十六转动副31与动臂推杆44连接。
[0028]第五主动件47的一端通过第二十五转动副46与斗杆26连接，另一端通过第二十六转动副48与第七连杆49的一端连接，而该第七连杆49的另一端又通过第二十七转动副50与斗杆推杆27连接。
[0029]为增强铲斗翻转组件与铲斗升降组件的连接性，在斗杆推杆27上安装有第十四转动副29，在该第十四转动副29和第七转动副13之间连接有第四连杆28。
[0030]工作过程及原理:
[0031]当铲斗16需要向内翻转时，电机驱动第一主动件2使其绕着第一转动副I顺时针旋转，从而推动第一连杆4向右运动，并使得第一支撑架6绕着第二十三转动副43顺时针旋转；第一支撑架6又通过第一伸缩杆8推动第二支撑架10，使第二支撑架10绕着第二十四转动副45发生顺时针旋转；第二支撑架10的旋转使得第二伸缩杆12和第二连杆14产生推力，驱使铲斗16向内翻转。同理，当铲斗16需要向外翻转时，电机驱动第一主动件2绕着第一转动副I发生逆时针旋转，然后拉动第一连杆4向左运动，并使第一支撑架6绕第二十三转动副43逆时针旋转；第一支撑架6又通过第一伸缩杆8拉动第二支撑架10，使第二支撑架10绕着第二十四转动副45发生逆时针旋转。第二支撑架10的旋转使得第二伸缩杆12和第二连杆14产生拉力，驱使铲斗16向外翻转。
[0032]当铲斗16需要上升时，电机驱动第二主动件18使其绕着第九转动副17发生逆时针旋转，第二主动件18驱使第三连杆20向左拉动第三支撑架22，使第三支撑架22绕着第二十三转动副43逆时针旋转，并对第三伸缩杆24产生向左的拉力，由于动臂37和动臂推杆44并未发生运动，因此斗杆26在第三伸缩杆24的拉力作用下，以第二十四转动副45为旋转点发生逆时针旋转，斗杆26的旋转带动斗杆推杆27和铲斗16上升。同理，当铲斗16需要下降时，电机驱动第二主动件18使其绕着第九转动副17发生顺时针旋转，第二主动件18驱使第三连杆20向右推动第三支撑架22，使第三支撑架22绕着第二十三转动副43顺时针旋转，旋转过程中又向右推动第三伸缩杆24，从而使得斗杆26以第二十四转动副45为旋转点发生顺时针旋转，斗杆26的旋转带动斗杆推杆27和铲斗16下降。铲斗16的上升和下降路线均呈弧形。
[0033]电机驱动第四主动件41使其绕着第二十二转动副42发生顺时针或逆时针旋转，第四主动件41的顺时针或逆时针旋转可带动第六连杆39向右或向左运动，由于第六连杆39与动臂37连接，因此第六连杆39可带动动臂37绕着第十九转动副36旋转，动臂37再通过第一支撑架6和第三支撑架22带动铲斗翻转组件、铲斗升降组件、以及铲斗16上下摆动。
[0034]当需要调整挖掘机的挖掘半径时，电机驱动第三主动件34使其绕着第十八转动副35发生顺时针或逆时针旋转，第三主动件34通过第五连杆32带动动臂推杆44，使得动臂推杆44在动臂37上发生伸缩运动，当到达指定位置时，再通过电机的锁紧来固定动臂推杆44的位置；当动臂推杆44发生伸缩运动时，第一伸缩杆8、第二伸缩杆24将同时伸长或缩回，同样到达某一位置时通过杆件锁紧机构锁紧，辅助完成伸缩动作。动臂推杆44、第一伸缩杆8和第二伸缩杆24的伸缩运动调整了挖掘机的挖掘半径。
[0035]当需要调整挖掘深度时，第五主动件47通过第七连杆49驱动斗杆推杆27在斗杆26上发生伸缩，当到底指定位置后，通过电机锁紧机构固定斗杆推杆27的位置。第二伸缩杆12将随斗杆推杆27的伸缩而相应的伸长或收缩，到达某一位置时通过杆件锁紧机构锁紧，辅助完成伸缩动作。在该过程中驱动电机的一个转动周期能够完成斗杆推杆27的一次伸缩。斗杆推杆27和第二伸缩杆12的伸缩可调节铲斗16的挖掘深度。
[0036]综上所述，本发明的挖掘机构结构合理，功能多样，具有铲斗翻转和升降功能、动臂摆动功能、调节挖掘半径以及调节挖掘深度功能，尤其是调节挖掘半径和调节挖掘深度功能，可在挖掘机机身不移动的前提下扩大挖掘半径和/或增加挖掘深度，使得本发明的挖掘机构不仅可以完成挖掘机的基本功能，而且可以在某些条件(例如高空救援、拆解高楼、河床的淤泥清理作业、坡面作业等)时更好的完成任务，实现一机多用，并且更省时省力。
[0037]需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，其特征在于，其包括机架、铲斗、铲斗翻转组件、铲斗升降组件、动臂摆动组件、动臂伸缩组件以及斗杆伸缩组件，其中， 铲斗翻转组件包括通过多个转动副依次可活动连接的第一主动件(2)、第一连杆(4)、第一支撑架(6)、第一伸缩杆(8)、第二支撑架(10)、第二伸缩杆(12)、以及第二连杆(14)，其中，第一主动件(2)和第二连杆(14)还通过转动副分别与机架和铲斗相互活动连接，第一支撑架(6)通过转动副分别与铲斗升降组件和动臂摆动组件相互活动连接，第二支撑架(10)通过转动副分别与铲斗升降组件和动臂摆动组件相互活动连接； 铲斗升降组件包括通过多个转动副依次可活动连接的第二主动件(18)、第三连杆(20)、第三支撑架(22)、第三伸缩杆(24)和斗杆(26)，以及与斗杆(26)相互可伸缩连接的斗杆推杆(27)，其中，第二主动件(18)还通过转动副与机架相互活动连接，第三支撑架(22)还通过转动副与动臂摆动组件和第一支撑架(6)相互活动连接，斗杆(26)还通过转动副分别与第二支撑架(10)和动臂摆动组件相互活动连接，斗杆推杆(27)还通过转动副与?产斗相互活动连接； 动臂摆动组件包括分别与机架相互活动连接的动臂(37)和第四主动件(41)、可活动地连接在动臂(37)和第四主动件(41)之间的第六连杆(39)、可伸缩地连接在动臂(37)上的动臂推杆(44)，其中，动臂推杆(44)还与斗杆(26)和第二支撑架(10)相互活动连接； 动臂伸缩组件包括与动臂(37)相互活动连接的第三主动件(34)、以及活动地连接在第三主动件(34)和动臂推杆(44)之间的第五连杆(32);动臂伸缩组件可推动或拉动动臂推杆(44)发生伸缩运动，并带动第一伸缩杆(8)和第三伸缩杆(24)发生伸缩运动； 斗杆伸缩组件包括通过转动副相互连接的第五主动件(47)和第七连杆(49)，其中第五主动件(47)还通过转动副与斗杆(26)相互活动连接，第七连杆(49)还通过转动副与斗杆推杆(27)相互活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，其特征在于，所述铲斗翻转组件还包括连接所述机架和所述第一主动件(2)的第一转动副(I)、连接所述第一主动件⑵和所述第一连杆⑷的第二转动副(3)、连接所述第一连杆(4)和所述第一支撑架(6)的第三转动副(5)、连接所述第一支撑架(6)和所述第一伸缩杆⑶的第四转动副(7)、连接所述第一伸缩杆⑶和所述第二支撑架(10)的第五转动副(9)、连接所述第二支撑架(10)和所述第二伸缩杆(12)的第六转动副(11)、连接所述第二伸缩杆(12)和所述第二连杆(14)的第七转动副(13)、连接所述第二连杆(14)和所述铲斗的第八转动副(15)。
3.根据权利要求1所述的一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，其特征在于，所述铲斗升降组件还包括连接所述机架和所述第二主动件(18)的第九转动副(17)、连接所述第二主动件(18)和所述第三连杆(20)的第十转动副(19)、连接所述第三连杆(20)和所述第三支撑架(22)的第^^一转动副(21)、连接所述第三支撑架(22)和所述第三伸缩杆(24)的第十二转动副(23)、连接所述第三伸缩杆(24)和所述斗杆(26)的第十三转动副(25)、连接所述斗杆推杆(27)和所述铲斗的第十五转动副(30)。
4.根据权利要求1所述的一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，其特征在于，所述动臂摆动组件还包括连接所述机架和所述动臂(37)的第十九转动副(36)、连接所述第一支撑架(6)、第三支撑架(22)和所述动臂(37)的第二十三转动副(43)、连接所述机架和所述第四主动件(41)的第二十二转动副(42)、连接所述第四主动件(41)和所述第六连杆(39)的第二十一转动副(40)、连接所述第六连杆(39)和所述动臂(37)的第二十转动副(38)、连接所述动臂(37)、所述斗杆(26)和所述第二支撑架(10)的第二十四转动副(45)。
5.根据权利要求1所述的一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，其特征在于，所述动臂伸缩组件还包括连接所述动臂(37)和所述第三主动件(34)的第十八转动副(35)、连接所述第三主动件(34)和所述第五连杆(32)的第十七转动副(33)、连接所述第五连杆(32)和所述动臂推杆(44)的第十六转动副(31)。
6.根据权利要求1所述的一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，其特征在于，所述斗杆伸缩组件还包括连接所述斗杆(26)和所述第五主动件(47)的第二十五转动副(46)、连接所述第五主动件(47)和所述第七连杆(49)的第二十六转动副、连接所述第七连杆(49)和所述斗杆推杆(27)的第二十七转动副。
7.根据权利要求1所述的一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，其特征在于，所述斗杆推杆(27)上安装有第十四转动副(29)，在该第十四转动副(29)与第七转动副(13)之间连接有第四连杆(28)。
【专利摘要】本发明揭示了一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，其包括机架、铲斗、铲斗翻转组件、铲斗升降组件、动臂摆动组件、动臂伸缩组件以及斗杆伸缩组件，本发明的挖掘机构具备调节挖掘半径和调节挖掘深度功能，可在挖掘机机身不移动的前提下扩大挖掘半径和/或增加挖掘深度，使得本发明的挖掘机构可以在某些条件(例如高空救援、拆解高楼、河床的淤泥清理作业、坡面作业等)时更好的完成任务，实现一机多用，并且更省时省力。
【IPC分类】E02F3-39
【公开号】CN104878790
【申请号】CN201510304044
【发明人】王小纯, 王永鹏, 王俊阳, 蔡敢为, 汤宏群, 张 林, 蒙艳玫, 任晓智, 董振, 黎东明, 彭程程, 张自晖
【申请人】广西大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月5日