一种正铲反铲可转换的多用途挖掘机的制作方法

本发明涉及机械领域，具体是一种正铲反铲可转换的多用途挖掘机。

背景技术：

挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机和抓铲挖掘机。正铲挖掘机多用于挖掘地表以上的物料，反铲挖掘机多用于挖掘地表以下的物料。反铲挖掘机反铲式是我们见过最常见的，向后向下，强制切土，可以用于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等。正铲挖掘机的铲土动作形式，其特点是“前进向上，强制切土”。正铲挖掘力大，能开挖停机面以上的土，宜用于开挖高度大于2m的干燥基坑，但须设置上下坡道。正铲的挖斗比同当量的反铲的挖掘机的斗要大一些，可开挖含水量不大于27％的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业，还可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：正向挖土，侧向卸土；正向挖土，反向卸土。

按照上述分类，现在的挖掘机都是上述种类中的一种，当施工场地需要正铲挖掘机时就得找一台正铲挖掘机，当施工场地需要反铲挖掘机时就得找一台反铲挖掘机，当需要交替使用时，就需要两台不同的挖掘机来进行施工，这是由于挖掘机功能的单一性使得施工成本增加，单台挖掘机的使用效率较低，而且目前挖掘机大臂、小臂以及铲斗的旋转都在同一平面上，只能对正前方进行挖掘，空间自由度较低。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种正铲反铲可转换的多用途挖掘机。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种正铲反铲可转换的多用途挖掘机，包括底座、大臂、后中臂、前中臂、后小臂、前小臂、铲斗、大臂液压缸、支撑桩、千斤顶、第一伸缩杆、第二伸缩杆、第一支撑架、第一滑套、第三伸缩杆、第四伸缩杆、第二支撑架、第二滑套、第五伸缩杆、铲斗拉杆以及铲斗支杆，

大臂一端通过转动副一连接在底座上，大臂另一端通过转动副二与后中臂一端连接，后中臂另一端通过转动副三与前中臂一端连接，前中臂另一端通过转动副四与后小臂一端连接，后小臂另一端通过转动副五与前小臂一端连接，前小臂另一端通过转动副六连接在铲斗上，转动副三的旋转平面与转动副二的旋转平面垂直，转动副五的旋转平面与转动副四的旋转平面垂直，

所述底座上设有竖直方向的凹槽，凹槽底部设有千斤顶，支撑桩安装在凹槽中的千斤顶上，大臂液压缸一端通过转动副七连接在支撑桩上，大臂液压缸另一端通过转动副八连接在大臂上，

第一伸缩杆一端通过转动副九连接在大臂上，第一伸缩杆另一端通过转动副十连接在后中臂上，第二伸缩杆一端通过转动副十一连接在第一支撑架上，第一支撑架固定在大臂上，第二伸缩杆另一端通过转动副十二连接在第一滑套上，第一滑套套装在第一伸缩杆上，

第三伸缩杆一端通过转动副十三连接在前中臂上，第三伸缩杆另一端通过转动副十四连接在后小臂上，第四伸缩杆一端通过转动副十五连接在第二支撑架上，第二支撑架固定在前中臂上，第四伸缩杆另一端通过转动副十六连接在第二滑套上，第二滑套套装在第三伸缩杆上，

第五伸缩杆一端通过转动副十七连接在前小臂上，第五伸缩杆另一端通过转动副十八与铲斗拉杆一端连接，铲斗拉杆另一端通过转动副十九连接在铲斗上，铲斗支杆一端通过转动副二十连接在前小臂上，铲斗支杆另一端通过转动副十八与第五伸缩杆和铲斗拉杆同时连接。

与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：

本发明的小臂由后小臂和前小臂组成，二者通过转动副五连接，旋转转动副五可以改变铲斗的方向，由反铲变成正铲；中臂由后中臂和前中臂组成，二者通过转动副转动副三连接，旋转转动副三可以将小臂移动至大臂的侧方进行挖掘。第一伸缩杆用于调节小臂与中臂之间角度，当小臂和中臂形成一条直线时，即小臂和中臂处于的死点位置，可利用第二伸缩杆对第一伸缩杆施加推力使得小臂旋转至中臂的上方，或者施加拉力是小臂返回中臂的下方。本发明容易实现装载时所需的动作，控制简单，保养维护方便，节约能源，刚性高、承载能力强、误差累积小，运动惯量小，动力学性能好。

附图说明

图1为本发明所述的正铲反铲可转换的多用途挖掘机的结构示意图。

图2为本发明所述正铲反铲可转换的多用途挖掘机的第一伸缩杆和第二伸缩杆的装配立体示意图。

图3为本发明所述的正铲反铲可转换的多用途挖掘机的后小臂、前中臂和第三伸缩杆的装配示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

正铲反铲可转换的多用途挖掘机，其特征在于，包括底座21、大臂1、后中臂2、前中臂3、后小臂4、前小臂5、铲斗6、大臂液压缸7、支撑桩8、千斤顶9、第一伸缩杆10、第二伸缩杆11、第一支撑架12、第一滑套13、第三伸缩杆14、第四伸缩杆15、第二支撑架16、第二滑套17、第五伸缩杆18、铲斗拉杆19以及铲斗支杆20，

大臂1一端通过转动副一101连接在底座21上，大臂1另一端通过转动副二102与后中臂2一端连接，后中臂2另一端通过转动副三103与前中臂3一端连接，前中臂3另一端通过转动副四104与后小臂4一端连接，后小臂4另一端通过转动副五105与前小臂5一端连接，前小臂5另一端通过转动副六106连接在铲斗6上，转动副三103的旋转平面与转动副二102的旋转平面垂直，转动副五105的旋转平面与转动副四104的旋转平面垂直，

所述底座21上设有竖直方向的凹槽，凹槽底部设有千斤顶9，支撑桩8安装在凹槽中的千斤顶9上，大臂液压缸7一端通过转动副七107连接在支撑桩8上，大臂液压缸7另一端通过转动副八108连接在大臂1上，

第一伸缩杆10一端通过转动副九109连接在大臂1上，第一伸缩杆10另一端通过转动副十110连接在后中臂2上，第二伸缩杆11一端通过转动副十一111连接在第一支撑架12上，第一支撑架11固定在大臂1上，第二伸缩杆11另一端通过转动副十二112连接在第一滑套13上，第一滑套13套装在第一伸缩杆10上，

第三伸缩杆14一端通过转动副十三113连接在前中臂3上，第三伸缩杆14另一端通过转动副十四114连接在后小臂4上，第四伸缩杆15一端通过转动副十五115连接在第二支撑架16上，第二支撑架16固定在前中臂3上，第四伸缩杆15另一端通过转动副十六116连接在第二滑套17上，第二滑套17套装在第三伸缩杆14上，

第五伸缩杆18一端通过转动副十七117连接在前小臂5上，第五伸缩杆18另一端通过转动副十八118与铲斗拉杆19一端连接，铲斗拉杆19另一端通过转动副十九119连接在铲斗6上，铲斗支杆20一端通过转动副二十120连接在前小臂5上，铲斗支杆20另一端通过转动副十八118与第五伸缩杆18和铲斗拉杆19同时连接。

图3所示，前中臂3前端为两齿的叉槽形，第三伸缩杆14安装在叉槽中央，改变以往挖掘机伸缩杆都安装在斗杆上方的形式，这是为了使得后小臂4能够围绕转动副四移动至叉槽上方或下方作业，后小臂4叉槽上方或者下方的活动空间是对称的。同理，第一伸缩杆10、大臂1以及后中臂2的安装与图3相同，不再赘述。

本发明还将控制大臂1角度的大臂液压缸7连接在可以活动的支撑桩8上，这是为了使大臂1能够以转动副一101为圆心进行180°的范围内进行旋转，如果没有活动的支撑桩8，当大臂1偏向支撑桩2的另一侧时，大臂液压缸7与底座21之间的角度会很小，大臂液压缸7与大臂1形成的角度也很小，大臂液压缸7、底座21以及大臂1形成一个角度很大的钝角三角形，大臂液压缸7与大臂1几乎共线，如此大臂液压缸7需要承受巨大的拉力，大臂1的稳定性下降，使用活动的支撑桩7能够很好的解决这一问题，当大臂1需要偏向支撑桩8另一侧时，支撑桩8升高，大臂液压缸7由原来的压力支撑转变为拉力支撑。