一种全方位多功能掘进臂的制作方法

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种全方位多功能掘进臂。

背景技术：

挖掘机是工程施工中重要机械设备，而掘进臂是挖掘机重要的附属设备。传统的掘进臂因为结构设计不合理，导致掘进臂的操作灵活性差，无法在隧道或者一些作业空间较小的施工地点完成横向沟槽或侧向沟槽的挖掘作业任务，即使有些挖掘机的掘进臂可以完成，但是这些挖掘机的掘进臂也存在工作效率低和工作范围小的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种全方位多功能掘进臂，用以解决现有掘进臂结构设计不合理，操作灵活性差，工作效率低和工作范围小的缺点。

为实现上述目的，本发明提供一种全方位多功能掘进臂，所述全方位多功能掘进臂包括连接架、大臂、回转挖掘臂、小臂和铲斗；所述大臂的前端与所述回转挖掘臂的后端连接，所述大臂的后端与连接架连接，所述大臂中部设置有连接组件；所述连接组件通过第一液压杆与所述连接架连接；所述回转挖掘臂的前端与所述小臂的后端连接，所述小臂的前端与所述铲斗连接，所述连接架通过连接架上的主轴铰接在挖掘机车体上；两个大臂转向液压杆的一端分别铰接在所述连接架的两侧，两个大臂转向液压杆的另一端分别铰接在挖掘机车体上。

优选的，所述大臂包括主臂、转向连接架和第二液压杆；所述转向连接架的后端铰接在所述主臂的前端，所述转向连接架的前端与所述回转挖掘臂的后端连接，所述转向连接架上设置有连接轴，所述第二液压杆的一端铰接在所述连接轴的中部，所述第二液压杆的另一端铰接在所述大臂的中部。

优选的，所述回转挖掘臂包括大臂连接装置、小臂连接装置和转向装置；所述大臂连接装置的前端与所述转向装置后端连接，所述大臂连接装置的后端与所述转向连接架的前端铰接；所述转向装置的前端与所述小臂连接装置的后端连接，所述转向装置可带动所述小臂连接装置轴向旋转；所述小臂连接装置的前端与所述小臂的后端连接。

优选的，所述大臂还包括两个回转液压杆，两个所述回转液压杆的一端铰接在所述连接轴的两端，两个所述回转液压杆的另一端分别铰接在所述大臂连接装置上部。

优选的，两个所述回转液压杆的轴线呈一夹角。

优选的，所述小臂包括固定臂、伸缩臂、第三液压杆和第四液压杆；所述固定臂的后端与所述小臂连接装置的前端铰接；所述伸缩臂位于所述固定臂内并可以相对所述固定臂直线伸出或收缩，所述伸缩臂的前端与所述铲斗铰接；所述第三液压杆位于所述伸缩臂内，所述第三液压杆的一端铰接在所述固定臂的后端，所述第三液压杆的另一端铰接在所述伸缩臂的前端；所述第四液压杆的一端铰接在所述固定臂中部，所述第四液压杆的另一端铰接在小臂连接装置上。

优选的，所述固定臂与所述伸缩臂的横截面均为矩形。

优选的，所述第一液压杆的油缸与所述连接架铰接，所述第一液压杆的活塞杆与所述连接组件铰接。

本发明具有如下优点：大臂通过连接架与挖掘机车体连接，再通过回转挖掘臂与小臂连接，第一液压杆用来调节大臂的仰角的角度，小臂带动铲斗完成各种挖掘作业。本发明的全方位多功能掘进臂具有操作灵活，工作效率高以及工作范围大的优点。

附图说明

图1为本发明全方位多功能掘进臂的结构示意图。

图2为本发明回转挖掘臂的主视结构示意图。

图3为本发明回转挖掘臂的侧视结构示意图。

图4为本发明回转挖掘臂的剖面结构示意图。

图5为本发明转向装置的结构示意图。

图6为本发明小臂的横向剖面结构示意图。

图7为本发明小臂的纵向剖面结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，全方位多功能掘进臂包括连接架1、大臂2、回转挖掘臂3、小臂4和铲斗5。大臂2通过连接架1与挖掘机车体连接，再通过回转挖掘臂3与小臂4连接，第一液压杆22用来调节大臂2的仰角的角度，小臂4带动铲斗5完成各种挖掘作业。本发明的全方位多功能掘进臂具有操作灵活，工作效率高以及工作范围大的优点。

如图2、3、4、5、6、7所示，连接架1用于连接大臂2与挖掘机车体，连接架1通过主轴(未示出)与挖掘机车体铰接。两个大臂转向液压杆(未示出)的活塞杆分别铰接在连接架1的两侧，两个大臂转向液压杆的油缸分别铰接在挖掘机车体上。通过控制两个大臂转向液压杆的活塞杆伸缩，使得大臂2围绕着主轴左右摆动，从而不需要再调整挖掘机的方向来改变大臂2方向。

大臂2包括主臂23、转向连接架24和第二液压杆25。主臂23的后端铰接在连接架1上，主臂23的中部焊接有连接组件21，第一液压杆22的活塞杆与连接组件21铰接，第一液压杆22的油缸与连接架1铰接，通过控制第一液压杆22活塞杆的伸缩，使得主臂23围绕着转向主臂23与连接架1的铰接点摆动。转向连接架24的后端铰接在主臂23的前端，转向连接架24的前端通过大臂主轴与大臂连接装置31的后端铰接，转向连接架24上设置有连接轴241。第二液压杆25的活塞杆铰接在连接轴241的中部，第二液压杆25的油缸铰接在主臂23的中部。通过控制第二液压杆25活塞杆的伸缩，使得转向连接架24带动回转挖掘臂3和小臂4围绕着转向连接架24与主臂23的铰接点摆动。通过第一液压杆22和第二液压杆25的配合使得大臂2和小臂4均可以摆动，从而增加了全方位多功能掘进臂的灵活性。

进一步的为了增加全方位多功能掘进臂的灵活性，在本实施例中，大臂2还包括两个回转液压杆26，两个回转液压杆26的油缸铰接在连接轴241的两端，两个回转液压杆26的活塞杆分别通过两个转向轴320铰接在大臂连接装置31上部。通过控制两个回转液压杆26的活塞杆伸缩，使得回转挖掘臂3、小臂4以及铲斗5可以实现左右摆动。

回转挖掘臂3包括大臂连接装置31、小臂连接装置32和转向装置33。大臂连接的前端与转向装置33的后端连接，转向装置33的前端与小臂连接装置32后端连接。小臂连接装置32的前端分别与固定臂的后端和第四液压杆44的油缸铰接。转向装置33用来带动小臂连接装置32轴向转动，转向装置33包括马达331和减速机332。马达331为液压马达，马达331与挖掘臂的液压泵通过管线连接，由液压泵为马达331提供动力。马达331可带动减速机332转动，减速机332又带动小臂连接装置32轴向旋转。

大臂连接装置31用于连接大臂2与转向装置33，大臂连接装置31包括固定板311、第一连接板313、第二连接板314、第三连接板315、第四连接板316、第五连接板317、大臂主轴318、套筒319和两个转向轴320。固定板311呈四方形板状结构，固定板311上设置有安装口312，安装口312位于第一连接板313和第二连接板314之间，安装口312为圆形孔，马达331的外径与该安装口312的内径匹配，马达331的定子插入安装口312中，马达331的固定圈333通过螺栓固定安装在安装口312的边缘。为了保护转动装置，在本实施例中，还设置有套筒319，套筒319呈圆环状围绕在减速机332的动力输出端的周向上，套筒319固定连接在固定板311的另一面。第一连接板313和第二连接板314形状相同且都为异形板状结构，第一连接板313和第二连接板314垂直固定连接在固定板311的一面且两者平行。在本实施例中，固定连接均为焊接。第五连接板317为长方形板状结构，第五连接板317垂直固定连接在第一连接板313和第二连接板314之间，第三连接板315和第四连接板316垂直固定连接在固定板311的一面且两者平行于第五连接板317。第三连接板315的一面分别与第一连接板313和第二连接板314的一端固定连接，通过上述四块连接板的相互连接，从而增加了大臂连接装置31的结构强度。大臂主轴318转动地安装在第三连接板315和第五连接板317之间，大臂主轴318的轴线与第三连接板315和第五连接板317垂直。两个转向轴320转动地安装在第三连接板315和第四连接板316之间，两个大臂转向液压杆的活塞杆分别铰接在两个转向轴320上。

小臂连接装置32用于连接小臂4与转向装置33。小臂连接装置32包括连接管321、转向板322、第一转向连接板323、第二转向连接板324、小臂主轴325和小臂转向轴326。连接管321呈管状，连接管321的一端径向向内延伸形成环状结构的内连接环327，连接管321的另一端径向向外延伸形成环状结构的外连接环328，减速机332的动力输出端插入连接管321并通过螺栓与内连接环327固定连接，连接管321的外连接环328通过螺栓固定安装在转向板322的一面。通过连接管321将减速机332的动力输出端与转向板322现实连接的同时，连接管321又与套筒319配合形成一个筒状外壳保护转向装置33免受泥土和雨水腐蚀。转向板322呈异形板状结构。第一转向连接板323和第二转向连接板324呈直角梯形板状结构，第一转向连接板323和第二转向连接板324垂直固定连接在转向板322的另一面，第一转向连接板323与第二转向连接板324平行，小臂主轴325和小臂转向轴326转动地安装在第一转向连接板323与第二转向连接板324之间。固定臂和第四液压杆44的油缸分别铰接在小臂主轴325和小臂转向轴326上。通过控制第四液压杆44的活塞杆伸缩，使得小臂4围绕着小臂主轴325摆动。从而进一步增加了挖掘机小臂4的灵活性，确保挖掘机小臂4协助铲斗5完成现有挖掘机无法触及的挖掘死角。

小臂4包括固定臂41、伸缩臂42、第三液压杆43和第四液压杆44。伸缩臂42包括滑动臂421和从动臂422，固定臂41和滑动臂421均为一个纵向延伸的筒状结构，固定臂41和滑动臂421的横向截面形状相同。在本实施例中，固定臂41和滑动臂421的横向截面均为长方形，当然也可以是梯形或者其他形状。滑动臂421处于固定臂41内并可以相对固定臂41直线伸出或缩回。从动臂422为一个纵长的u形槽，从动臂422沿纵向设置在固定臂41的上方，从动臂422的前端与滑动臂421的前端连接。通过设置从动臂422从而提高了滑动臂421的结构强度，防止挖掘机在挖掘过程中，滑动臂421受力过大发生变形。固定臂41的上表面两个纵边横向延伸形成两个滑轨411。从动臂422的后端通过卡在两个滑轨411上的滑块412滑动地安装在固定臂41的上方。滑块412的横向截面呈u字形，滑块412通过螺栓分别固定安装在从动臂422的两侧。通过在从动臂422的后端设置滑块412，使得从动臂422和滑动臂421滑动时更加平稳，减小了滑动臂421和固定臂41之间的磨损，从而延长了可伸缩挖掘臂的寿命。第三液压杆43处于滑动臂421内部，第一液压杆22的活塞杆与固定臂41的后端铰接，第三液压杆43的油缸与滑动臂421的前端铰接。通过控制第三液压杆43活塞杆的伸缩实现控制伸缩臂42的伸缩，从而使得掘进臂长度增大，增加挖掘机掘进臂的工作范围，驾驶员可以施工的需要灵活控制小臂4的长度。第四液压杆44的活塞杆铰接在固定臂41中部，第四液压杆44的油缸与小臂连接装置32铰接。通过控制第四液压杆44活塞杆的伸缩，从而实现小臂4围绕着固定臂41与小臂连接装置32铰接点摆动。

进一步的，为了加强铲斗5的灵活性，在本实施例中，小臂4还包括第五液压杆45。第五液压杆45的油缸铰接在从动臂422的后端，第五液压杆45的活塞与铲斗5铰接，铲斗5同时又与滑动臂421的前端铰接，通过控制第五液压杆45活塞杆的伸缩，进而实现控制铲斗5围绕着铲斗5与滑动臂421的铰接点摆动。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。