本发明实施例涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种铰链机构以及挖掘机。
背景技术：
挖掘机被广泛应用于市政、交通、农田、水利以及现代化军事工程等领域，是一种主要的工事设备。现有的挖掘机主要采用直线油缸和其他的辅助机构进行驱动，其结构很大程度上限制了最大作业空间，灵活性，在作业的过程中，驾驶室需要时刻进行转动以完成挖斗于指定位置的作业，然而频繁地转动势必会增加驾驶员的疲劳程度，较大程度地影响了作业质量和作业效率。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种铰链机构以及挖掘机，用以解决现有技术中传统挖掘机的驾驶室在作业时需频繁转动而造成驾驶疲劳的问题，实现作业质量及效率的提高。
本发明实施例提供一种铰链机构，包括：设置在挖掘机动臂上的第一液压摆缸，以及与所述第一液压摆缸的转子相连并随所述转子的转动左右摆动的铰轴。
本发明实施例提供一种挖掘机，包括：机身，设置在所述机身上的动臂，以及与所述动臂相连的挖斗机构，还包括上述所述的铰链机构；所述挖斗机构通过第二液压摆缸与所述铰链机构的铰轴第二端相连，随所述铰轴左右转动，并由所述第二液压摆缸驱动上下运动。
本发明实施例提供的铰链机构，应用在挖掘机的动臂上，通过第一液压摆缸驱动铰轴左右摆动的结构代替动臂的左右转动，避免机身的频繁转动，从而解决驾驶室内驾驶员的疲劳问题，提高作业质量和作业效率。
本发明实施例的挖掘机包括上述所述的铰链机构，挖斗机构通过该铰链机构与挖掘机的动臂相连，从而通过铰链机构实现左右转动，代替了动臂的左右转动，仅通过动臂的上下运动及铰链机构的左右转动即可实现挖斗机构的挖掘作业，该结构避免了机身的频繁转动，解决了驾驶室内驾驶员的疲劳问题，从而提高作业质量和作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明铰链机构一实施例的结构示意图；
图2为本发明第一液压摆缸一实施例的正视结构示意图；
图3为本发明第一液压摆缸一实施例的俯视结构示意图；
图4为本发明挖掘机一实施例的结构示意图。
其中：
100-机身；200-动臂；300-挖斗机构；301-斗杆；302-挖斗；400-铰链机构；401-第一液压摆缸；402-铰轴；411-第一液压摆缸的转子；412-第一液压摆缸的定子；413-环形密封腔；414-第一叶片；415-第二叶片；416-进油口；500-回转台；601-第二液压摆缸；602-第三液压摆缸；603-第四液压摆缸；4021-插块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1给出了本发明铰链机构一实施例的结构示意图。本发明实施例的铰链机构400主要用于挖掘机上，通常该挖掘机包括：机身100(即驾驶室，作为作业控制主体)，与机身100相连的动臂200(执行主体的传动机构)。由于传统的挖掘机的动臂200在执行左右转动时，机身100需要相应同步左右转动，造成驾驶室内驾驶员的疲劳驾驶，本发明实施例提供的铰链机构400则可代替动臂200的左右转动，避免机身100的频繁转动。
如图1所示，该铰链机构400包括：设置在挖掘机动臂200上的第一液压摆缸401，以及与该第一液压摆缸的转子411相连并随转子411的转动左右摆动的铰轴402。
具体地，第一液压摆缸401可采用本领域常用的液压摆缸，通常包括：转子411、定子412和液压驱动机构，转子411在液压驱动机构的驱动下与定子412发生相对转动。
本实施例中，第一液压摆缸401通过将定子412安装在挖掘机的动臂200上，以此固定第一液压摆缸401，为了便于铰轴402的转动，优选将定子412安装在动臂200的端部。转子411与定子412通常呈彼此套接的结构，本实施例优选定子412套接在转子411外，转子411轴向置于定子412的内腔中，亦可将转子411套接在定子412外，本发明不作具体限定。
铰轴402与第一液压摆缸的转子411相连，随转子411一起绕转子411的中心轴转动，铰轴402可通过焊接固定或可拆卸式卡接的连接方式安装在转子411的外周面上。在另一实施例中提供了一种具体的卡接方式：第一液压摆缸的转子411的外周面上设置至少一个插槽，铰轴402的第一端设置至少一个与该插槽一一对应插接的插块4021，优选在转子的外周面上环形阵列布置至少2个插槽。而当定子412套接在转子411外时，铰轴402需要穿过定子412与转子411相连，具体可通过将转子411延伸至定子412外，铰轴402通过焊接或卡接的方式安装在转子411上，或者通过在定子412上设置供铰轴402活动的周向通孔，铰轴402的第一端穿过周向通孔与转子411相连。
铰轴402在转子411的转动下实现左右转动，而为了满足转子411带动铰轴402左右转动的要求，第一液压摆缸401安装在挖掘机的动臂200上时，只需要保证转子411的中心轴方向与动臂200的上下运动方向一致，即转子411带动铰轴402绕动臂200的上下运动方向转动，从而实现动臂200在上下运动时，铰轴402可在第一液压摆缸401的驱动下左右运动。优选转子411的中心轴与动臂200的上下运动方向重合，可通过将转子411的中心轴与动臂200垂直设计实现，此时铰轴402与动臂200呈轴向平行设置。
本发明实施例提供的一种铰链机构400，设置在挖掘机的动臂200上，通过第一液压摆缸401驱动铰轴402左右摆动的结构代替动臂200的左右转动，避免机身100的频繁转动，从而解决驾驶室内驾驶员的疲劳问题，提高作业质量和作业效率。
图2给出了本发明第一液压摆缸一实施例的正视结构示意图；图3给出了本发明第一液压摆缸一实施例的俯视结构示意图。在上述各实施例的基础上，本实施例中提供了一种具体的第一液压摆缸401的结构，如图2和图3所示，该第一液压摆缸401包括定子412、转子411，还包括液压驱动机构，液压驱动机构进一步包括：设于第一液压摆缸的转子411与定子412之间的环形密封腔413，设置在第一液压摆缸的转子411外周面上的第一叶片414，以及设置在第一液压摆缸的定子412内侧面上的第二叶片415；第一叶片414和第二叶片415分别置于环形密封腔413内，将环形密封腔413分隔成高压油腔和低压油腔形成液压差，并在液压差的压力驱动下驱使转动，从而带动转子411与定子412发生相对转动；定子412上设有向环形密封腔413内供油的进油口416。
具体地，进油口416与环形密封腔413连通，通过导油管与进油口416连通从而向环形密封腔413内持续提供液压油，持续产生液压差，从而提供驱动力。环形密封腔413的周长可决定第一叶片414和第二叶片415的转动行程，从而决定铰轴402的转角，因此，环形密封腔413的周长可根据实际中铰轴402的转动角度而设定，环形密封腔413的周长越大，铰轴402的转动角度越大。
本实施例的液压驱动机构，与传统的直线驱动相比，液压摆缸的转角较大，增大了挖掘机的最大作业空间，同时该液压摆缸利用叶片液压式的驱动控制，在其结构上规避了直线油缸需要结合机械传动装置才能转化为回转运动的机械结构，实现了结构的紧凑化以及轻型化，耗能低，具有较高的灵活性。
图4给出了本发明挖掘机一实施例的结构示意图。本发明实施例还提供了一种挖掘机，如图4所示，该挖掘机包括：机身100，设置在机身100上的动臂200，以及与动臂200相连的挖斗机构300。机身100(即驾驶室)，作为作业控制主体，动臂200作为执行主体的传动机构，挖斗机构300作为执行主体，驾驶人员在驾驶室内通过操作操控盘，控制动臂200将挖斗机构300转移至指定的位置进行挖掘操作。
本发明实施例的挖掘机还包括上述任一实施例所述的铰链机构400，该铰链机构400的具体结构如上所述，在此不再赘述。挖斗机构300通过该铰链机构400与挖掘机的动臂200相连，从而通过铰链机构400实现左右转动，代替了动臂200的左右转动，仅通过动臂200的上下运动及铰链机构400的左右转动即可实现挖斗机构300的挖掘作业，该结构避免了机身100的频繁转动，解决了驾驶室内驾驶员的疲劳问题，从而提高作业质量和作业效率。
为实现挖斗机构300的上下运动，在上述实施例的基础上，本实施例中，挖斗机构300通过第二液压摆缸601与铰链机构400的铰轴402第二端相连，挖斗机构300随铰轴402左右转动，并由该第二液压摆缸601驱动上下运动。具体地，第二液压摆缸601可采用与第一液压摆缸401相同的液压摆缸结构，挖斗机构300具体可由斗杆301和设置在斗杆301第一端的挖斗302构成，其中，斗杆301的第二端与第二液压摆缸601的转子/定子与相连，铰轴402的第二端与第二液压摆缸601的定子/转子相连(即斗杆301的第二端与第二液压摆缸601的转子与相连，铰轴402的第二端与第二液压摆缸601的定子相连，或者斗杆301的第二端与第二液压摆缸601的定子与相连，铰轴402的第二端与第二液压摆缸601的转子相连)。
第二液压摆缸601采用与第一液压摆缸401相同的液压摆缸结构，驱动挖斗机构300上下运动，可以提高挖斗机构300的上下方向的转角，增大其作业空间，比传统挖掘机的作业范围更大；同时叶片液压式的驱动控制，具有紧凑化、轻型化的特点，耗能低，具有较高的灵活性，能够较好的模拟人手挖掘动作。
在上述各实施例的基础上，本实施例中，挖斗302与斗杆301的第一端之间通过第三液压摆缸602相连，并由第三液压摆缸602驱动上下运动；其中，第三液压摆缸602的转子/定子与斗杆301的第一端相连，第三液压摆缸602的定子/转子与挖斗302相连(即第三液压摆缸602的转子与斗杆301的第一端相连，第三液压摆缸602的定子与挖斗302相连，或者第三液压摆缸602的定子与斗杆301的第一端相连，第三液压摆缸602的转子与挖斗302相连)。
第三液压摆缸602同样可采用与第一液压摆缸401相同的液压摆缸结构，提高挖斗302的转角，增大其作业空间，同时提高其灵活性。
需要说明的是，上述所述的“第一端”与“第二端”为相对的两端。铰轴402的第二端端部、斗杆301的第二端端部、斗杆301的第一端及挖斗302的端部可分别设置套孔(或套子)，通过套接的方式与对应的转子或定子相连。
在上述各实施例的基础上，本实施例中，挖掘机还包括设置在机身100上的回转台500；动臂200通过第四液压摆缸603与回转台500相连，并由第四液压摆缸603驱动上下运动。同样地，第四液压摆缸603也可采用与第一液压摆缸401相同的液压摆缸结构，提高动臂200的上下方向的转角。
本发明实施例的挖掘机采用四个自由度的液压摆缸，能够较大程度地提高挖掘机的最大作业空间，整体上提高挖掘机的灵活性。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。