一种正铲反铲自由转换的挖掘机岩石臂的制作方法

本实用新型涉及挖掘机技术领域，更具体地说涉及一种正铲反铲自由转换的挖掘机岩石臂。

背景技术：

挖掘机岩石臂、实心臂是风化石、页岩石、红沙岩等挖掘破碎的利器，比传统的破碎锤作业，具有高效率低损耗的益处，相比传统的爆破作业而言作业效率高，破碎成本低，维护成本低。

挖掘机通常分为正铲和反铲两种工作方式，由此衍生出的岩石臂亦是如此。由于岩石臂工作的特殊性，反铲岩石臂挖掘机能适应大多数工况，因此市面上所使用的岩石臂挖掘机通常都以反铲为主。当反铲岩石臂挖掘机在遇到更适合正铲的工况时，也只能反铲施工，根据工况不同，具体表现为工作效率低下甚至不能施工；反之，当正铲岩石臂挖掘机遇到更适合反铲的工况时也是如此。

目前市场上存在部分可以正铲反铲自由转换的挖掘机，如国家知识产权局于2014年7月30日，公开了一件公开号为CN203741895U，名称为“一种正反两用挖掘机”的实用新型专利，该实用新型专利包括底座、动臂油缸、动臂、斗杆油缸、斗杆、铲斗油缸、链杆、铲斗副油缸、正铲斗齿、反铲斗齿、铲斗；其中动臂设置在底座上且通过连接底座和动臂的动臂油缸的伸缩来控制动臂的摆动旋转，动臂端部与斗杆铰接，斗杆油缸的一端连接接在动臂上，斗杆油缸的另一端与斗杆连接且通过斗杆油缸的伸缩来控制斗杆的摆动旋转，斗杆端部与铲斗铰接，铲斗油缸的一端连接在斗杆上，铲斗油缸的另一端与铲斗副油缸的一端以及连接在斗杆上的链杆的一端铰接，链杆的另一端与斗杆连接，铲斗副油缸的另一端连接在铲斗上，铲斗上设置正铲斗齿和反铲斗齿。本实用新型具备传统正、反铲挖掘机的功能。

虽然目前市面上已经出现了可以进行正反两用的挖掘机，但是目前市面上的挖掘机仅仅适用于土方等物料的开挖、推填、装卸、起重等作业，不适用于对岩石的破碎作用。且现有的正反两用挖掘机结构较为复杂，成本较高。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种正铲反铲自由转换的挖掘机岩石臂，本实用新型的发明目的在于提供一种适用于岩石破碎且正铲反铲可自由转换的挖掘机岩石臂，本实用新型的岩石臂，结构简单，正铲、反铲之间的转换操作简单，制造成本低。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请是通过下述技术方案实现的：

一种正铲反铲自由转换的挖掘机岩石臂，包括小臂、松土器和铲斗油缸，其特征在于：所述松土器包括将松土器与小臂铰接的铰轴，固定连接在铰轴一侧的正铲，固定连接在铰轴另一侧的反铲；所述松土器通过铰轴与小臂下端铰接；所述铲斗油缸安装在小臂侧面，铲斗油缸一端铰接在小臂侧面，另一端铰接在松土器的侧面；铲斗油缸达到最大行程时，铲斗油缸上端与小臂铰接的铰接点、松土器与小臂铰接的铰接点和铲斗油缸下端与松土器铰接的铰接点位于一条直线上。

在本申请中，所述的固定连接在铰轴一侧的正铲和固定连接在铰轴另一侧的反铲中的“一侧”是相对于铰轴轴向方向上的两侧。铲斗油缸一端铰接在小臂侧面中的“侧面”是相对于小臂转动方向的两侧面。所述的铲斗油缸另一端铰接在松土器的侧面中“侧面”是相对于松土器的转动方向的侧面。所述的铲斗油缸上端与小臂铰接的铰接点、松土器与小臂铰接的铰接点和铲斗油缸下端与松土器铰接的铰接点位于一条直线上中“一条直线”并非指严格意义上的一条直线，而是三个铰接点在空间上呈一条直线，即铲斗油缸上端与小臂铰接的铰接轴、松土器与小臂铰接的铰轴和铲斗油缸下端与松土器铰接的轴，三个轴的轴线位于空间上的同一平面内。

本实用新型的工作原理，是将本申请中的小臂通过小臂铰接轴安装在现有的挖掘机的大臂上，同时将小臂油缸与小臂相连，小臂油缸驱动小臂绕小臂与大臂之间铰接的铰接轴转动；而后通过挖掘机现有的控制方式对小臂进行控制。将铲斗油缸的油路与挖掘机的油路控制装置相连，通过挖掘机本身的控制装置对铲斗油缸进行控制，当需要进行反铲时，即采用与现有相同的方式进行操作，当需要将反铲向正铲转换，或者是正铲向反铲转换时，则控制铲斗油缸达到最大行程，使得铲斗油缸上端与小臂铰接的铰接点、松土器与小臂铰接的铰接点和铲斗油缸下端与松土器铰接的铰接点位于一条直线上，将松土器与地面接触，通过对小臂的角度调节，使得铲斗油缸下端与松土器铰接的铰接点渡过铲斗油缸最大行程时行程的直线，完成正铲反铲之间的转换。

所述铲斗油缸设置有两个，分别设置在小臂的两侧。

所述松土器包括两件正铲齿件和一件反铲齿件，反铲齿件位于两件正铲齿件之间，正铲齿件一端固定连接在铰轴上，另一端向铰轴一侧延伸，反铲齿件的一端固定连接两正铲齿件之间的连接轴上，另一端向铰轴另一侧延伸。

所述连接轴向正铲齿件外侧延伸，连接轴的延伸段与铲斗油缸铰接。

所述正铲齿件的外侧面上设置有与铲斗油缸铰接的轴孔。

所述正铲齿件具有弧度，所述反铲齿件具有弧度，正铲齿件和反铲齿件安装在铰轴上之后，其弧度的圆心在同一侧。

与现有技术相比，本申请所带来的有益的技术效果表现在：

1、与现有技术相比，本申请调整了铲斗油缸的安装位置，将铲斗油缸安装在小臂侧面，驱动松土器时也是从侧面进行驱动，这样设置的方式相较于现有技术而言，在进行正铲或反铲作业时，均能保证正铲和反铲具有原本单独正铲和反铲的摆动角度。实现正反铲转换之后，正铲或反铲的正常工作角度和效率。本申请中正铲和反铲的转换方式也与现有技术的不同，本申请中正铲反铲的转换是以铲斗油缸上端与小臂铰接的铰接点、松土器与小臂铰接的铰接点和铲斗油缸下端与松土器铰接的铰接点位于的一条直线为分界线的，且松土器与小臂铰接的铰接点位于铲斗油缸上端与小臂铰接的铰接点和铲斗油缸下端与松土器铰接的铰接点之间；以本申请说明书附图1为例，当铲斗油缸下端与松土器铰接的铰接点位于铲斗油缸上端与小臂铰接的铰接点和松土器与小臂铰接的铰接点连线的左侧，则进行正铲，若位于该连线的右侧，则进行反铲。本申请这样设置的好处，是可以确保正铲和反铲时，正铲的调节角度和反铲的调节角度均与现有技术中单独的正铲或反铲调节角度保持一致，不会因在一台挖掘机上设置正铲反铲而导致正铲反铲的调节角度变小的问题出现。

2、在本申请中，铲斗油缸设置有两个，分别设置在小臂的两侧，可以增强松土器在工作时的稳定性，确保可以提供足够的支撑力。

3、在本申请中，松土器设置两件正铲齿件，一件反铲齿件，正铲齿件相对于反铲齿件对称设置，可以在正铲工作时提供良好的正铲效果；反铲设置在两件正铲件之间，反铲件可以与小臂保持对中，确保反铲件在使用时力的传导，小臂给松土器提供良好的支撑。

4、在本申请中，正铲齿件和反铲齿件均具有一定的弧度，正铲齿件和反铲齿件安装在铰轴上之后，弧向相同。在此所述的“弧向相同”并非特指严格意义上的弧向相同，而是只正铲齿件和反铲齿件外圆周近似于一个圆弧即可，即其弧度的圆心在同一侧；正铲齿件、反铲齿件和铰轴大致呈W型、M型或V型。

附图说明

图1为本实用新型侧视结构示意图；

图2为本实用新型正铲状态的结构示意图；

图3为本实用新型反铲状态的结构示意图；

图4为本实用新型松土器的侧视结构示意图；

图5为本实用新型松土器的俯视结构示意图；

图6为本实用新型安装在挖掘机上之后的反铲使用状态图；

图7为本实用新型安装在挖掘机上之后的正铲使用状态图；

图8为本实用新型安装在挖掘机上之后的正铲反铲转换状态图；

附图标记：1、小臂，2、大臂，3、大臂油缸，4、小臂油缸，5、挖掘机机体，6、松土器，7、铲斗油缸，8、正铲，9、反铲，10、铰轴，11、正铲齿件，12、反铲齿件，13、轴孔，14、连接轴。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作出进一步的解释和说明。

在本申请中，所述的固定连接在铰轴10一侧的正铲8和固定连接在铰轴10另一侧的反铲9中的“一侧”是相对于铰轴10轴向方向上的两侧。铲斗油缸7一端铰接在小臂1侧面中的“侧面”是相对于小臂1转动方向的两侧面。所述的铲斗油缸7另一端铰接在松土器6的侧面中“侧面”是相对于松土器6的转动方向的侧面。所述的铲斗油缸7上端与小臂1铰接的铰接点、松土器6与小臂1铰接的铰接点和铲斗油缸7下端与松土器6铰接的铰接点位于一条直线上中“一条直线”并非指严格意义上的一条直线，而是三个铰接点在空间上呈一条直线，即铲斗油缸7上端与小臂1铰接的铰接轴、松土器6与小臂1铰接的铰轴10和铲斗油缸7下端与松土器6铰接的轴，三个轴的轴线位于空间上的同一平面内。

实施例1

作为本申请一较佳实施例，参照说明书附图1-8，本实施例公开了：

如图1所示，一种正铲反铲自由转换的挖掘机岩石臂，包括小臂1、松土器6和铲斗油缸7，所述松土器6包括将松土器6与小臂1铰接的铰轴10，固定连接在铰轴10一侧的正铲8，固定连接在铰轴10另一侧的反铲9；所述松土器6通过铰轴10与小臂1下端铰接；所述铲斗油缸7安装在小臂1侧面，铲斗油缸7一端铰接在小臂1侧面，另一端铰接在松土器6的侧面；铲斗油缸7达到最大行程时，铲斗油缸7上端与小臂1铰接的铰接点、松土器6与小臂1铰接的铰接点和铲斗油缸7下端与松土器6铰接的铰接点位于一条直线上。如图2所示，所述小臂1下端设置有供正铲8或反铲9穿过的空间。

将本申请中的小臂1通过小臂1铰接轴安装在现有的挖掘机的大臂2上，同时将小臂油缸4与小臂1相连，小臂油缸4驱动小臂1绕小臂1与大臂2之间铰接的铰接轴转动（如图6-7所示）；而后通过挖掘机现有的控制方式对小臂1进行控制。将铲斗油缸7的油路与挖掘机的油路控制装置相连，通过挖掘机本申请的控制装置对铲斗油缸7进行控制，当需要进行反铲9时，即采用与现有相同的方式进行操作。如图8所示，当需要将反铲9向正铲8转换，或者是正铲8向反铲9转换时，则控制铲斗油缸7达到最大行程，使得铲斗油缸7上端与小臂1铰接的铰接点、松土器6与小臂1铰接的铰接点和铲斗油缸7下端与松土器6铰接的铰接点位于一条直线上，将松土器6与地面接触，通过对小臂1的角度调节，使得铲斗油缸7下端与松土器6铰接的铰接点渡过铲斗油缸7最大行程时行程的直线，完成正铲反铲之间的转换。

实施例2

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图1-8，本实施例公开了：

一种正铲反铲自由转换的挖掘机岩石臂，包括小臂1、松土器6和铲斗油缸7，其特征在于：所述松土器6包括将松土器6与小臂1铰接的铰轴10，固定连接在铰轴10一侧的正铲8，固定连接在铰轴10另一侧的反铲9；所述松土器6通过铰轴10与小臂1下端铰接；所述铲斗油缸7安装在小臂1侧面，铲斗油缸7一端铰接在小臂1侧面，另一端铰接在松土器6的侧面；铲斗油缸7达到最大行程时，铲斗油缸7上端与小臂1铰接的铰接点、松土器6与小臂1铰接的铰接点和铲斗油缸7下端与松土器6铰接的铰接点位于一条直线上。所述铲斗油缸7设置有两个，分别设置在小臂1的两侧。

更进一步的，如图4-5所示，所述松土器6包括两件正铲齿件11和一件反铲齿件12，反铲齿件12位于两件正铲齿件11之间，正铲齿件11一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10一侧延伸，反铲齿件12的一端固定连接两正铲齿件11之间的连接轴上，另一端向铰轴10另一侧延伸。所述连接轴向正铲齿件11外侧延伸，连接轴的延伸段与铲斗油缸7铰接。

或者，所述松土器6包括两件正铲齿件11和一件反铲齿件12，反铲齿件12位于两件正铲齿件11之间，反铲齿件12一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10一侧延伸，正铲齿件11的一端固定连接两反铲齿件12之间的连接轴上，另一端向铰轴10另一侧延伸。

更进一步的，在本实施例中，所述松土器6包括两件反铲齿件12和一件正铲齿件11，正铲齿件11位于两件反铲齿件12之间，正铲齿件11一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10一侧延伸，反铲齿件12一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10另一侧延伸。

又或者，所述松土器6包括一件正铲齿件11和一件反铲齿件12，反铲齿件12一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10一侧延伸，正铲齿件11一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10另一侧延伸。正反铲齿件12可以连接为一个整体，由铰轴10与小臂1进行交接。

又或者，松土器6包括两件正铲齿件11和两件反铲齿件12，反铲齿件12和正铲齿件11一对一相连接为一个整体，均固定在铰轴10上。

实施例3

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图1-8，本实施例公开了：

一种正铲反铲自由转换的挖掘机岩石臂，包括小臂1、松土器6和铲斗油缸7，其特征在于：所述松土器6包括将松土器6与小臂1铰接的铰轴10，固定连接在铰轴10一侧的正铲8，固定连接在铰轴10另一侧的反铲9；所述松土器6通过铰轴10与小臂1下端铰接；所述铲斗油缸7安装在小臂1侧面，铲斗油缸7一端铰接在小臂1侧面，另一端铰接在松土器6的侧面；铲斗油缸7达到最大行程时，铲斗油缸7上端与小臂1铰接的铰接点、松土器6与小臂1铰接的铰接点和铲斗油缸7下端与松土器6铰接的铰接点位于一条直线上。

所述铲斗油缸7设置有两个，分别设置在小臂1的两侧。所述松土器6包括两件正铲齿件11和一件反铲齿件12，反铲齿件12位于两件正铲齿件11之间，反铲齿件12一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10一侧延伸，正铲齿件11一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10另一侧延伸。所述正铲齿件11的外侧面上设置有与铲斗油缸7铰接的轴孔13。所述正铲齿件11具有弧度，所述反铲齿件12具有弧度，正铲齿件11和反铲齿件12安装在铰轴10上之后，其弧度的圆心在同一侧。

实施例4

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图6-8，本实施例公开了将本申请中的岩石臂安装在挖掘机上的一种实施方案，具体为：

一种正铲反铲自由转换的挖掘机，包括挖掘机机体5、大臂2、大臂油缸3、小臂1、小臂油缸4、松土器6和铲斗油缸7，大臂2的一端铰接在挖掘机本体上，大臂油缸3一端铰接在大臂2上，另一端铰接在挖掘机本体上；所述大臂2的另一端与小臂1铰接，所述小臂油缸4一端铰接在大臂2上，另一端与小臂1铰接；所述松土器6包括将松土器6与小臂1铰接的铰轴10，固定连接在铰轴10一侧的正铲8，固定连接在铰轴10另一侧的反铲9；所述松土器6通过铰轴10与小臂1下端铰接；所述铲斗油缸7安装在小臂1侧面，铲斗油缸7一端铰接在小臂1侧面，另一端铰接在松土器6的侧面；铲斗油缸7达到最大行程时，铲斗油缸7上端与小臂1铰接的铰接点、松土器6与小臂1铰接的铰接点和铲斗油缸7下端与松土器6铰接的铰接点位于一条直线上。所述铲斗油缸7设置有两个，分别设置在小臂1的两侧。所述松土器6包括两件正铲齿件11和一件反铲齿件12，反铲齿件12位于两件正铲齿件11之间，反铲齿件12一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10一侧延伸，正铲齿件11一端固定连接在铰轴10上，另一端向铰轴10另一侧延伸。所述正铲齿件11的外侧面上设置有与铲斗油缸7铰接的轴孔13。所述正铲齿件11具有弧度，所述反铲齿件12具有弧度，正铲齿件11和反铲齿件12安装在铰轴10上之后，其弧度的圆心在同一侧。

实施例5

作为本申请又一较佳实施例，参照说明书附图4和5，本实施例公开了一种适用于本申请岩石臂的松土器6，松土器6是一种被动牵引工作装置，一般安装在平地机、推土机或拖拉机等自行式机械的后机架上。

一种松土器6，包括正铲齿件11、反铲齿件12和铰轴10，所述正铲齿件11为两件，反铲齿件12为一件，两件正铲齿件11并排设置，且两件正铲齿件11之间设置有间隙，反铲齿件12位于两件正铲齿件11之间，两件正铲齿件11之间设置有用于与小臂1铰接的铰轴10，且两件正铲8时间之间还设置有用于固定连接反铲齿件12的连接轴。所述正铲齿件11底部设置有加强连接板，所述加强连接板将正铲齿件11和反铲齿件12固定连接在一起。

更进一步的，所述连接轴向正铲齿件11外侧延伸，连接轴的延伸段与铲斗油缸7铰接；或者正铲齿件11外侧设置有与铲斗油缸7铰接的轴孔13。