土方开挖专用的机械手的制作方法

本发明属于土方开挖，具体地说，涉及土方开挖专用的机械手。

背景技术：

1、土方开挖领域需要使用机械对泥土进行开挖，目前使用最广泛的是挖掘机，通过挖掘机机械臂末端的挖斗对泥土进行开挖，此方法在开挖前期较为实用，但在挖掘的土方形成较深的坑洞时，需要对土方侧壁进行开挖，此时挖斗式机械手的弊端就会显现出来，传统挖斗式机械手对于开挖底部泥土较为有利，但对于开挖土方侧壁时，因受力不平衡会导致挖机本身发生偏转，抓合效果会被减弱，同时传统挖斗式机械手在每次挖下泥土后还要将挖斗进行旋转，将土块放到一边或运输车内，来回旋转需要浪费大量时间，降低了工作效率。

技术实现思路

1、为解决传统挖斗式机械手存在的上述技术问题，本发明提供了一种土方开挖专用的机械手，本发明采用技术方案是：土方开挖专用的机械手，包括支撑架，所述支撑架上设置有转动机构，所述转动机构用于旋转破土，且转动机构包括滚筒，所述滚筒外围固定连接有若干破土铲，所述破土铲内部开设有出土孔；所述滚筒下端设置有输送机构，所述输送机构用于输送泥土，且输送机构包括传送带滚轮，所述传送带滚轮外围套接安装有传送带，所述传送带外表面固定连接有若干防滑条。

2、作为本发明的一种优选实施方式，所述滚筒上下两端固定连接有突出圆台，且滚筒下端的突出圆台下表面固定连接有若干圆柱卡齿，所述圆柱卡齿与传送带表面固定连接的防滑条之间的缝隙相对应，并与其进行相互啮合。

3、作为本发明的一种优选实施方式，所述滚筒本身为双轴电机，且其双轴传动杆为轴杆，所述轴杆贯穿支撑架上下两端，并与其进行固定套接，且轴杆的上下两个末端固定连接有限位块。

4、作为本发明的一种优选实施方式，所述支撑架下端通过连接板将两个支撑架进行固定连接，且支撑架外侧固定连接有液压结构，所述液压结构另一端可转动的嵌设在安装板上，所述安装板上开设有若干螺栓孔，并在其内部安装有固定螺栓。

5、作为本发明的一种优选实施方式，所述传送带滚筒两端的轴杆与支撑架下端内侧进行活动连接。

6、本发明中，通过机械手挖土时，滚筒上的破土铲对土层施加的力实现土层挖掘时，通过液压结构对支撑架提供相应的支撑力，如果使用常规的液压缸，由于挖掘过程冲击力比较大，对液压缸的磨损较大，影响液压缸的使用寿命，从而影响机械整体的使用寿命。

7、因此本发明在现有的液压缸的基础上进行改进，设计一个缓冲力的结构，以减小挖掘过程中对液压结构的冲击，从而延长液压结构的使用寿命，而通过机械手挖土时，滚筒上的破土铲对于不同硬度的土层施加的力不同，土质较松软时需要的力就比较小，液压结构对支撑架提供的支撑力相应的比较小；而土质越硬的需要的力越大，也就需要液压结构对支撑架提供更大的支撑力，因此需要对应不同的土质配置不同大小的缓冲力，如果匹配不适当，仍然会造成液压结构的磨损或者挖掘力不足，比如，对于土质较疏松，需要的挖掘力小，如果配置了较小的缓冲力，仍然会对液压结构造成磨损，如果对于土质较硬的土层，配置较大的缓冲力，则会导致挖掘力不足，无法挖动土层。

8、作为本发明的一种优选实施方式，所述液压结构包括液压缸和支撑杆，所述液压缸可转动的嵌设在安装板内，具体结构可采用现有技术中常用的，通过在安装板内安装与液压缸相适配的轴承，通过电动或手动控制液压缸所述连接的轴承的转动实现液压缸的转动。所述液压缸的伸缩杆一端外嵌套有一个套筒，具体结构可采用现有技术中常用的，通过在液压缸对应安装套筒的位置开设有一个卡槽，套筒的一端通过设置插销限位卡入卡槽内，套筒的一端在卡槽内可上下移动。所述支撑杆的一端伸入套筒内并通过螺纹限位，所述支撑杆位于套筒内的一端的端部设有锥形头，所述锥形头上从里到外设有若干弹簧卡，所述支撑杆的端部与液压缸的伸缩杆抵靠连接，所述液压缸的伸缩杆外固定套设有弹簧组，所述弹簧组包括从内到外的若干个弹簧，弹簧组中从内到外的若干个弹簧与锥形头从里到外的若干弹簧卡一一对应，每个弹簧卡对应卡合一个弹簧。

9、作为本发明的一种优选实施方式，所述弹簧组包括从内到外第一环弹簧、第二环弹簧、第三环弹簧、第四环弹簧，所述第一环弹簧、第二环弹簧、第三环弹簧、第四环弹簧的劲度系数依次增大，所述锥形头上设有从里到外的第一弹簧卡、第二弹簧卡、第三弹簧卡、第四弹簧卡，所述第一环弹簧、第二环弹簧、第三环弹簧、第四环弹簧的一端固定在液压缸上，所述第一环弹簧、第二环弹簧、第三环弹簧、第四环弹簧的另一端的口径大小分别对应配置为可抵靠在第一弹簧卡、第二弹簧卡、第三弹簧卡、第四弹簧卡上。

10、作为本发明的一种优选实施方式，所述套筒的对应支撑杆端的内壁开设有外螺纹，所述支撑杆的外壁对应开设有内螺纹，所述支撑杆与套筒通过内螺纹和外螺纹螺纹连接。

11、通过转动液压缸带动套筒转动，从而实现在支撑杆在套筒内伸缩，支撑杆的锥形头离液压缸越近，则对弹簧组的压缩力越大，弹簧组提供的缓冲效力就越小，当支撑杆的锥形头离液压缸越远，则对弹簧组的压缩力越小，弹簧组提供的缓冲效力就越大，具体的，由于弹簧组的一端与液压缸固定连接，在锥形头逐渐远离液压缸的过程中，第四环弹簧首先与第四弹簧卡分离，然后是第三环弹簧与第三弹簧卡分离，接着是第二环弹簧与第二弹簧卡分离，实现多级弹簧缓冲力的支持，当需要开挖软质土时，通过旋转液压缸使得支撑杆向外伸出，即使得第四环弹簧与第四弹簧卡分离，第三环弹簧与第三弹簧卡分离，第二环弹簧与第二弹簧卡分离，仅需要第一弹簧卡与第一环弹簧接触，此时缓冲力较大，锥形头离液压缸相对较远，既不会磨损液压缸，同时液压结构也能对支撑架提供足够的支撑力使得滚筒上的破土铲能够挖动土层，当需要开挖较硬土时，通过旋转液压缸使得支撑杆向内压缩，即使得第二环弹簧与第二弹簧卡接触，同时第一弹簧卡与第一环弹簧接触，此时缓冲力减小一些，液压结构也能适应性增大对支撑架提供的支撑力使得滚筒上的破土铲能够挖动土层，当需要开挖更硬土层时，同样按照上述方法调节即可。

12、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过采用两个带有破土铲的滚筒进行旋转，对泥土进行开挖，同时通过在破土铲内部开设出土孔，防止泥土堆积在破土铲内部而影响其破土效果，并通过转动的滚筒带动传送带滚动，将散落的泥土输送至外设泥土运输装置，与传统挖斗式土方开挖机械手相比其操作步骤更简单，且效率更高。本发明的液压结构对应不同的土质，可以通过调节适应的配置不同的缓冲力，以减小挖掘过程中对液压结构的冲击，从而延长液压结构的使用寿命，同时保证能够挖动土层。

13、下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.土方开挖专用的机械手，包括支撑架（3），其特征在于，所述支撑架（3）上设置有转动机构，所述转动机构用于旋转破土，且转动机构包括滚筒（7），所述滚筒（7）外围固定连接有若干破土铲（5），所述破土铲（5）内部开设有出土孔（6）；

2.根据权利要求1所述的土方开挖专用的机械手，其特征在于，所述滚筒（7）上下两端固定连接有突出圆台（9），且滚筒（7）下端的突出圆台（9）下表面固定连接有若干圆柱卡齿（11），所述圆柱卡齿（11）与传送带（8）表面固定连接的防滑条（13）之间的缝隙相对应，并与其进行相互啮合。

3.根据权利要求2所述的土方开挖专用的机械手，其特征在于，所述滚筒（7）本身为双轴电机，且其双轴传动杆为轴杆（10），所述轴杆（10）贯穿支撑架（3）上下两端，并与其进行固定套接，且轴杆（10）的上下两个末端固定连接有限位块（4）。

4.根据权利要求3所述的土方开挖专用的机械手，其特征在于，所述支撑架（3）下端通过连接板（14）将两个支撑架（3）进行固定连接，且支撑架（3）外侧固定连接有液压结构（2）。

5.根据权利要求1所述的土方开挖专用的机械手，其特征在于，所述传送带滚轮（12）两端的轴杆与支撑架（3）下端内侧进行活动连接。

6.根据权利要求4所述的土方开挖专用的机械手，其特征在于，所述液压结构（2）另一端可转动的嵌设在安装板（1）上，所述安装板（1）上开设有若干螺栓孔，并在其内部安装有固定螺栓。

7.根据权利要求6所述的土方开挖专用的机械手，其特征在于，所述液压结构（2）包括液压缸（202）和支撑杆（201），所述液压缸（202）可转动的嵌设在安装板（1）内，所述液压缸（202）的伸缩杆一端外嵌套有一个套筒（203），所述支撑杆（201）的一端伸入套筒（203）内并通过螺纹限位，所述支撑杆（201）位于套筒（203）内的一端的端部设有锥形头（204），所述锥形头（204）上从里到外设有若干弹簧卡，所述支撑杆（201）的端部与液压缸（202）的伸缩杆抵靠连接，所述液压缸（202）的伸缩杆外固定套设有弹簧组（213），所述弹簧组（213）包括从内到外的若干个弹簧，弹簧组（213）中从内到外的若干个弹簧与锥形头（204）从里到外的若干弹簧卡一一对应，每个弹簧卡对应卡合一个弹簧。

8.根据权利要求7所述的土方开挖专用的机械手，其特征在于，所述弹簧组（213）包括从内到外第一环弹簧（209）、第二环弹簧（210）、第三环弹簧（211）、第四环弹簧（212），所述第一环弹簧（209）、第二环弹簧（210）、第三环弹簧（211）、第四环弹簧（212）的劲度系数依次增大，所述锥形头（204）上设有从里到外的第一弹簧卡（205）、第二弹簧卡（206）、第三弹簧卡（207）、第四弹簧卡（208），所述第一环弹簧（209）、第二环弹簧（210）、第三环弹簧（211）、第四环弹簧（212）的一端固定在液压缸（202）上，所述第一环弹簧（209）、第二环弹簧（210）、第三环弹簧（211）、第四环弹簧（212）的另一端的口径大小分别对应配置为可抵靠在第一弹簧卡（205）、第二弹簧卡（206）、第三弹簧卡（207）、第四弹簧卡（208）上。

9.根据权利要求7所述的土方开挖专用的机械手，其特征在于，所述套筒（203）的对应支撑杆（201）端的内壁开设有外螺纹（215），所述支撑杆（201）的外壁对应开设有内螺纹（214），所述支撑杆（201）与套筒（203）通过内螺纹（214）和外螺纹（215）螺纹连接。

技术总结
本发明涉及土方开挖领域，公开了土方开挖专用的机械手，包括支撑架，所述支撑架上设置有转动机构，所述转动机构用于旋转破土，且转动机构包括滚筒，所述滚筒外围固定连接有若干破土铲，所述破土铲内部开设有出土孔；所述滚筒下端设置有输送机构，所述输送机构用于输送泥土，且输送机构包括传送带滚轮。本发明通过采用两个带有破土铲的滚筒进行旋转，对泥土进行开挖，同时通过在破土铲内部开设出土孔，防止泥土堆积在破土铲内部而影响其破土效果，并通过转动的滚筒带动传送带滚动，将散落的泥土输送至外设泥土运输装置，与传统挖斗式土方开挖机械手相比操作步骤更简单且效率更高,实用性好，适于推广使用。

技术研发人员：胡滔,李丹霞,林荣新,黄俊玮
受保护的技术使用者：湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24