一种轻型的挖掘机结构

本技术属于挖掘机结构，具体涉及到一种轻型的挖掘机结构。

背景技术：

1、挖掘机，又称挖掘机械、挖土机，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。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。

2、挖掘机工作过程主要为通过行走机构行走，上回转支撑带动车架做旋转运动，液压缸带动大臂和小臂摆动。挖掘机在作业过程中受到向下的负载，同时机械臂本身也有重力，由于机械臂作业时，伸出距离较长，重力和负载的力臂较大，对回转中心产生较大的逆时针力矩,由于回转支撑能够承受的扭矩有限，必须在车架另一端添加配重，产生顺时针的力矩，去平衡力矩。

3、现有技术的垃圾箱问题在于，1、对于大型机械来说机械臂较长，负载和机械臂产生的力矩较大，因此需要大重量的配重来平衡，通常配重在几吨到几十吨之间，这大大增加的整体机械的总重，增加了制造成本；2、当机械臂的负载发生变化时，配重不能很好的平衡倾覆力矩，导致回转支撑受力波动大，影响回转支撑的使用寿命。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种轻型的挖掘机结构，该方案有着重量轻、结构平衡性高、成本低的优点。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种轻型的挖掘机结构，包括行走机构，所述行走机构的顶面设置有下回转支撑，所述下回转支撑顶部转动连接有上回转支撑，所述上回转支撑的顶部设置有机架，所述机架的前部转动连接有大臂，所述大臂的前端转动连接有小臂，所述小臂的前端设置有输出部件；所述行走机构的顶面还设置有竖向的支撑杆，所述支撑杆位于大臂的正后方，所述支撑杆的顶部转动连接有缸座，所述缸座上转动连接有液压缸一，所述液压缸一的另一端与大臂转动连接，所述大臂上铰接有液压缸二，所述小臂的后端部设置有向上折弯的力臂段，所述液压缸二的输出端与力臂段的端部铰接。

3、上述方案中，通过行走机构带动挖掘机整体移动，行走机构顶面固定连接的上回转支撑，下回转支撑与机架的底部固定，上、下回转支撑为可以相对转动的转盘结构，实现机架和行走机构间的相对转动，大臂、小臂依次转动连接，方便机械臂的角度调节，来满足输出部件工作角度的需要，通过在行走机构的顶面设置支撑杆，支撑杆上转动设置缸座来连接液压缸一，使液压缸一可随着机架的转动而转动，用液压缸一对大臂提供摆动的动力，在小臂的后端的力臂段与大臂间设置液压缸二，通过液压缸二提供小臂转动的动力，由于机械臂的大臂、小臂及输出部件受到重力作用，产生逆时针方向的力矩，液压缸一会提供拉力来保证机械臂姿态，对机械臂产生顺时针力矩，能够平衡逆时针方向力矩，同时液压缸一的作用力通过支撑杆直接传导到行走机构处，降低上、下回转支撑处受到的作用力，提高结构使用寿命。

4、进一步的，所述大臂包含安装段和位于安装段前侧且向下弯折的连接段，所述液压缸一与安装段铰接，所述连接段铰接液压缸二。

5、大臂设置安装段和带折弯的连接段结构，使大臂末端高度降低，方便使用，液压缸一、液压缸二与大臂对应部分铰接方便于大臂受力转动。

6、进一步的，所述缸座、力臂段、大臂的安装段和连接段均设置有用于铰接的连接耳。

7、设置连接耳来与液压缸一、液压缸二的两端进行铰接。

8、进一步的，所述安装段与连接段的夹角范围为120°-150°，所述小臂与力臂段间的夹角范围为120°-150°。

9、大臂、小臂对应夹角的设置，有利于提高机械臂结构稳定性，方便液压缸力的传导。

10、进一步的，所述支撑杆位于上、下回转支撑及机架的中心线位置，支撑杆的高度高于车架。

11、支撑杆位于上、下回转支撑及机架的中心线处不影响回转支撑的运行，有利于结构的紧凑，支撑杆高于车架，方便于液压缸一的连接。

12、进一步的，所述输出部件包含挖斗或者液压破碎锤。

13、通过安装挖斗或者液压破碎锤来进行挖掘和土地破碎作业。

14、传统挖掘机的大臂通过液压缸进行摆动，液压缸下端直接连接在车架上，液压缸随着上回转支撑和车架旋转，与机械臂、料斗处负载叠加生成逆时针方向的力矩，造成了依赖不断增加配重平衡力矩的需求；本发明中将大臂的摆动液压缸进行重新设计，支撑杆下端连接在行走机构上，液压缸座可以绕支撑杆旋转，液压缸一端连接大臂，一端连接液压缸座。液压缸在给大臂提供拉力平衡重力作用时，可对大臂产生顺时针的力矩与逆时针力矩相互平衡。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

16、(1)本发明通过改变大臂液压缸的位置和连接方式，在大臂上产生一个与机械臂重力和负载产生力矩方向相反的力矩，二者相互抵消，结构平衡性高，无需专门的设置配重，减轻了整体系统的重量，简化了配重调整安装工作，降低了挖掘机的制造成本和使用成本；

17、(2)机械臂的负载变化时，通过调节液压缸压力的大小，能够主动平衡倾覆力矩，保证回转支撑处于良好的受力状态，受力波纹小，结构平衡性高，支撑杆直接将受力传导到行走机构，减少回转支撑受力；避免负重对回转支撑造成的影响，提高部件使用寿命；

18、(3)通过设置支撑杆和缸座来连接液压缸一对大臂进行施力，加大液压缸与大臂间的受力夹角，方便于大臂的转动；液压缸座能够绕支撑杆旋转，不影响车架及机械臂的旋转动作，提供了一种新的挖掘机机械臂设计方案。

技术特征：

1.一种轻型的挖掘机结构，包括行走机构，所述行走机构的顶面设置有下回转支撑，所述下回转支撑顶部转动连接有上回转支撑，所述上回转支撑的顶部设置有机架，其特征在于，所述机架的前部转动连接有大臂，所述大臂的前端转动连接有小臂，所述小臂的前端设置有输出部件；所述行走机构的顶面还设置有竖向的支撑杆，所述支撑杆位于大臂的正后方，所述支撑杆的顶部转动连接有缸座，所述缸座上转动连接有液压缸一，所述液压缸一的另一端与大臂转动连接，所述大臂上铰接有液压缸二，所述小臂的后端部设置有向上折弯的力臂段，所述液压缸二的输出端与力臂段的端部铰接。

2.根据权利要求1所述的轻型的挖掘机结构，其特征在于，所述大臂包含安装段和位于安装段前侧且向下弯折的连接段，所述液压缸一与安装段铰接，所述连接段铰接液压缸二。

3.根据权利要求2所述的轻型的挖掘机结构，其特征在于，所述缸座、力臂段、大臂的安装段和连接段均设置有用于铰接的连接耳。

4.根据权利要求2所述的轻型的挖掘机结构，其特征在于，所述安装段与连接段的夹角范围为120°-150°，所述小臂与力臂段间的夹角范围为120°-150°。

5.根据权利要求1所述的轻型的挖掘机结构，其特征在于，所述支撑杆位于上、下回转支撑及机架的中心线位置，支撑杆的高度高于车架。

6.根据权利要求1所述的轻型的挖掘机结构，其特征在于，所述输出部件包含挖斗或者液压破碎锤。

技术总结
本技术公开一种轻型的挖掘机结构，包括行走机构，所述行走机构的顶面设置有下回转支撑，所述下回转支撑顶部转动连接有上回转支撑，所述上回转支撑的顶部设置有机架，所述机架的前部转动连接有大臂，所述大臂的前端转动连接有小臂，所述小臂的前端设置有输出部件；所述行走机构的顶面还设置有竖向的支撑杆，所述支撑杆位于大臂的正后方，所述支撑杆的顶部转动连接有缸座，所述缸座上转动连接有液压缸一，所述液压缸一的另一端与大臂转动连接，所述大臂上铰接有液压缸二，所述小臂的后端部设置有向上折弯的力臂段，所述液压缸二的输出端与力臂段的端部铰接；本技术有着重量轻、结构平衡性高、成本低的优点。

技术研发人员：吕明禄,程清思,施琴琦,赵虹悦,韦璇,杨飞宇
受保护的技术使用者：湖北文理学院
技术研发日：20230303
技术公布日：2024/1/15