专利名称：抓斗式液压自动抓掏机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种挖掘、疏浚装置，具体涉及一种下水井污泥自动抓取装 车机。
技术背景.
基于城市下水道成为公用设施污染源的现状，国外发达国家采用高压抽吸 的办法，用于下水道的清淤，由于这种设备只能针对单一泥浆的污物，不适合 中国国情，且价格高达百万人民币，故国外产品仅仅进入中国个别大城市市场。 尤其是中小城市，因为下水道固体物堵塞造成的损失很大。
目前，国内用于下水道清淤的设备有以下几种 一是采用高压下水道清洗
设备，通过20MPa——100 MPa的高压水射流冲洗污泥。该种方法用水量大、 不节水，且不适合有各种固体物的清理；二是141型、130型吸污车及抽粪车， 通过高压吸抽将液体污物吸进储污罐，然后运走。此方法也不适合有各种固体 物的清理；三是采用机械抓斗的设备清理，即目前国内一公司生产的下水道清 理设备，其抓斗式窨井清淤车系机械传动的两片锹状抓斗，每次抓取容量小重 量轻，不能抓取较重污物，掏挖深度浅，工作效率不高。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于下水道窨井内的固体物和半流体物 的清理，抓力和抓取容量大；操作方便、工作平稳、安全可靠，自动化水平高; 节时省力、效率高的抓斗式液压自动抓掏机。
本实用新型的技术方案包括汽车底盘、主臂、液压系统，取力器与汽车发 动机的变速箱相连接；主臂经钢丝绳吊装抓斗，取力器和油泵相连接，油泵与 操作控制机构相连接，操作控制机构经对应的油管路接口分别与抓斗升降机构 的液压元器件相连接、与抓斗抓放机构的液压元器件相连接、与主臂升降机构 的液压元器件相连接、与主臂旋转机构的液压元器件相连接。
本实用新型所说的工作机构还包括车身支承机构、翻斗升降机构。
所述抓斗升降机构中，操作控制机构与其对应的油管路接口的出口连接摆 线液压马达，摆线液压马达经蜗轮减速器与钢丝绳巻筒相连接，钢丝绳巻筒经 一端轴头上链轮与胶管巻筒筒轴上链轮链条传动连接，钢丝绳巻绕于钢丝绳巻 筒，钢丝绳的一端头固定于主臂，并经滑轮吊装抓斗，液压油胶管巻绕于胶管巻筒，胶管巻筒上装有巻管排列压紧机构。
所述钢丝绳巻筒与胶管巻筒筒径相同时，钢丝绳巻筒的链轮与胶管巻筒的 链轮的传动比是2: 1。
所述抓斗抓放机构中，抓斗由两片以上像莲花瓣样的抓斗铲组成，操作控 制机构与其对应的油管路接口的出口接液压油胶管，液压油胶管与双行程油缸 相连接，双行程油缸经连杆与抓斗的抓斗铲相连接。
本实用新型是运用液压原理、力学原理，将液压传动技术、机械传动和材 料力学技术有机结合而制成的既可抓固体物，又可掏液体淤泥的大功率抓斗式 液压自动抓掏机，由汽车发动机提供原动力，通过取力器和油泵转化为液压力， 再由液压马达及油缸驱动主臂升降旋转机构、抓斗升降抓放机构、汽车翻斗机构 等，将液压力转化为机械运动，解决了下水道污物清理全流程的自动化问题。 与现有技术相比，具有如下优点
1、 本实用新型由单人轻松操作手柄，完成下水道污物的自动抓取、掏挖、 吊装、装运、自卸的全部工作，可将下水道深浅窨井内的半流体(污泥、沙粒 等)和固体(石头、砖块、杂物等)污物抓取干净，不留死角；而且不受井深 限制，抓斗深浅能自行控制；节时、省力，大大提高了工作效率，减轻了工人 的劳动强度；工作现场不留污迹，解决了人工清理带来的二次污染，有利环保。
2、 本实用新型抓斗的掏挖力达2.2吨,起重力达260公斤，该抓斗张开角 度可达180、张开呈莲花状，收拢后呈桶状。随机配备大小两种抓斗，可根据 掏挖场地需要，自由更换使用。每个抓斗又可根据污物清理需要，由多爪变换 成二爪当抓斗只用对称的两个爪以夹钳方式工作时，可轻松地抓取长条块、 圆柱体、大卵石等形状的固体物；当用多爪抓斗工作时，抓斗收拢后呈桶状， 可盛半流体污物。
3、 本实用新型操作方便、安全可靠，解决了抓斗抓放机构的工作动力和 运行动力的传送问题，使传输抓斗抓收动力的液压油胶管和用于抓斗运行动力 的钢丝绳同步不同速运动，保证压力达10MPa的液压油胶管安全运行，且将钢 丝绳与液压油胶管双层空间布置、解决了液压油胶管和钢丝绳互相干涉、互相 缠绕的问题，胶管巻筒上装有巻管排列压紧机构，克服液压油胶管无序排列和 相互重叠的现象。
本实用新型不仅适用于城市下水道窨井污物的掏挖、起运、装卸，而且还广泛适用于机关团体、宾馆饭店、厂矿、医院、学校、居住小区等处污水池.、 油池、沼气池、化粪池中沉淀物的自动清理。
以下结合附图提供的实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为液压传动系统图之主臂升降、抓斗抓放、抓斗升降系统图。 图3为液压传动系统图之主臂旋转系统图。 图4为液压传动系统图之翻斗升降系统图。 图5为液压传动系统图之车身支承系统图。 图6为多路液压换向阔示意图。 图7为巻管排列机构示意图。 图8为图7的A-A剖视图。
具体实施方式
图1中，主体汽车底盘1采用48千瓦的汽车原装底盘，取力器2与汽车 发动机的变速箱相连接；旋转支承3装于汽车底盘1，旋转支承3上有T作平台， 主臂5经活动销轴装于立柱4，立柱4固定于工作平台上。钢丝绳6的一端头固 定于主臂5，抓斗7是由4片像莲花瓣样的抓斗铲连接而成(可采用中国实用新 型公开号CN2758331中提供的抓斗)，抓斗铲尖头朝下，抓斗7上部由U形环 挂在滑轮22上。经取力器2驱动油泵经过操作控制机构(为多路液压换向阀)、 油管路、油缸或液压马达驱动工作机构，形成液压传动系统。所述工作机构包 括抓斗抓放机构、抓斗升降机构、主臂升降机构、主臂旋转机构、翻斗升降机 构、车身支承机构。工作平台上装有钢丝绳巻筒8、胶管巻筒9，摆线液压马达 经蜗轮减速器与钢丝绳巻筒8筒轴相连接，钢丝绳巻筒8经一端轴头上链轮与 胶管巻筒9轴上链轮链条传动连接。胶管巻筒9上的液压油胶管10与抓斗7的 双行程油缸11相连接，双行程油缸11经其连杆与抓斗7的抓斗铲相连接。主 臂升降油缸'端装于主臂， 一端装于立柱，由其油缸伸縮带动主臂升降。由液 压马达驱动摆线针轮减速器和装于减速器下面的小齿轮旋转，小齿轮与旋转支 承3大齿轮啮合，实现工作平台的转动。翻斗12装于汽车底盘1后部，翻斗单 向油缸一端装于翻斗12， 一端装于与汽车底盘1相连的固定付梁上；车身支脚13装于汽车底盘1大梁侧下方，车身支脚双向油缸装于汽车底盘和车身支脚， 通过双向油缸伸縮来支承车体或落下。
图2中，本实用新型传动为液压、机械混合传动，动力源是汽车的发动机。
汽车发动机14变速箱侧部结构上开有一个矩形连接孔，可安装配套取力器2。 取力器2上面法兰与油泵15法兰连接，当发动机14工作时，通过取力器带动 油泵15旋转将机械能转化为液压油的压力能。油泵15吸入口与液压油箱 EQ3208出油口相连，油泵15出口与多路液压换向阀中编号为"1"油路接口相 连接，起到给多路液压换向阀供高压油的作用。钢丝绳巻筒8上缠绕之钢丝绳6， 一端固定在钢丝绳巻筒8筒体上， 一端经过主臂5左、右端上的三个钢丝绳导 向轮并绕过抓斗7上端的滑轮22，最后固定在主臂5左下方。
视图中编号"2.3"油路接口 (多路液压换向阀油路接口)，通过其操作杆 实现OMR—50摆线液压马达17、和与其相连接的WPA蜗轮减速器18，钢丝绳 巻筒8的正、反转及停止功能;在钢丝绳巻筒8的左端轴头上链轮(Z^24、P42.7) 与胶管巻筒9左端轴头上链轮(Z =48、 P=12.7)，通过链条驱动巻筒完成正、 反转、停止功能。由于钢丝绳6缠绕过程中要经过滑轮22，而液压油胶管10没 有经过滑轮22缠绕，即抓斗要提升1米时，钢丝绳6要在钢丝绳巻筒8上缠绕 2米，而液压油胶管10是一个随动零件，它在抓斗提升或下降时速度应于与抓 斗相同，在所述钢丝绳巻筒8与胶管巻筒9筒径相同时，钢丝绳巻筒8的链轮 与胶管巻筒9的链轮的传动比是2: 1。
在有限的面积和空间里，要想把钢丝绳6和液压油胶管10作到有序部置和 缠绕是有一定困难的，设计中采用了钢丝绳6传动走下层，液压油胶管10走上 层，钢丝绳6布置在起主臂5上部中间位置，而液压油胶管10布置在起主臂5 两侧。钢丝绳导轮和液压油胶管导轮不安装同一个传动轴上，而是在立柱4和 起主臂5铰支轴上安装了一个钢丝绳导轮，使钢丝绳6与液压油胶管10不会产 生运动中相互干涉、相互缠绕在一起的问题。
视图中编号"4.5"油管路接口 (多路液压换向阀油路接口)，通过其操作 杆，使两根液压油胶管10给抓斗7的双行程油缸11供油，实现其抓斗收紧和 放开功能。两根液压油胶管10从多路液压换向阀接出后，经过旋转接头20—缠 绕在胶管巻筒9上—经过巻管排列机构19—经过主臂5上液压油胶管导轮29、 液压油胶管导轮30 (左右各一个)、液压油胶管导轮31 (左右各一个)，最后与 抓斗中的双行程油缸ll的两个管路接口连接，起到给液压缸供高压油的目的。在胶管巻筒9侧安装的一个巻管排列机构19，用以解决胶管巻筒9上液压油胶 管缠绕时混乱的现象。
视图中编号"6.7"油管路接口 (多路液压换向阀油路接口)接主臂升降油 缸21 ，通过其操作杆给与主臂5和立柱4相连之主臂升降油缸21 (行程800mm) 供油，实现主臂5的升降功能。
图3中，视图中编号"8.9"油管路接口 (多路液压换向阀油路接口)接液 压马达，液压马达与旋转支承传动连接。通过其操作杆给液压马达23 (为 OMR—200摆线液压马达)供油，液压马达23下部与BLY—29—1. 1摆线针轮 减速器24及减速器轴端固定小齿轮(与旋转支承大齿轮咬合，大齿轮本身不旋 转，大齿轮内部的旋转支承3内体与工作平台固定，随工作平台一起转动)相 连接，驱动小齿轮正或反转实现其工作平台左右旋转180° (工作平台面安装有 立柱、主臂)的要求。
图4中，视图中编号"12"油管路接口 (多路液压换向阔油路接口)，接翻 斗单向油缸，通过其操作杆，给驱动翻斗箱体倾斜转动的翻斗单向油缸25 (行 程500mm)供油，实现翻斗箱体翻转一定角度的要求。编号13油管路接口在施 工中用M8堵头封死。
图5中，视图编号"10.11"油管路接口 (多路液压换向阀油路接口)，接 车身支脚双向油缸，通过其操作杆，给工作时支撑车身用的双向油缸26 (行程 300mm)供油，实现其在施工中支撑车身平台的要求。
图6中，多路液压换向阀16是整机各种动作的操作控制机构。油泵出口与 ZS-LIOE多路液压换向阀16视图中的编号"1"油路接口相连接。其它各油路 接口如前所述。多路液压换向阀16上有六个操作杆(从左向右编号分别为l一6， 视图中未给出编号)，视图编号中"14"用油管与油箱连接，起到回路的作用。
图7、图8所示巻管排列机构中，胶管巻筒9筒轴端装有链轮38，链轮38 经链条36与装在左、右旋向丝杆32轴端的链轮35传动连接。左、右旋向丝杆 32上有左、右旋两T形螺母33 (左、右旋各一件)。T形螺母33上焊有排列管 摆架43，液压油胶管10穿过排列管摆架43上的一个矩形孔，T形螺母33上活 动连接有轴套37，轴套37下端有压在胶管巻筒9表面的压辊40。排列管摆架 43和压辊40之间有拉簧42，使排列管摆架43和压辊40均压于胶管巻筒9上 的液压油胶管表面。左、右旋向丝杆32的转动是由装在胶管巻筒9轴端的链轮38和装在左、右旋向丝杆32轴端的链轮35用链条36来驱动的。当T形螺母 33 (左、右旋各一件)在左、右旋向丝杆32旋转时，带动T形螺母33及排列 管摆架43左右有规律的移动，最终带动液压油胶管10在胶管巻筒9上有序的 排列，克服无序排列和相互重叠的现象。34为左、右旋向丝杆的轴承座，39为 铰链板。41为胶管巻筒轴承座。
权利要求1、一种抓斗式液压自动抓掏机，包括汽车底盘、主臂、液压系统，取力器与汽车发动机的变速箱相连接；主臂经钢丝绳吊装抓斗，其特征在于取力器和油泵相连接，油泵与操作控制机构相连接，操作控制机构经对应的油管路接口分别与抓斗升降机构的液压元器件相连接、与抓斗抓放机构的液压元器件相连接、与主臂升降机构的液压元器件相连接、与主臂旋转机构的液压元器件相连接。
2、 根据权利要求1所述的抓斗式液压自动抓掏机,其特征在于:所述抓斗升 降机构中，操作控制机构与其对应的油管路接口连接摆线液压马达，摆线液压 马达经蜗轮减速器与钢丝绳巻筒相连接，钢丝绳巻筒经一端轴头上链轮与胶管 巻筒筒轴上链轮链条传动连接，钢丝绳巻绕于钢丝绳巻筒，钢丝绳的一端头固 定于主臂，并经滑轮吊装抓斗，液压油胶管巻绕于胶管巻筒，胶管巻筒上装有 巻管排列压紧机构。
3、 根据权利要求2所述的抓斗式液压自动抓掏机,其特征在于所述钢丝 绳巻筒与胶管巻筒筒径相同时，钢丝绳巻筒的链轮与胶管巻筒的链轮的传动比 是2: 1。
4、 根据权利要求2所述的抓斗式液压自动抓掏机，其特征在于所述巻管 排列压紧机构为胶管巻筒筒轴端装有链轮，该链轮经链条与装在左、右旋向 丝杆轴端的链轮传动连接；左、右旋向丝杆上有左、右旋两T形螺母，T形螺 母上有排列管摆架，液压油胶管穿过排列管摆架上的一个矩形孔，T形螺母上活 动连接有轴套，轴套下端有压于胶管巻筒表面的压辊，排列管摆架和压辊之间 有拉簧。
5、 根据权利要求1所述的抓斗式液压自动抓掏机，其特征在于:所述抓斗 抓放机构中，抓斗由两片以上像莲花瓣样的抓斗铲组成，操作控制机构与其对 应的油管路接口的出口接液压油胶管，液压油胶管与双行程油缸相连接，双行 程油缸经连杆与抓斗的抓斗铲相连接。
6、 根据权利要求l所述的抓斗式液压自动抓掏机，其特征在于所述主臂 升降机构、主臂旋转机构中，主臂经活动销轴与立柱连接，立柱固定于工作平 台，工作平台下有旋转支承，旋转支承装于汽车底盘；操作控制机构与主臂升降机构对应的油管路接口接主臂升降油缸，主臂升降油缸装于主臂和立柱；操 作控制机构中主臂旋转机构油管路接口接液压马达，液压马达与旋转支承传动 连接。
7、 根据权利要求1所述的抓斗式液压自动抓掏机，其特征在于:所述工作 机构还包括翻斗升降机构，操作控制机构与其对应的油管路接口接翻斗单向油 缸，翻斗装于汽车底盘后部，翻斗单向油缸一端装于翻斗，另一端装于与汽车 底盘l相连的固定付梁上。
8、 根据权利要求l所述的抓斗式液压自动抓掏机，其特征在于所述工作 机构还包括车身支承机构，操作控制机构中与其对应的的油管路接口接车身支 脚双向油缸，车身支脚双向油缸装于汽车底盘和车身支脚，车身支脚装于汽车 底盘下。
9、 根据权利要求l所述的抓斗式液压自动抓掏机，其特征在于所述操作 控制机构为多路液压换向阀。
专利摘要一种抓斗式液压自动抓掏机，其取力器与汽车发动机的变速箱相连接；油泵经操作控制机构分别与工作机构的液压元器件相连接，所述工作机构包括抓斗升降机构、抓斗抓放机构、主臂升降机构、主臂旋转机构、车身支承机构、翻斗升降机构，主臂经液压力转换为机械力控制的钢丝绳吊装抓斗。本实用新型将液压传动、机械传动有机结合，解决了抓斗抓放机构的工作动力和运行动力的传送问题，使传输抓斗抓收动力的液压油胶管和用于抓斗运行动力的钢丝绳同步不同速运动，保证压力达10MPa的液压管安全运行；既可抓固体物，又可掏液体淤泥，解决了下水道污物清理全流程的自动化问题；其节时、省力、效率高、操作方便、安全可靠。
文档编号E02F5/28GK201372452SQ200920083569
公开日2009年12月30日 申请日期2009年1月21日 优先权日2009年1月21日
发明者高志超 申请人:襄樊市志超环卫设备有限公司