专利名称：矿用液压挖掘机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压挖掘机，特别是一种液压挖掘机的工作装置与回转支撑 的连接和大臂及小臂的回转装置。
背景技术：
挖掘机是用铲斗从工作面铲装剥离物料并装入运输车辆或卸至堆料场的工程机 械，挖掘机所挖掘的作业对象主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。液压挖 掘机有机架，机架上有回转支撑，回转支撑的固定侧连在机架上，回转支撑的转动侧上方有 箱体，箱体铰接有由大臂、小臂和铲斗铰接而成的工作装置，工作装置的大臂下端铰接在回 转支撑上，大臂的前端铰接有小臂，小臂的前端铰接有铲斗，铲斗的前边沿有铲齿，大臂与 回转支撑转动侧上方的箱体之间铰接有大臂液压缸，大臂与小臂之间铰接有小臂液压缸， 小臂与铲斗之间铰接有铲斗液压缸，机架上有液压站，挖掘机的机架下方还连有行走装置。 现有技术中，挖掘机的大臂是定位地铰接在回转支撑上，大臂和小臂都是一段刚性臂，大臂 只能在垂直方向带动小臂上、下活动，挖掘机在作业时，铲斗的前边沿始终与水平的地面平 行，这种挖掘机只能对地面的作业对象实施挖掘、铲切等作业，不能对与地面有一定角度的 侧面和顶棚上的作业对象实施挖掘、铲切等作业。如在矿山井下常有清除地面存货和在巷 道内作拉底、劈邦和撤顶的作业，上述现有技术中的挖掘机只能满足对清除地面存货和在 巷道内作拉底等作业，不能作对巷道侧面劈邦和撤顶的作业。
发明内容本实用新型的目的是为了克服上述不足，提出一种既能对地面的作业对象实施挖 掘、铲切等作业，也能对与地面有一定角度的侧面和顶棚上的作业对象实施挖掘、铲切等作 业的矿用液压挖掘机。本实用新型是用如下方法实现的。本实用新型的发明方案是把工作装置铰接在回转支撑转动侧上方箱体上的水平 轴上，把大臂小和小臂分成前、后两段，让工作装置可以绕水平轴转动，大臂和小臂的前段 可以绕大臂后段的轴向转动，使挖掘机既能对地面的作业对象实施挖掘、铲切等作业，也能 对与地面有一定角度的侧面和顶棚上的作业对象实施挖掘、铲切等作业。为实现上述发明方案，矿用液压挖掘机有机架，机架上面有回转支撑，回转支撑的 固定侧连在机架上，回转支撑的转动侧上方有箱体，箱体上有水平轴，水平轴伸出箱体的前 端连有转箱，箱体上有水平轴的驱动装置，转箱铰接有由大臂、小臂和铲斗依次铰接而成的 工作装置，工作装置的大臂下端铰接在转箱上，大臂和小臂分别是由前、后两段连接组成， 大臂和小臂的前、后两段之间分别连有转动连接装置，转动连接装置有连在前段的轴管和 连在后段的轴芯，轴管套在轴芯外，转动连接装置连有驱动装置，转箱与大臂后段之间铰接 有大臂液压缸，大臂的前段与小臂的后段之间铰接有小臂液压缸，小臂的前段与铲斗之间 铰接有铲斗液压缸，机架下方有行走装置。[0007]本实用新型的工作装置铰接在箱体上水平轴伸出箱体前端的转箱上，箱体上的水 平轴连有水平轴驱动装置，水平轴驱动驱动装置可以驱动工作装置绕水平轴转动，使铲斗 的前边沿与水平的地面有一定的角度；大臂和小臂都是由前、后两段连接组成，前、后段之 间连有轴管和轴芯，轴管和轴芯之间的驱动装置可以驱动前段绕后段的轴转动，可以使铲 斗的前边沿与水平的地面有一定的角度，工作装置绕水平轴的轴向转动和大臂、小臂的前 段绕后段的轴转动，可以使铲斗的前边沿与水平的地面有较大的角度，通过设计，可以使铲 斗的前边沿与水平的地面有180度的角度，能对与地面有一定角度的侧面和顶棚实施挖 掘、铲切等作业，在矿山井下使用时，不仅能满足对清除地面存货和在巷道内作拉底等作 业，也能在巷道内作劈邦和撤顶的作业。
以下结合附图，对本实用新型作进一步地说明。
图1是根据本实用新型的发明方案提出的一种矿用液压挖掘机的主视示意图；图2是图1的俯视示意图；图3是图1中I处局剖示意图；图4是图3的A-A剖面局部示意图；图5是图1中II处局剖示意图；图6是图1中III处局剖示意图；图7是图5的B-B剖面示意图；图8、图9是图5中大臂前、后段间凸轮式轴管和轴芯驱动装置的局剖示意图；图10是水平轴的驱动装置是电机减速器或液压马达的图1中I处局剖示意图；图11是水平轴驱动装置是凸轮式驱动装置的图1中I处局剖示意图；图12是图11的C-C剖面示意图；图13 图15是图11中凸轮式水平轴驱动装置的主视局剖示意图；图16是大臂前、后段间轴管和轴芯的驱动装置是电机减速器或液压马达的图1中 II处局剖放大示意图；图17是小臂前、后段间轴管和轴芯的驱动装置是电机减速器或液压马达的图1中 III处局剖放大示意图；图18是机架下方的行走装置是经液压缸连有车轮的矿用液压挖掘机的主视示意 图；图19是机架下方的行走装置是履带式行走装置的液压挖掘机的主视示意图。
具体实施方式
图广图9中，矿用液压挖掘机有机架1，机架上面有回转支撑2，回转支撑的固定 侧连在机架上，回转支撑的转动侧上方有箱体3，箱体上有水平轴4，水平轴伸出箱体的前 端连有转箱5，转箱铰接有由大臂6、小臂7和铲斗8依次铰接而成的工作装置，箱体上有水 平轴的驱动装置，水平轴的驱动装置有在箱体上与水平轴垂直的滑道9，滑道上有可沿滑道 滑动的齿条10，水平轴上有与齿条相啮合的齿轮11，箱体上有与滑道平行的水平轴驱动液 压缸12，水平轴驱动液压缸的活塞杆前端与齿条的一端连有连杆13，工作装置的大臂下端
4铰接在转箱上，大臂和小臂分别是由前、后两段14、15和16、17连接组成，大臂和小臂的前、 后两段之间分别连有转动连接装置18、19，转动连接装置有连在前段的轴管20和连在后段 的轴芯21，轴管套在轴芯外，转动连接装置连有凸轮式驱动装置，凸轮式驱动装置的轴芯是 圆管轴芯，圆管轴芯管壁上有轴向长条孔22，在轴管壁上有螺旋孔23，在大臂和小臂的后 段分别固定有大臂驱动液压缸M和小臂驱动液压缸25，大臂和小臂驱动液压缸的活塞杆 26、27分别插在相应的圆管轴芯内，活塞杆上有插在圆管轴芯管壁上的轴向长条孔和轴管 壁上的螺旋孔内的径向销观，转箱与大臂后段之间铰接有大臂液压缸四，大臂的前段与小 臂的后段之间铰接有小臂液压缸30，小臂的前段与铲斗之间铰接有铲斗液压缸31，机架下方有滑板式行走装置33。上述大臂驱动液压缸和小臂驱动液压缸的活塞伸缩时，活塞杆上的径向销可在圆 管轴芯管壁上的轴向长条孔内轴向滑动，径向销在圆管轴芯管壁上的轴向长条孔内沿轴向 滑动时，插在轴管壁上螺旋孔的活塞杆上的径向销可推动轴管转动，即推动前段转动。这种 驱动装置的活塞杆上有插在螺旋孔内的径向销，螺旋孔相当于凸轮曲线，径向销相当于凸 轮连接件，活塞杆直线运动时可以驱动轴管转动，相当于是凸轮运动。上述矿用液压挖掘机回转支撑上方箱体上水平轴的驱动装置是液压缸驱动的齿 轮齿条驱动装置。矿用液压挖掘机回转支撑上方箱体上水平轴的驱动装置也可以是电机减 速器或液压马达，也可以是凸轮式驱动装置。图10中，矿用液压挖掘机回转支撑上方箱体上有电机减速器或液压马达34，电机 减速器或液压马达的输出轴与水平轴相连。图11 图15中，矿用液压挖掘机回转支撑上方箱体上水平轴的驱动装置是凸轮式 驱动装置。与上述大臂和小臂的前、后两段之间的连接和凸轮式驱动装置相同，箱体35上 的水平轴是套在一起的轴管36和圆管轴芯37，轴管伸出箱体的前端连在转箱38上，圆管轴 芯连在箱体上，圆管轴芯管壁上有轴向长条孔39，在轴管壁上有螺旋孔40，箱体上有液压 缸41，液压缸的活塞杆42插在圆管轴芯内，活塞杆上有插在圆管轴芯管壁上的轴向长条孔 和轴管壁上的螺旋孔内的径向销43。上述大臂和小臂的前、后两段之间的轴管和轴芯之间有凸轮式驱动装置。大臂和 小臂的前、后两段之间的轴管和轴芯间也可以是电机减速器或液压马达。图16中，大臂的前段有电机减速器或液压马达44，电机减速器或液压马达的输出 轴与连在大臂后段的轴芯相连。图17中，小臂的前段有电机减速器或液压马达45，电机减速器或液压马达的输出 轴与连在小臂后段的轴芯相连。上述矿用液压挖掘机机架下方的行走装置是滑板，移动时，需要另用牵引装置，矿 用液压挖掘机在移动时较费力。为了容易移动，可以在机架下方安置车轮。图18中，矿用液压挖掘机的机架下方有车轮46，车轮可以是轨道轮，车轮与机架 之间连有液压缸47。使用时，用液压缸收回车轮，让机架落在地面上作业，移动时伸出车轮， 车轮落在地面上或是落在轨道上，有车轮的液压挖掘机车在地面上或是在轨道上很容易地 推、拉行走。上述矿用液压挖掘机不能自走，为了能自走，机架下方可以有自走装置，自走装置有车轮和车轮的驱动装置。自走装置可以是履带式自走装置。图19中，液压挖掘机车的机架下方有履带式自走装置48。上述矿用液压挖掘机在矿井下使用时，液压设备可以用矿井下的液压源。也可以 在机架上有液压站。图1、图2、图18、图19中，矿用液压挖掘机的机架上有液压站49。
权利要求1.一种矿用液压挖掘机，有机架，机架上面有回转支撑，回转支撑的固定侧连在机架 上，回转支撑的转动侧上方有箱体，其特征在于箱体上有水平轴，水平轴伸出箱体的前端 连有转箱，箱体上有水平轴的驱动装置，转箱铰接有由大臂、小臂和铲斗依次铰接而成的工 作装置，工作装置的大臂下端铰接在转箱上，大臂和小臂分别是由前、后两段连接组成，大 臂和小臂的前、后两段之间分别连有转动连接装置，转动连接装置有连在前段的轴管和连 在后段的轴芯，轴管套在轴芯外，转动连接装置连有驱动装置，转箱与大臂后段之间铰接有 大臂液压缸，大臂的前段与小臂的后段之间铰接有小臂液压缸，小臂的前段与铲斗之间铰 接有铲斗液压缸，机架下方有行走装置。
2.按权利要求1所述的矿用液压挖掘机，其特征是所述的水平轴的驱动装置是液压 缸驱动的齿轮齿条驱动装置，液压缸驱动的齿轮齿条驱动装置有在箱体上与水平轴垂直的 滑道，滑道上有可沿滑道滑动的齿条，水平轴上有与齿条相啮合的齿轮，箱体上有与滑道平 行的水平轴驱动液压缸，水平轴驱动液压缸的活塞杆前端与齿条的一端连有连杆。
3.按权利要求1所述的矿用液压挖掘机，其特征是所述的水平轴的驱动装置是凸轮 式驱动装置，凸轮式驱动装置在箱体上的水平轴是套在一起的轴管和圆管轴芯，轴管伸出 箱体的前端连有转箱，圆管轴芯连在箱体上，圆管轴芯管壁上有轴向长条孔，在轴管壁上有 螺旋孔，箱体上有液压缸，液压缸的活塞杆插在圆管轴芯内，活塞杆上有插在圆管轴芯管壁 上的轴向长条孔和轴管壁上的螺旋孔内的径向销。
4.按权利要求1所述的矿用液压挖掘机，其特征是所述的水平轴的驱动装置是电机 减速器或液压马达，电机减速器或液压马达驱动装置有在矿用液压挖掘机回转支撑上方箱 体上的电机减速器或液压马达，电机减速器或液压马达的输出轴与水平轴相连。
5.按权利要求1、2、3或4所述的矿用液压挖掘机，其特征是所述的大臂和小臂的前、 后两段之间转动连接装置的驱动装置是凸轮式驱动装置，凸轮式驱动装置的轴芯是圆管轴 芯，圆管轴芯管壁上有轴向长条孔，在轴管壁上有螺旋孔，在大臂和小臂的后段分别固定有 大臂驱动液压缸和小臂驱动液压缸，大臂和小臂驱动液压缸的活塞杆分别插在相应的圆管 轴芯内，活塞杆上有插在圆管轴芯管壁上的轴向长条孔和轴管壁上的螺旋孔内的径向销。
6.按权利要求1、2、3或4所述的矿用液压挖掘机，其特征是所述的大臂和小臂的前、 后两段之间转动连接装置的驱动装置是电机减速器或液压马达，电机减速器或液压马达驱 动装置有在大臂前段的电机减速器或液压马达，电机减速器或液压马达的输出轴与连在大 臂后段的轴芯相连，在小臂前段的电机减速器或液压马达，电机减速器或液压马达的输出 轴与连在小臂后段的轴芯相连。
7.按权利要求1、2、3或4所述的矿用液压挖掘机，其特征是所述的机架下方的行走 装置是滑板、车轮、用液压缸相连的车轮或履带式自走装置。
8.按权利要求5所述的矿用液压挖掘机，其特征是所述的机架下方的行走装置是滑 板、车轮、用液压缸相连的车轮或履带式自走装置。
9.按权利要求6所述的矿用液压挖掘机，其特征是所述的机架下方的行走装置是滑 板、车轮、用液压缸相连的车轮或履带式自走装置。
10.按权利要求1、2、3或4所述的矿用液压挖掘机，其特征是所述的机架上有液压站。
专利摘要一种矿用液压挖掘机，机架上面有回转支撑，回转支撑上方箱体上有水平轴，水平轴有转动驱动装置，水平轴前端连有转箱，工作装置铰接在转箱上，大臂和小臂分别是由前、后两段连接组成，前后两段之间连有转动驱动装置，转箱与大臂后段铰接液压缸，大臂前段与小臂后段铰接液压缸，小臂前段与铲斗铰接液压缸，机架下方有行走装置。本实用新型的工作装置可以绕水平轴轴向转动，大臂和小臂的后段可以绕前段轴向转动，三处轴向运动可以使铲斗的前边沿与水平的地面有一定的角度，能对与地面、侧面和顶棚实施挖掘、铲切等作业，在矿山井下使用时，不仅能满足对清除地面存货和在巷道内作拉底等作业，也能在巷道内作劈邦和撤顶的作业。
文档编号E02F3/42GK201901889SQ20102067417
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者于代文, 史长林, 张希望, 蔡济娟 申请人:辽宁鑫丰矿电设备制造有限公司