专利名称：液压挖掘机工作属具的一种快换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液压挖掘机工作属具的一种快换装置，属于工程机械领域。
背景技术：
液压挖掘机作为一种应用广泛、适应性较强的工程机械，已从传统的进行单一挖掘作业向多功能作业形式转变。为了满足用户不同工作需要，液压挖掘机施工中需要频繁地更换不同类型的工作属具，如挖斗、抓斗、液压锤、液压夯、液压剪等。现有的挖掘机更换属具通常有两种方案传统人工更换形式和操作液压快换装置(由液压油缸伸缩实现)形式。传统人工更换形式是通过人力拆卸原用的工作属具，并换装上所需使用属具。由于属具与挖掘机斗杆、连杆之间间隙很小，且属具本身重量较大，使得更换劳动强度大，耗时长，工作效率低下；并且在工况环境较恶劣的情况下，危险性大。液压快换装置形式，主要是通过控制液压油缸伸缩带动快换机构来实现属具的更换的。为了防止在主机液压系统失压的情况下油缸缩回，油缸通常安装液压锁，避免出现工作属具掉落事故。该形式由于采用液压油缸作为执行元件，附加液压锁(液控单向阀)作为安全防护，需要与挖掘机液压系统相连接，并需要挖掘机液压系统提供一片换向阀才能实现液压油缸的伸缩。所以液压管路连接复杂，成本增加，且极易造成挖掘机液压系统二次污染及泄漏。
发明内容本实用新型所要解决的问题是提供一种机械式快换装置，它利用曲柄滑块机构“死点”的原理实现工作属具快速安装及锁死的功能。该装置省去了传统快换装置上的油缸 和油管等控制部件，具有结构简单、成本低廉、操作维修方便、动作可靠等优点。本实用新型液压挖掘机工作属具的一种快换装置，特征是它包括连接机架、花键转轴、扳手、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、上下定位板；连接机架由左右两侧板、前后两挡板、上下盖板组成，左右两侧板上部前后各连接有销轴，其下部的后端开有槽；花键转轴通过两端的铜套与连接机架左右两侧板下部的孔相配合，扳手套在花键转轴的一端上；曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构均套在花键转轴上，其中曲柄滑块机构为两组，两组曲柄滑块机构对称地分布在曲柄摇杆机构的两侧；在顺时针方向上，曲柄摇杆机构比曲柄滑块机构提前一个安装角度β ;花键转轴的后面和下面分别设上下定位板，两者分别固定在连接机架的后挡板、下盖板上，上下定位板用于曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构在不同工作状态下的机械限位；当扳手顺逆时针转动时，曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构在连接机架内做往复运动，曲柄滑块机构上的月牙头从连接机架前挡板的孔中伸出或缩回。操作者可通过扳手顺逆时针方向旋转花键转轴，即可快速更换各种挖掘机属具，有效地解决了一机多能的问题，提高了挖掘机作业效率。同时由于采用纯机械结构，利用曲柄滑块机构“死点”原理，附加曲柄摇杆机构进行安装锁紧，具有结构简单、性能可靠、制作方便和成本低廉等优点。
图I为本实用新型缩回状态示意图。图2为本实用新型快换装置伸出示意图。图3为本实用新型在工作状态下机构锁死示意图。图4为本实用新型在图2所示状态下锁死机构位置 示意图。图5为本实用新型的外形图。
具体实施方式
下面结合图I、图2、图3、图4对本实用新型作进一步详细的介绍本新型的快换装置，它包括连接机架14、花键转轴I、扳手15、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、上下定位板19、18 ;连接机架14由左右两侧板、前后两挡板、上下盖板组成，左右两侧板上部前后各连接有销轴16，其下部的后端开有槽6 ;花键转轴I通过两端的铜套与连接机架14左右两侧板下部的孔相配合，扳手15套在花键转轴I的一端上；曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构均套在花键转轴I上，其中曲柄滑块机构为两组，两组曲柄滑块机构对称地分布在曲柄摇杆机构的两侧；在顺时针方向上，曲柄摇杆机构比曲柄滑块机构提前一个安装角度β ;花键转轴I的后面和下面分别设上下定位板19、18，两者分别固定在连接机架14的后挡板、下盖板上，上下定位板19、18用于曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构在不同工作状态下的机械限位；当扳手15顺逆时针转动时，曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构在连接机架14内做往复运动，曲柄滑块机构上的月牙头8从连接机架14前挡板的孔中伸出或缩回。其中，曲柄摇杆机构包括凸轮摇杆13、稳定杆11、弹簧10、套筒9、支架17 ;凸轮摇杆13套在花键转轴I上，稳定杆11后端伸入凸轮摇杆13的凹部，并通过连杆销12和凸轮摇杆13连接，稳定杆11的前端套有套筒9，套筒9通过连接销20与固定在连接机架14下盖板上的支架17连成一体，在稳定杆11上的台阶和套筒9内的台阶之间安装有弹簧10。每组曲柄滑块机构均包括凸轮摇杆2、连杆4、月牙头8 ;凸轮摇杆2套在花键转轴I上，连杆4后端伸入凸轮摇杆2的凹部，并通过连杆销3和凸轮摇杆2连接，连杆4的前端通过连杆销5和月牙头8连接；在顺时针方向，曲柄摇杆机构的凸轮摇杆13比曲柄滑块机构的凸轮摇杆2提前一个安装角度β。其中，在连接机架14靠近前挡板孔的下盖板上设有铜套7，铜套7垫在月牙头8的下部。随着凸轮摇杆13的顺逆时针方向转动，套筒9绕连接销20转动，弹簧10被压紧和拉伸，稳定杆11可往复运动。随着凸轮摇杆2的顺逆时针方向转动，月牙头8可往复运动。在本装置工作前首先通过连接机架14上的两根销轴16将快换装置分别与挖掘机斗杆和连杆相连接并插好安全销。图I为快换装置缩回状态示意图此时凸轮摇杆2与上定位板19接触，稳定杆11在弹簧10 (弹簧10安装时有预压缩量)作用力下传递一个逆时针力矩给凸轮摇杆13。由于凸轮摇杆2、13同轴且存在角度差β，因而把凸轮摇杆2牢牢压在上定位板19上，机构在此状态下锁死。由于两组凸轮摇杆2、凸轮摇杆13和花键转轴I固定连接，此时月牙头8缩回连接机架14内。[0018]图2为快换装置伸出状态示意图此状态快换装置与属具相连接。安装时，在图I的状态下，首先将需更换的属具的一根销轴与连接机架14下部后端的卡槽6相连，然后控制转锤油缸21使快换装置旋转到所接属具另一根销轴相配合的位置。用扳手15顺时针转动花键转轴1，凸轮摇杆2、13与花键转轴I同轴旋转，曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构同时开始运动。当凸轮摇杆13转动到与下定位板18接触时，(图4为本实用新型在图2所示状态下锁死机构位置示意图)此时弹簧10被压缩，稳定杆11的合力向下，绕花键转轴I产生一个顺时针力矩，此时凸轮摇杆13在弹簧力的作用下压紧下定位板18被限位；由凸轮摇杆2带动月牙头8伸出与所接属具另一销轴相连，完成快换装置对属具的安装。此时由于曲柄滑块机构的曲柄2和连杆4刚好在一条直线上，转动力矩为零，为曲柄滑块机构的“死点”，从而使所接属具处于锁死状态。考虑到工程施工中工况复杂，为确保安全，增加曲柄摇杆机构，使凸轮摇杆13比凸轮摇杆2提前一个安装角度β，在曲柄滑块机构处于“死点”位置时，凸轮摇杆13在弹簧力的作用下被压紧在下定位板18上，其力矩大小可以确保连接属具安全工作。图3为拆卸属具的状态，用扳手15给花键转轴I施加一个逆时针的力矩，其值必须大于曲柄摇杆机构的顺时针力矩，首先使曲柄滑块机构越过死点位置，当转动角度达到一定角度，凸轮摇杆13合力向上，产生逆时针的力矩，在弹簧10的作用力下加速旋转，从而带动曲柄滑块机构的月牙头8快速缩回，使凸轮摇杆2牢牢压在上定位板19上，恢复到图I缩回状态，完成属具的快速拆卸。
权利要求1.液压挖掘机工作属具的一种快换装置，特征是它包括连接机架(14)、花键转轴(I)、扳手(15)、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、上下定位板(19、18);连接机架(14)由左右两侧板、前后两挡板、上下盖板组成，左右两侧板上部前后各连接有销轴(16),其下部的后端开有槽(6);花键转轴(I)通过两端的铜套与连接机架(14)左右两侧板下部的孔相配合，扳手(15)套在花键转轴(I)的一端上；曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构均套在花键转轴(I)上，其中曲柄滑块机构为两组，两组曲柄滑块机构对称地分布在曲柄摇杆机构的两侧，在顺时针方向上，曲柄摇杆机构比曲柄滑块机构提前一个安装角度β ;花键转轴(I)的后面和下面分别设上下定位板(19、18)，两者分别固定在连接机架(14)的后挡板、下盖板上，上下定位板(19、18)用于曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构在不同工作状态下的机械限位；当扳手(15)顺逆时针转动时，曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构在连接机架(14)内做往复运动，曲柄滑块机构的月牙头(8)从连接机架(14)前挡板的孔中伸出或缩回。
2.根据权利要求I所述的快换装置，特征是曲柄摇杆机构包括凸轮摇杆(13)、稳定杆(II)、弹簧(10)、套筒(9)、支架(17);凸轮摇杆(13)套在花键转轴(I)上，稳定杆(11)后端伸入凸轮摇杆(13)的凹部，并通过连杆销(12)和凸轮摇杆(13)连接，稳定杆(11)的前端套有套筒(9 )，套筒(9 )通过连接销(20 )与固定在连接机架(14 )下盖板上的支架(17 )连成一体，在稳定杆(11)上的台阶和套筒(9)内的台阶之间安装有弹簧(10);每组曲柄滑块机构均包括凸轮摇杆(2)、连杆(4)、月牙头(8);凸轮摇杆(2)套在花键转轴(I)上，连杆(4)后端伸入凸轮摇杆(2)的凹部，并通过连杆销(3)和凸轮摇杆(2)连接，连杆(4)的前端通过连杆销(5)和月牙头(8)连接；在顺时针方向，曲柄摇杆机构的凸轮摇杆(13)比曲柄滑块机构的凸轮摇杆(2)提前一个安装角度β。
3.根据权利要求I所述的快换装置，特征是连接机架(14)的下盖板上设有铜套(7)，铜套(7)垫在月牙头(8)的下部。
专利摘要本实用新型公开了液压挖掘机工作属具的一种快换装置，它包括连接机架、花键转轴、扳手、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、上下定位板；曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构均套在花键转轴上，其中曲柄滑块机构为两组，两组曲柄滑块机构对称地分布在曲柄摇杆机构的两侧；在顺时针方向上，曲柄摇杆机构比曲柄滑块机构提前一个安装角度β，上下定位板用于曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构在不同工作状态下的机械限位。当扳手顺逆时针转动时，曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构在连接机架内做往复运动，曲柄滑块机构上的月牙头从连接机架前挡板的孔中伸出或缩回，即可快速更换各种挖掘机属具，有效地解决了一机多能的问题，提高了挖掘机作业效率。
文档编号E02F9/00GK202544006SQ20112050632
公开日2012年11月21日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者徐必勇, 罗铭, 黄志远 申请人:安徽惊天液压智控股份有限公司