专利名称：优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种挖掘机，特别是一种用于正铲液压挖掘机的工作装置。
背景技术：
大型正铲液压挖掘机是露天煤矿采掘的主要工具，其挖掘工作装置是完成挖掘机各项功能的主要构件，国内对液压正铲挖掘机工作装置的研究较少。中国专利CN200520035287. 8涉及一种液压挖掘机正铲作业装置水平推压装置，特点是铲斗油缸活塞杆与动臂前端铰接，斗杆后部与动臂前端铰接，铲斗与斗杆前端铰接，铲斗与铲斗油缸缸筒端部铰接，铰点在空中构成了四边形结构的四杆装置。中国专利CN201120538781.1涉及一种挖掘机斗杆和具有该斗杆的挖掘机，包括斗杆和紧靠斗杆设置的斗杆加强板，斗杆加强板两端分别设置有整体呈长方体形的加强板底座，加强板底座固定在斗杆上，斗杆加强板与加强板底座以榫卯结构形式卡合连接。以上专利仅是在制造工艺上作出了些许改进，没有涉及到挖掘机本身的结构优化。国外的主要生产厂家有特雷克斯(Terex)，卡特彼勒(CATERPILLR)、日立(HITACHI)和利勃海尔(LIEBHERR)等。其中影响力较大的是特雷克斯(Terex)公司生产的含有“强力三角”构件的液压挖掘机。虽然国外的厂家的正铲液压挖掘机技术较为成熟，但他们的产品结构较为单一，驱动力臂小而导致能耗大的问题始终没有得到解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种产品结构多样化、能耗低、力传动合理、工作空间大、易于控制的并能优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置。本发明通过下述技术方案实现一种优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置，动臂下端与机架铰接，上端与斗杆的一端铰接，斗杆的另一端与铲斗的上部铰接，该铲斗的下部与一对铲斗液压缸的一端铰接；斗杆中部与一对斗杆液压缸的一端铰接，该一对斗杆液压缸的另一端与机架铰接；一对机架连杆的一端与机架铰接，其特征在于一对动臂液压缸的一端通过一对动臂摇杆与动臂铰接，或者一对动臂液压缸的一端通过一对机架连杆、一对动臂摇杆与动臂铰接；所述一对动臂液压缸的另一端与机架铰接；所述一对铲斗液压缸的另一端与所述一对动臂摇杆或一对机架连杆或动臂铰接。根据上述特征本发明有以下5种连接方式1、一对动臂摇杆与动臂铰接，一对动臂液压缸的一端与所述一对动臂摇杆的一部位铰接，另一端与机架铰接；所述一对动臂摇杆的另一部位与一对机架连杆的另一端铰接，该一对机架连杆的中部与一对铲斗液压缸的另一端铰接。2、一对动臂摇杆与动臂铰接，所述一对动臂摇杆与一对机架连杆的另一端铰接，所述一对机架连杆的中部与一对动臂液压缸的一端铰接，所述一对动臂液压缸的另一端与机架铰接；所述一对动臂摇杆的另一部位与一对铲斗液压缸的另一端铰接。3、一对动臂摇杆的一端与动臂铰接，另一端与一对机架连杆铰接，所述一对机架连杆的中部与一对动臂液压缸的一端铰接，所述一对动臂液压缸的另一端与机架铰接；所述机架连杆的另一端与一对铲斗液压缸的另一端铰接。
4、一对动臂摇杆的一端与动臂铰接，另一端与一对机架连杆的另一端铰接，所述一对机架连杆的中部与一对动臂液压缸的一端铰接，所述一对动臂液压缸的另一端与机架铰接；所述动臂与一对铲斗液压缸的另一端铰接。5、一对动臂摇杆与动臂铰接，所述一对动臂摇杆的一部位与一对动臂液压缸的一端铰接，该一对动臂液压缸另一端与机架铰接；所述一对动臂摇杆的另一部位与一对机架连杆的另一端铰接；一对铲斗液压缸的另一端与动臂铰接。本发明与现有的技术相比，具有以下优点
(I)动臂间接驱动的结构可使各构件受力分配均匀，能耗减小。(2)能较好地优化动臂举升力。(3)挖掘机运动分析容易，控制简单。(4)结构紧凑，工作协调，易于整机的设计与分析。
图1是本发明实施例1立体示意简图。图2是本发明实施例2立体示意简图。图3是本发明实施例3立体 示意简图。图4是本发明实施例4立体示意简图。图5是本发明实施例5立体示意简图。图中1-机架，2-动臂，3-斗杆，4-铲斗，5-动臂摇杆，6-机架连杆，7-动臂液压缸，8-斗杆液压缸，9-铲斗液压缸，Ri (i=l, 2··· 12)-铰链。
具体实施例方式实施例1 :
如图1所示，本发明机架I通过铰链Rl与动臂2的下端铰接，该动臂2的上端通过铰链R2与斗杆3的一端铰接，该斗杆3的另一端通过铰链R3与铲斗4的一部位铰接。一对动臂摇杆5分别通过铰链R4对称地铰接在上述动臂2中部的两侧，该一对动臂摇杆5分别通过铰链R6与一对机架连杆6的一端铰接，该一对机架连杆6的另一端通过铰链R5与机架铰接。一对动臂液压缸7的缸套端部分别通过铰链R8与上述动臂摇杆5的另一部位铰接，该一对动臂液压缸7的活塞杆端部通过铰链R7与机架铰接；一对斗杆液压缸8的缸套端部分别通过铰链R9与上述机架I铰接，该一对斗杆液压缸8的活塞杆端部分别通过铰链RlO与上述斗杆3铰接；一对铲斗液压缸9的缸套端部通过铰链R12与上述铲斗4的另一部位铰接，该一对铲斗液压缸9的活塞杆端部分别通过铰链Rll与上述机架连杆6中部铰接。实施例2
如图2所示，本发明机架I的一端通过铰链Rl与动臂2的下端铰接，该动臂2的上端通过铰链R2与斗杆3的一端铰接，该斗杆3的另一端通过铰链R3与铲斗4的一部位铰接。一对动臂摇杆5分别通过铰链R4对称地铰接在上述动臂2中部的两侧。该一对动臂摇杆5分别通过铰链R6与一对机架连杆6的一端铰接，该一对机架连杆6的另一端分别通过铰链R5与机架I铰接；一对动臂液压缸7的缸套端部分别通过铰链R8分别与上述机架连杆6的中部铰接，该一对动臂液压缸7的活塞杆端部分别通过铰链R7与机架I铰接；一对斗杆液压缸8的缸套端部分别通过铰链RlO与上述斗杆3的中部铰接，该一对斗杆液压缸8的活塞杆端部分别通过铰链R9与机架I铰接；一对铲斗液压缸9的缸套端部分别通过铰链R12与上述铲斗4的另一部位铰接，该一对铲斗液压缸9的活塞杆端部分别通过铰链Rll与上述动臂摇杆5的另一部位铰接。实施例3
如图3所示，本发明机架I的一端通过铰链Rl与动臂2的下端铰接，该动臂2的上端通过铰链R2与斗杆3的一端铰接，该斗杆3的另一端通过铰链R3与铲斗4的一部位铰接。一对动臂摇杆5的一端分别通过铰链R4对称地铰接在上述动臂2中部的两侧，该一对动臂摇杆5的另一端分别通过铰链R6与一对机架连杆6的一部位铰接，该一对机架连杆6的一端分别通过铰链R5与机架I铰接；一对动臂液压缸7的缸套端部分别通过铰链R8分别与上述机架连杆6的中部铰接，该一对动臂液压缸7的活塞杆端部分别通过铰链R7与机架I铰接；一对斗杆液压缸8的缸套端部分别通过铰链RlO与上述斗杆3的中部铰接，该一对斗杆液压缸8的活塞杆端部分别通过铰链R9与机架I铰接；一对铲斗液压缸9的缸套端部分别通过铰链R12与上述铲斗4的另一部位铰接，该一对铲斗液压缸9的活塞杆端部分别通过铰链Rll与上述机架连杆6的另一端铰接。实施例4
如图4所示，本发明机架I通过铰链Rl与动臂2的下端铰接，该动臂2的上端通过铰链R2与斗杆3的一端铰接，该斗杆3的另一端通过铰链R3与铲斗4的一部位铰接。一对动臂摇杆5的一端分别通过铰链R4对称地铰接在上述动臂2中部的两侧，该一对动臂摇杆5的另一端分别通过铰链R6与一对机架连杆6的一端铰接，该一对机架连杆6的另一端分别通过铰链R5与机架I铰接；一对动臂液压缸7的缸套端部分别通过铰链R8分别与上述机架连杆6的中部铰接，该一对动臂液压缸7的活塞杆端部分别通过铰链R7与机架I铰接；一对斗杆液压缸8的缸套端部分别通过铰链RlO与上述斗杆3的中部铰接，该一对斗杆液压缸8的活塞杆端部分别通过铰链R9与机架I铰接；一对铲斗液压缸9的缸套端部分别通过铰链R12与上述铲斗4的另一部位铰接，该一对铲斗液压缸9的活塞杆端部分别通过铰链Rll与上述动臂2的另一部位铰接。实施例5
如图5所示，本发明机架I通过铰链Rl与动臂2的下端铰接，该动臂2的上端通过铰链R2与斗杆3的一端铰接，该斗杆3的另一端通过铰链R3与铲斗4的一部位铰接。一对动臂摇杆5分别通过铰链R4对称地铰接在上述动臂2中部的两侧，该一对动臂摇杆5分别通过铰链R6与一对机架连杆6的一端铰接，该一对机架连杆6的另一端分别通过铰链R5与机架I铰接；一对动臂液压缸7的缸套端部分别通过铰链R8与上述动臂摇杆5铰接，该一对动臂液压缸的活塞杆端部通过铰链R7与机架I铰接；一对斗杆液压缸8的缸套端部分别通过铰链R9与上述机架I铰接，该一对斗杆液压缸8的活塞杆端部分别通过铰链RlO与上述斗杆3铰接；一对铲斗液压缸9的缸套端部通过铰链R12与上述铲斗4的另一部位铰接，该一对铲斗液压缸9的活塞杆端部分别通过铰链Rll与上述动臂2的另一部位铰接。
权利要求
1.一种优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置，动臂(2)下端与机架(I)铰接，上端与斗杆(3)的一端铰接，斗杆(3)的另一端与铲斗(4)的上部铰接，该铲斗(4)的下部与一对铲斗液压缸(9)的一端铰接；斗杆(3)中部与一对斗杆液压缸(8)的一端铰接,该一对斗杆液压缸(8)的另一端与机架(I)铰接；一对机架连杆(6)的一端与机架(I)铰接，其特征在于一对动臂液压缸(7)的一端通过一对动臂摇杆(5)与动臂(2)铰接，或者一对动臂液压缸(7)的一端通过一对机架连杆(6)、一对动臂摇杆(5)与动臂(2)铰接；所述一对动臂液压缸(7)的另一端与机架(I)铰接；所述一对铲斗液压缸(9)的另一端与所述一对动臂摇杆(5)或一对机架连杆(6)或动臂(2)铰接。
2.根据权利要求1所述的优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置，其特征在于一对动臂摇杆(5)与动臂(2)铰接，一对动臂液压缸(7)的一端与所述一对动臂摇杆(5)的一部位铰接，另一端与机架(I)铰接；所述一对动臂摇杆(5)的另一部位与一对机架连杆(6)的另一端铰接，所述一对机架连杆(6)的中部与一对铲斗液压缸(9)的另一端铰接。
3.根据权利要求1所述的优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置，其特征在于一对动臂摇杆(5)与动臂(2)铰接，所述一对动臂摇杆(5)与一对机架连杆(6)的另一端铰接，所述一对机架连杆(6)的中部与一对动臂液压缸(7)的一端铰接，所述一对动臂液压缸(7)的另一端与机架(I)铰接；所述一对动臂摇杆(5)的另一部位与一对铲斗液压缸(9)的另一端铰接。
4.根据权利要求1所述的优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置，其特征在于一对动臂摇杆(5)的一端与动臂(2)铰接，另一端与一对机架连杆(6)铰接，所述一对机架连杆(6)的中部与一对动臂液压缸(7)的一端铰接，所述一对动臂液压缸的另一端与机架(I)铰接；所述机架连杆(6)的另一端与一对铲斗液压缸(9)的另一端铰接。
5.根据权利要求1所述的优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置，其特征在于一对动臂摇杆(5)的一端与动臂(2)铰接，另一端与一对机架连杆(6)的另一端铰接，所述一对机架连杆(6)的中部与一对动臂液压缸(7)的一端铰接，所述一对动臂液压缸(7)的另一端与机架(I)铰接；所述动臂(2)与一对铲斗液压缸(9)的另一端铰接。
6.根据权利要求1所述的优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置，其特征在于一对动臂摇杆(5)与动臂(2)铰接，所述一对动臂摇杆(5)的一部位与一对动臂液压缸(7)的一端铰接，该一对动臂液压缸(7)另一端与机架(I)铰接；所述一对动臂摇杆(5)的另一部位与一对机架连杆(6)的另一端铰接；一对铲斗液压缸(9)的另一端与动臂(2)铰接。
全文摘要
本发明公开一种优化动臂举升力的正铲挖掘工作装置，其动臂下端与机架铰接，上端与斗杆的一端铰接，斗杆的另一端与铲斗的上部铰接，该铲斗的下部与一对铲斗液压缸的一端铰接；斗杆中部与一对斗杆液压缸的一端铰接，该一对斗杆液压缸的另一端与机架铰接；一对机架连杆的一端与机架铰接，其特征在于一对动臂液压缸的一端通过一对动臂摇杆与动臂铰接，或者一对动臂液压缸的一端通过一对机架连杆和一对动臂摇杆与动臂铰接；所述一对动臂液压缸的另一端与机架铰接；所述一对铲斗液压缸的另一端与所述一对动臂摇杆或一对机架连杆或动臂铰接。本发明各构件受力分配均匀，能耗减小，能较好地优化动臂举升力，结构紧凑，具有广泛的应用前景。
文档编号E02F3/36GK103046589SQ201210555289
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者丁华锋, 陈谊超, 曹宇, 徐弓月, 王怀宝, 马利 申请人:燕山大学