一种适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂的制作方法

本技术涉及一种适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，属于机械工程。

背景技术：

1、在地下矿山采掘作业循环中，爆破后作业现场的顶板及侧壁会有大量破碎的、不稳固的浮石。为确保现场作业人员和设备安全，需要清理这些破碎的、不稳固的浮石。到目前为止，最常用的清理浮石的方法仍是人工撬毛，即通过工人在地面手持钢钎将浮石撬动下来。但此方法清理浮石效率低，浮石掉落易砸伤撬毛工人，具有严重的安全隐患。

2、针对以上问题，撬毛台车的研制，实现了撬毛工作的机械化。但目前撬毛台车仍存在很多问题，例如体积大，不能在多弯道的隧道内施工。撬下的毛石无法二次破碎，后期清理地面撬下毛石难度大、成本高、效率低。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是，提供一种适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，通过油缸组件的伸缩实现多节工作臂的臂长变化以及俯仰变化，再通过回转机构带动此伸缩式工作臂在水平面上旋转，既能够在开阔的施工场地中实现较大的的施工范围，又能够缩小尺寸适应于狭窄并多弯道的施工环境。

2、为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的。

3、本实用新型提供一种适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，包括回转机构、伸缩臂、作业工具以及油缸组件；所述油缸组件包括伸缩驱动油缸和变幅油缸；

4、所述伸缩驱动油缸用于驱动所述伸缩臂伸展或收缩；所述伸缩臂包括中空设置的多个臂节，所述伸缩臂完全收缩时其它臂节依次嵌套并收缩至第一臂节内，所述伸缩臂完全伸展时相邻臂节之间端部套接；

5、所述作业工具转动连接所述伸缩臂的最后一个臂节的外端部，用于对作业对象进行施工；

6、所述回转机构安装于所述撬毛设备上，所述伸缩臂的第一臂节远离作业工具的一端转动连接所述回转机构，所述变幅油缸两端分别转动连接所述回转机构和所述第一臂节。

7、以上技术方案中，通过伸缩驱动油缸的伸缩实现了工作臂的长短变化，通过变幅油缸的伸缩实现了工作臂的俯仰变化，当伸缩驱动油缸以及变幅油缸完全伸出时，多节臂伸展至最长并向上摆动至最高位置且作业工具进行撬毛作业，可以实现较广的撬毛范围，当伸缩驱动油缸以及变幅油缸完全收缩时，多节臂收缩至最短并向下摆动至最低位置且作业工具进行破碎作业，将大块毛石破碎成细石，以便后期清理地面撬下毛石，此时为撬毛台车整机最小尺寸，可适应于狭窄并多弯道的施工场地。

8、可选的，所述多个臂节还包括第二臂节以及第三臂节；

9、定义各臂节端部中，朝向作业工具的一端为尾端，远离作业工具的一端为首端，则所述多个臂节为完全收缩状态时，所述第二臂节仅尾端伸出至所述第一臂节外，其余部位位于所述第一臂节内，所述第三臂节仅尾端伸出至所述第二臂节外，其余部位位于所述第二臂节内；

10、所述多各臂节为完全伸展状态时，所述第二臂节首端连接所述第一臂节尾端，所述第二臂节尾端连接所述第三臂节首端。

11、可选的，所述多节臂包括第一臂节、第二臂节以及第三臂节；

12、所述多节臂为完全收缩状态时，所述第二臂节内置于所述第一臂节并且所述第二臂节尾端伸出所述第一臂节内，所述第三臂节内置于所述第二臂节并且所述第三臂节尾端伸出所述第二臂节内；

13、所述多节臂为完全伸展状态时，所述第二臂节首端连接所述第一臂节尾端，所述第二臂节尾端连接所述第三臂节首端。

14、可选的，所述伸缩驱动油缸设置于所述第三臂节内，其包括第一油缸和第二油缸，所述第一油缸与第二油缸平行设置；

15、所述第一油缸的活塞杆端部转动连接所述第一臂节的首端内壁，缸筒固定连接所述第二油缸的缸筒；

16、所述第二油缸的缸筒端部转动连接所述第二臂节的首端内壁，活塞杆端部转动连接所述第三臂节的尾端内壁。

17、以上技术方案中，所述伸缩驱动油缸运作时，所述第一油缸伸展带动所述第二油缸产生位移，所述第二油缸产生位移带动所述第二臂节和第三臂节产生相同位移伸出所述第一臂节，所述第二油缸伸展带动所述第三臂节发生位移伸出所述第二臂节；所述第二油缸收缩带动所述第三臂节发生位移缩回所述第二臂节，所述第一油缸收缩带动所述第二油缸产生位移，所述第二油缸产生位移带动所述第二臂节和第三臂节产生相同位移缩回所述第一臂节。

18、可选的，所述油缸组件还包括摆动缸组件；

19、所述摆动缸组件包括第一摆动缸和第二摆动缸，所述第一摆动缸与第二摆动缸呈十字交叉背对连接，所述第一摆动缸（15）连接所述第三臂节（4）尾端，所述第二摆动缸（16）连接所述作业工具（6）顶端，使得所述工作臂作业时，所述作业工具（6）在一球形范围内转动。

20、以上技术方案中，所述摆动缸组件运作时，第一摆动缸以其中心轴为旋转中心带动第二摆动缸及作业工具沿所述伸缩臂延伸方向±90°转动，第二摆动缸以其中心轴为旋转中心带动所述作业工具垂直于所述伸缩臂延伸方向±90°转动，所述第一摆动缸及第二摆动缸的动作叠加，带动所述作业工具在一半球形范围内转动。

21、可选的，所述撬毛设备为撬毛台车；所述回转机构包括回转减速机和回转铰座；

22、所述回转铰座转动安装于所述撬毛台车底板，且其底部传动连接所述回转减速机，所述回转减速机用于驱动所述回转铰座做水平方向旋转运动，进而带动所述伸缩臂做水平方向旋转运动。

23、可选的，所述回转铰座上部安装有铰装架，所述第一臂节的首端转动连接所述铰装架的顶部，所述变幅油缸的一端转动连接所述铰装架的下端，另一端连接所述第一臂节中部外壁。

24、可选的，所述作业工具为破碎锤，用于进行撬毛作业和/或破碎作业。

25、与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

26、1、通过油缸组件的伸缩实现多节工作臂的臂长变化以及俯仰变化，既能够在开阔的施工场地中实现较大的的施工范围，又能够缩小尺寸使得撬毛设备能够适应于狭窄并多弯道的施工环境；

27、2、当变幅油缸收缩且伸缩驱动油缸全收缩，此时可提供破碎功能，对掉落地面的大块毛石进行破碎，降低后期清理地面毛石的难度，提高清理地面毛石的效率，减少清理地面毛石的成本；

28、3、伸缩驱动油缸保证工作臂伸出时先伸第二臂节，即伸出时先伸伸缩驱动油缸中的第一油缸，收缩时先收第三臂节，即收缩时先收伸缩驱动油缸中的第二油缸，时刻保证工作臂处于最优工况；

29、4、通过第一、第二摆动缸±90度的旋转带动破碎锤沿伸缩臂方向的半球范围内施工，配合回转机构带动伸缩臂在水平面上的旋转，大大增加了了破碎锤撬毛作业和破碎作业的施工范围。

技术特征：

1.一种适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，其特征是，包括回转机构、伸缩臂、作业工具（6）以及油缸组件；所述油缸组件包括伸缩驱动油缸（2）和变幅油缸（10）；

2.根据权利要求1所述的适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，其特征是，所述多个臂节还包括第二臂节（3）以及第三臂节（4）；

3.根据权利要求2所述的适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，其特征是，

4.根据权利要求3所述的适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，其特征是，所述油缸组件还包括摆动缸组件（5）；

5.根据权利要求1-4任一项所述的适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，其特征是，所述撬毛设备为撬毛台车；所述回转机构包括回转减速机（11）和回转铰座（12）；

6.根据权利要求5所述的适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，其特征是，所述回转铰座上部安装有铰装架（17），所述第一臂节（1）的首端转动连接所述铰装架（17）的顶部，所述变幅油缸（10）的一端转动连接所述铰装架（17）的下端，另一端连接所述第一臂节（1）中部外壁。

7.根据权利要求1所述的适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，其特征是，所述作业工具（6）为破碎锤，用于进行撬毛作业和/或破碎作业。

技术总结
本技术公开了一种适用于撬毛设备的伸缩式摆动工作臂，属于机械工程领域，其包括回转机构、伸缩臂、作业工具以及油缸组件；油缸组件包括伸缩驱动油缸和变幅油缸；伸缩驱动油缸用于驱动伸缩臂伸展或收缩；伸缩臂包括中空设置的多个臂节，伸缩臂完全收缩时其它臂节依次嵌套并收缩至第一臂节内，伸缩臂完全伸展时相邻臂节之间端部套接；变幅油缸两端分别转动连接回转机构和第一臂节。由此，本技术能通过油缸组件的伸缩和/或摆动实现工作臂的臂长变化、俯仰变化及作业工具的施工方向变化，既能提供较大的的施工范围，又能够缩小尺寸适应于狭窄并多弯道的施工环境，还可提供破碎功能，以便后期清理地面撬下毛石，提高毛石清理效率。

技术研发人员：曹洋,豆林瑞,李明,李文登,闫志霞,赵红红,蒋杰
受保护的技术使用者：徐州徐工基础工程机械有限公司
技术研发日：20230720
技术公布日：2024/2/1