专利名称：一种工程机械及其全圆周摆转机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种工程机械的全圆周摆转机构， 以及包括该全圆周摆转机构的一种工程机械。
背景技术：
工程机械在装备工业中占有重要地位，在工程建设、矿产采掘、环境保护等方面， 人们越来越离不开各种工程机械，而且工程机械必将越来越多的影响人类的生活，在人类 社会中占据越来越重要的位置。很多工程机械都包括车体、与车体连接的机械臂，以及设置在机械臂上的各种执 行单元。操作者坐在车体上的驾驶室中，操作工程机械行走至作业区域，然后操作机械臂以 及机械臂上的执行单元协同工作。但是大部分的时候，操作者并不能使车体恰好对准工作 位置，这个时候需要通过机械臂上的几个油缸(比如大臂油缸、小臂油缸、摆臂油缸)控制 机械臂运动，将执行单元对准工作位置。其中有一个摆臂油缸设置在大臂与车体之间，可以 控制机械臂在左右一定角度范围内摆动，以调整左右方向的角度。但是受摆臂油缸尺寸及 油缸行程等的限制，机械臂一般只能在左右较小的范围内摆动，因而执行机构也只能在左 右很小的范围内摆动，这在有些时候是不够用的；而且多个油缸协同工作需要很高的操作 技巧，给实际使用带来不便。综上所述，现有工程机械中通过摆臂油缸的方式，来调整执行单元在左右方向的 角度，存在缺陷，因此需要改进。发明内容本实用新型所要解决的技术问题之一是提供一种工程机械的全圆周摆转机构，解 决现有工程机械摆臂油缸摆转角度不够的问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案—种工程机械的全圆周摆转机构，其用于调整工程机械执行单元的摆转角度，所 述执行单元通过其连接至工程机械的机械臂；所述全圆周摆转机构包括转动座底架和涡 轮蜗杆机构；所述执行单元通过涡轮蜗杆机构连接至转动座底架，而转动座底架与机械臂 连接；所述涡轮蜗杆机构包括转轴、蜗轮、蜗杆、变速箱和旋转驱动马达；所述转轴贯穿所 述变速箱，并与变速箱可转动连接，且与所述执行单元动力连接；所述涡轮固定设置在转轴 上，且位于变速箱内；所述蜗杆可转动设置在变速箱内，且与所述蜗轮啮合；所述旋转驱动 马达与蜗杆动力连接。优选的技术方案中，所述涡轮蜗杆机构还包括轴套，所述轴套有两个，且均套设在 转轴上；所述变速箱包括变速箱座和变速箱盖，所述变速箱盖封盖于变速箱座的开口侧； 所述转轴通过一个轴套与所述变速箱座可转动连接，通过另一个轴套与所述变速箱盖可转 动连接。优选的技术方案中，所述涡轮蜗杆机构还包括轴承座与轴承；所述转轴还通过轴承与轴承座可转动连接。进一步优选的技术方案中，所述涡轮蜗杆机构还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母与 转轴的一端螺纹连接，且从所述轴承座外侧压紧轴承座。优选的技术方案中，所述涡轮蜗杆机构还包括转轴法兰板；所述转轴法兰板固定 套设在所述转轴上。进一步优选的技术方案中，所述涡轮蜗杆机构还包括转盘，所述转盘也固定套设 在转轴上，且与所述转轴法兰板固定连接。优选的技术方案中，所述涡轮蜗杆机构还包括保护罩；所述保护罩罩在变速箱的 外围。进一步优选的技术方案中，所述全圆周摆转机构还包括正交连接座；所述涡轮蜗 杆机构有两套，且两套涡轮蜗杆机构垂直设置；所述执行单元通过一套涡轮蜗杆机构连接 至正交连接座；正交连接座还通过另一套涡轮蜗杆机构连接至所述转动座底架。本实用新型所要解决的技术问题之二是相应的提供一种工程机械，解决现有工程 机械摆臂油缸摆转角度不够，且操作不便的问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种工程机械，包括机械臂和执行单元，还包括可以使执行机构进行全圆周摆转 的全圆周摆转机构，所述全圆周摆转机构设置在机械臂和执行单元之间，执行单元通过全 圆周摆转机构连接至机械臂；所述全圆周摆转机构为前述的任意一种工程机械的全圆周摆 转机构。本实用新型的有益效果是采用了本实用新型技术方案一种工程机械的全圆周摆转机构的工程机械，操作者 将工程机械开行至工作场地之后，通过操作机械臂将执行单元大致举送到适合位置之后， 即可通过该全圆周摆转机构进行全圆周旋转，来改变执行单元的左右摆转角度，以实现精 确对准，或者调整执行单元的姿势，来满足多种需求，因而操作非常方便。
图1是本实用新型具体实施方式
一中一种工程机械的结构示意图。图2是本实用新型具体实施方式
一中全圆周摆转机构的结构示意图。图3是本实用新型具体实施方式
一中涡轮蜗杆机构的结构示意图。图4是本实用新型具体实施方式
二中一种工程机械的结构示意图。图5是本实用新型具体实施方式
二中全圆周摆转机构的结构示意图。图6是本实用新型具体实施方式
二中涡轮蜗杆机构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步详述。实施例一由图1可见，本具体实施方式
提供的一种工程机械包括车体(图中未画出)，设 置在车体上的机械臂1，设置在机械臂上的执行单元3，以及设置在执行单元3与机械臂1 之间的全圆周摆转机构2。执行单元3通过所述全圆周摆转机构2设置在机械臂1上。需 要说明的是，执行单元3可以是常见的挖掘机挖斗，但对本具体实施方式
而言，更多的是液 压劈裂机、液压凿岩机、潜孔钻等。[0031]如图1所示，机械臂1又具体包括大臂11、大臂油缸12、小臂13、小臂油缸14、挠 头油缸15等。所述大臂11的一端与车体铰接，另一端则与所述小臂13的一端铰接；小臂 13的另一端则用于通过全圆周摆转机构2与执行单元3连接。所述大臂油缸12的一端与 车体铰接，另一端与大臂11铰接，工作时驱动大臂11相对车体转动，从而带动小臂13及执 行单元3举高或者放低，同时也靠近或者远离车体。所述小臂油缸14的一端与大臂11铰 接，另一端则与小臂13铰接，工作时驱动小臂13相对大臂11旋转，从而带动与小臂13连 接的执行单元3及全圆周摆转机构2举高或者放低，同时也靠近或者远离车体。所述挠头 油缸15的一端与小臂13铰接，另一端一般与执行单元3连接，工作时驱动执行单元相对小 臂13旋转，作类似挠头的动作。与现有一般工程机械不同的地方就在于，本具体实施方式
的工程机械其机械臂1 上未设置摆臂油缸，而是通过在其末端设置有一套所述的全圆周摆转机构2，执行单元3通 过该全圆周摆转机构2与机械臂1连接。操作者将工程机械开行至工作场地之后，通过操 作机械臂1将执行单元3大致举送到适合位置之后，即可通过该全圆周摆转机构2全圆周 旋转，来改变执行单元3的左右摆转角度，以实现精确对准，或者调整执行单元3的姿势，来 满足多种需求，因而操作非常方便。本具体实施方式
中的全圆周摆转机构2如图2所示，主要包括两大部分，分别是转 动座底架21和涡轮蜗杆机构22。所述转动座底架21用于将涡轮蜗杆机构22连接至连接机械臂1，具体而言连接至 机械臂1的小臂13和挠头油缸15，因此转动座底架21上设有第一铰接孔211和第二铰接 孔212。所述第一铰接孔211用于与挠头油缸15的一端铰接，所述第二铰接孔212用于与 小臂13的一端铰接；所以挠头油缸15工作时，可以驱动转动座底架21相对小臂13转动。 此外，转动座底架21还具有安装基板213。安装基板213用于安装所述涡轮蜗杆机构22。涡轮蜗杆机构22的结构如图3所示，包括转轴220、蜗轮221、蜗杆222、轴承座 223、轴承224、锁紧螺母225、变速箱226、转轴法兰板227、转盘228、轴套2 和旋转驱动 马达(旋转驱动马达在本具体实施方式
中采用液压马达，且未在图中画出)。其中，变速箱 226包括变速箱座226A和变速箱盖226B ；轴套2 有两个，分别为轴套229A和轴套229B。所述变速箱盖226B封盖于变速箱座226A —侧开口处，从而在两者之间形成容置 空间，相啮合的蜗轮221与蜗杆222即位于所述容置空间内。所述蜗杆222与旋转驱动马 达的输出轴动力连接，且可转动设置在变速箱226内。所述蜗轮221设置在转轴220上，且 蜗轮221的两侧各设置有一个轴套229，其中两轴套2 均套在转轴220上，且轴套229A与 变速箱座226A连接，轴套229B与变速箱盖227B连接。所述变速箱座226A与轴承座223 还通过螺栓，与转动座底架21固定连接。所述转轴法兰板227与转盘228固定套设在转 轴220上，且转轴法兰板228与转盘228也固定连接。此外，为防止转轴220从轴承座223 中脱出，在转轴220的一端还设置了所述锁紧螺母225，使得轴承座223被紧压在锁紧螺母 225与轴套229A之间。当蜗杆222在旋转驱动马达的驱动下，带动与其啮合的蜗轮221以较慢的速度旋 转时，进而通过转轴220最终带动转轴法兰板227与转盘228，相对转动座底架21绕转轴 220轴线旋转。需要说明的是，转轴法兰板227与转盘2 之一也可以取消，或者说两者设 计成一体的，其目的是增加转轴220与后续元件(比如说执行单元幻之间的连接强度。当然，特殊情况下转轴法兰板227与转盘2 均可取消，转轴220直接与后续元件连接，带动 后续元件旋转即可。只是本具体实施方式
中为了方便涡轮蜗杆机构22与后续元件的连接， 特意设置了转盘228，装配时至需要采用螺栓等将转盘2 与后续元件连接即可。需要强调的是，涡轮蜗杆机构22只是本实用新型中全圆周摆转机构2中的一个具 体实施方式，其目的是实现后续元件的全圆周(360度)摆转，实际的应用中还可以采用其 它方式去实现，比如伺服电机直接驱动转盘、伺服电机通过齿轮减速机构驱动转盘、液压马 达直接驱动转盘、液压马达通过齿轮减速机构驱动转盘等，各种全圆周旋转驱动的方式，均 应该在本申请的保护范围之内。实施例二本具体实施方式
的一种工程机械如图4所示，其与实施例一的不同之处在于全圆 周摆转机构2。本具体实施方式
中的全圆周摆转机构2如图5所示，大致包括四个部分，分 别是转动座底架21、第一涡轮蜗杆机构22、正交连接座23和第二涡轮蜗杆机构M。执行 单元3不是通过一个涡轮蜗杆机构22与转动座底架21连接，而是通过第二涡轮蜗杆机构 24与一个所述正交连接座23连接，而正交连接座23再通过第一涡轮蜗杆机构22与转动座 底架21连接。其中，转动座底架21与实施例一中的转动座底架21大致相同，只是安装基板213 的位置有了改变。第一涡轮蜗杆机构22与实施例一中的涡轮蜗杆机构22大致一样，只是 少了转盘228。转轴220除了直接与后续的正交连接座23连接之外，还通过转轴法兰板227 与正交连接座23连接，正交连接座23实际上就相当于转盘228 了。所述正交连接座23如图5所示，包括两个互相垂直的安装板，分别为第一安装板 231和第二安装板232。本具体实施方式
中，正交连接座23以第一安装板231与第一涡轮 蜗杆机构22的转轴220固定连接，且还通过转轴法兰板227与转轴220间接固定连接，从 而使得连接更加可靠。而第二安装板232则与所述第二涡轮蜗杆机构M的固定部分(变 速箱座)固定连接。第二转动机构M工作时，可驱动与其转盘2 连接的执行单元3相对 正交连接座23旋转。如图6所示，第二涡轮蜗杆机构M的结构和功能在本具体实施方式
中与第一涡轮 蜗杆机构22大致相同，不同之处仅在于还在变速箱2 外围设置了保护罩Ml。保护罩241 将第二涡轮蜗杆机构M的大部分罩住，防止异物进入而影响涡轮221与蜗杆222的啮合。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视 为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种工程机械的全圆周摆转机构，其用于调整工程机械执行单元的摆转角度，所述 执行单元通过其连接至工程机械的机械臂，其特征在于，所述全圆周摆转机构包括转动座 底架和涡轮蜗杆机构；所述执行单元通过涡轮蜗杆机构连接至转动座底架，而转动座底架 与机械臂连接；所述涡轮蜗杆机构包括转轴、蜗轮、蜗杆、变速箱和旋转驱动马达；所述转 轴贯穿所述变速箱，并与变速箱可转动连接，且与所述执行单元动力连接；所述涡轮固定设 置在转轴上，且位于变速箱内；所述蜗杆可转动设置在变速箱内，且与所述蜗轮啮合；所述 旋转驱动马达与蜗杆动力连接。
2.如权利要求1所述的一种工程机械的全圆周摆转机构，其特征在于，所述涡轮蜗杆 机构还包括轴套，所述轴套有两个，且均套设在转轴上；所述变速箱包括变速箱座和变速箱 盖，所述变速箱盖封盖于变速箱座的开口侧；所述转轴通过一个轴套与所述变速箱座可转 动连接，通过另一个轴套与所述变速箱盖可转动连接。
3.如权利要求1所述的一种工程机械的全圆周摆转机构，其特征在于，所述涡轮蜗杆 机构还包括轴承座与轴承；所述转轴还通过轴承与轴承座可转动连接。
4.如权利要求3所述的一种工程机械的全圆周摆转机构，其特征在于，所述涡轮蜗杆 机构还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母与转轴的一端螺纹连接，且从所述轴承座外侧压紧轴 承座。
5.如权利要求1所述的一种工程机械的全圆周摆转机构，其特征在于，所述涡轮蜗杆 机构还包括转轴法兰板；所述转轴法兰板固定套设在所述转轴上。
6.如权利要求5所述的一种工程机械的全圆周摆转机构，其特征在于，所述涡轮蜗杆 机构还包括转盘，所述转盘也固定套设在转轴上，且与所述转轴法兰板固定连接。
7.如权利要求1所述的一种工程机械的全圆周摆转机构，其特征在于，所述涡轮蜗杆 机构还包括保护罩；所述保护罩罩在变速箱的外围。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的一种工程机械的全圆周摆转机构，其特征在于， 所述全圆周摆转机构还包括正交连接座；所述涡轮蜗杆机构有两套，且两套涡轮蜗杆机构 垂直设置；所述执行单元通过一套涡轮蜗杆机构连接至正交连接座；正交连接座还通过另 一套涡轮蜗杆机构连接至所述转动座底架。
9.一种工程机械，包括机械臂和执行单元，其特征在于，所述工程机械还包括可以使执 行机构进行全圆周摆转的全圆周摆转机构，所述全圆周摆转机构设置在机械臂和执行单元 之间，执行单元通过全圆周摆转机构连接至机械臂。
10.如权利要求9所述的一种工程机械，其特征在于，所述全圆周摆转机构为权利要求 1至8中任意一项所述的一种工程机械的全圆周摆转机构。
专利摘要本实用新型公告了一种工程机械及其全圆周摆转机构。该全圆周摆转机构包括转动座底架和涡轮蜗杆机构；执行单元通过涡轮蜗杆机构连接至转动座底架，而转动座底架与机械臂连接；涡轮蜗杆机构包括转轴、蜗轮、蜗杆、变速箱和旋转驱动马达；转轴贯穿变速箱，并与变速箱可转动连接，且与执行单元动力连接；涡轮固定设置在转轴上且位于变速箱内；蜗杆可转动设置在变速箱内且与蜗轮啮合；旋转驱动马达与蜗杆动力连接。采用了本实用新型技术方案全圆周摆转机构的工程机械，操作者通过操作机械臂将执行单元大致举送到适合位置之后，即可通过该全圆周摆转机构来改变执行单元的左右摆转角度，或者调整执行单元的姿势，因而操作非常方便。
文档编号F16H37/00GK201827321SQ201020543998
公开日2011年5月11日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者方莹 申请人:方莹