一種挖掘機用多功能液壓手腕的製作方法

2023-06-11 01:51:06 1

專利名稱：一種挖掘機用多功能液壓手腕的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械技術領域，尤其涉及挖掘機用多功能液壓手腕。
背景技術：
現有的挖掘機只能進行單方向的作業，不能改變機具本身單一的作業方向。所以在受到工作範圍限制時，或需要進行較複雜形狀的作業時，需要不斷調整整機的工作位置進行作業，且可能達不到使用效果，從而限制了挖掘機更多功能的發揮，使勞動生產率降低，作業成本增加。目前，有些廠家設計出如圖1所示的多功能快接器，它利用了油缸伸縮實現箱體的擺動功能，但由於油缸的安裝空間的限制，擺動角度通常只能達到士40°，並且尺寸L相對較大，在進入狹小空間作業時受到限制。同時，由於其減速裝置採用蝸輪蝸杆的傳動，蝸輪是採用錫青銅材料。如果多功能快接器連接液壓破碎錘等屬具時，由於液壓錘的高頻衝擊會加劇蝸輪磨損失效，導致設備損壞，從而限制了使用範圍。

實用新型內容本實用新型所要解決的問題是提供一種多功能液壓手腕，它可以繞Y軸實現最大為士90°的擺動，拓展了主機的工作範圍及高效便捷作業能力。同時，該手腕的L尺寸大大減小，結構更加緊湊，從而使挖掘機在狹小的空間能方便地進行作業，大大提高了主機的作業效率。本實用新型一種挖掘機用多功能液壓手腕，其特徵是它包括上連接架、擺動裝置；擺動裝置包括殼體、轉軸、活塞、與殼體兩端內孔相配合的滑動軸承和後端蓋；轉軸的一端與滑動軸承配合、另一端與後端蓋固定連接，在殼體與轉軸之間的徑向設有與兩者均相配合的活塞，活塞與殼體、轉軸均為多線梯形螺紋嚙合，分別形成右旋螺紋副、左旋螺紋副；活塞與殼體、轉軸相配合的圓柱面上分別設有第一密封元件、第二密封元件，第二密封元件、活塞、轉軸之間形成左腔，第一密封元件、活塞、殼體之間形成右腔，殼體的左右兩端各加工有一個進出油口 ；轉軸、後端蓋分別通過螺釘與兩端的上連接架連接。挖掘機工作時，當高壓油從殼體的右端油口進入到殼體內時，高壓油被密閉在由第一密封元件、活塞、殼體形成的右腔中，此時，第二密封元件、活塞、轉軸形成的左腔通回油。由於活塞的外圓面設有多線右旋梯形螺紋，梯形螺紋螺旋兩側面存在面積差，在壓力油作用下產生直線和旋轉的複合運動，活塞旋轉並向左運動通過內部的左旋螺紋副帶動轉軸順時針轉動；反之，當高壓油從殼體的左端油口進入時殼體內時，高壓油被密閉在第二密封元件、活塞、轉軸形成的左腔中，此時，第一密封元件、活塞、殼體形成的右腔通回油。由於活塞的內圓面設有多線左旋梯形螺紋，梯形螺紋螺旋兩側面存在面積差，在壓力油作用下產生直線和旋轉的複合運動，活塞旋轉並向右運動帶動轉軸逆時針轉動。這樣由轉軸的左右轉動實現了整個手腕繞Y軸的左右擺動。其中，活塞的行程越大，轉軸的旋轉角度越大，整個液壓手腕的擺動角度越大，最大角度為士90°，拓展了主機的工作範圍及高效便捷作業能力。同時，由於本液壓手腕的L尺寸大大減小，結構緊湊，從而使挖掘機在狹小的空間能方便地進行作業，大大提高了主機的作業效率。
圖1是現有的多功能快接器的示意圖；圖2是本實用新型挖掘機用多功能液壓手腕方式一的外形圖；圖3是本實用新型挖掘機用多功能液壓手腕方式一的主視圖；圖4是沿圖3中A-A線的剖視圖；圖5是擺動裝置的外形圖；圖6是擺動裝置的剖視圖；圖7是本實用新型挖掘機用多功能液壓手腕方式二的外形圖；圖8是本實用新型的擺動示意圖。
具體實施方式
從圖2、圖3、圖5、圖6可知，本實用新型一種挖掘機用多功能液壓手腕，它包括上連接架6、擺動裝置；擺動裝置包括殼體1、轉軸7、活塞8、與殼體1兩端內孔相配合的滑動軸承10和後端蓋12 ；轉軸7的一端與滑動軸承10配合、另一端與後端蓋12固定連接，在殼體1與轉軸7之間的徑向設有與兩者均相配合的活塞8，活塞8與殼體1、轉軸7均為多線梯形螺紋嚙合，分別形成右旋螺紋副、左旋螺紋副；活塞8與殼體1、轉軸7相配合的圓柱面上分別設有第一密封元件9、第二密封元件13，第二密封元件13、活塞8、轉軸7之間形成左腔，第一密封元件9、活塞8、殼體1之間形成右腔，殼體1的左右兩端各加工有一個進出油口 11 ；轉軸7、後端蓋12分別通過螺釘4與兩端的上連接架6連接。上連接架6與主機連接有兩種方式一種通過銷軸與主機的鬥杆和連杆連接，一種將上連接架與銷軸焊接成一體，上接普通挖掘機快換接頭。挖掘機工作時，當高壓油從殼體1的右端油口 11進入到殼體1內時，高壓油被密閉在由第一密封元件9、活塞8、殼體1形成的右腔中，此時，第二密封元件13、活塞8、轉軸 7形成的左腔通回油。由於活塞8的外圓面設有多線右旋梯形螺紋，梯形螺紋螺旋兩側面存在面積差，在壓力油作用下產生直線和旋轉的複合運動，活塞8旋轉並向左運動通過內部的左旋螺紋副帶動轉軸7順時針轉動；反之，當高壓油從殼體1的左端油口 11進入時殼體1內時，高壓油被密閉在第二密封元件13、活塞8、轉軸7形成的左腔中，此時，第一密封元件9、活塞8、殼體1形成的右腔通回油。由於活塞8的內圓面設有多線左旋梯形螺紋，梯形螺紋螺旋兩側面存在面積差，在壓力油作用下產生直線和旋轉的複合運動，活塞8旋轉並向右運動帶動轉軸7逆時針轉動。這樣由轉軸7的左右轉動實現了整個手腕繞Y軸的左右擺動，如圖8所示，圖中的α為左右擺動的角度。其中，活塞8的行程越大，轉軸7的旋轉角度越大，整個液壓手腕的擺動角度越大，α的最大角度為士90°，從而拓展了主機的工作範圍及高效便捷作業能力。從圖8還可知，本實用新型多功能液壓手腕沿X軸方向的尺寸L較小，結構緊湊，從而使挖掘機在狹小的空間能方便地進行作業，大大提高了主機的作業效率。作為本實用新型的優選方式，在擺動裝置的下方，殼體1通過螺釘23固定連接不同的附加裝置[0018]從圖2、圖3、圖4可知，第一種附加裝置包括迴轉減速裝置、快換裝置、液壓控制閥組3 ；迴轉減速裝置與殼體1相連，它由箱體2、固定在箱體2外部的液壓馬達對、箱體2內的蝸杆21、蝸輪19、滑動支撐15、滑動軸承22，銅滑動面14等組成；蝸杆21與蝸輪19相嚙合，蝸杆21與液壓馬達M相連，其與箱體2內的滑動軸承22相配合；蝸杆19與其上面的滑動支撐15通過螺栓固定成一體；銅滑動面14設置在滑動支撐15的臺階下平面與箱體 2之間，其上開有潤滑油槽；滑動支撐15位於箱體2的迴轉中心線上；快換裝置固定在迴轉減速裝置的下方，它包括下連接架5、設置下連接架5內的迴轉盤16、快換油缸17和快換月牙頭20 ；迴轉盤16通過螺釘固接在蝸輪19的下面；控制閥組3設置在快換裝置的上表面， 它由電磁換向閥及迴轉接頭18等組成，迴轉接頭18位於滑動支撐15的中心孔內，並與迴轉盤16固定連接。挖掘機工作時，操作者在駕駛室內通過手柄控制不同換向閥的換向指令，當迴轉減速裝置中的液壓馬達M通油時，帶動蝸杆21繞X軸旋轉，帶動蝸輪19繞Z軸作迴轉運動；由於蝸輪19通過迴轉盤16與快換裝置固結為一體，從而使整個附加裝置繞Z軸作士360°的旋轉；由於導程角的合理選擇使蝸輪具有自鎖性能，使快換裝置連接的屬具在圓周方向任意角度可以工作。另外輔助挖掘機轉錘油缸的伸縮運動，使液壓手腕能繞X軸旋轉。快換裝置中的快換油缸17進出油口通過液壓軟管與迴轉接頭18油口連接供油，快換油缸17兩腔常通高壓油，利用兩腔面積差動鎖緊。當需卸載機具時，控制換向閥使油缸17 的有杆腔進高壓油，無杆腔通回油，油缸回收壓縮彈簧，使快換月牙頭20縮回。在快換月牙頭20的兩側安裝安全彈簧，並有一定預壓縮量，確保油缸在卸壓狀況下，屬具不會脫落，提高產品安全性。通過控制油缸17的伸縮帶動快換月牙頭20伸縮，實現在不停機的狀況下快速更換不同屬具，如挖鬥、鏟鬥、抓斗、夾鬥、液壓剪等。該方案使挖掘機通過液壓手腕所接的附加裝置可以實現空間三個坐標軸X、Y、Z三個自由度的旋轉複合運動，即全方位、多角度的作業，大大提高了主機的作業效率。同時，由於附加裝置具有快速更換屬具功能，拓展了主機的工作範圍及高效便捷作業能力。從圖7可知，第二種附加裝置為液壓破碎錘25或者液壓振動夯等帶有衝擊載荷的屬具。由於迴轉減速裝置內的蝸輪19是銅材質不能承受頻繁衝擊載荷，所以本液壓手腕可通過螺栓23直接與液壓破碎錘等振動屬具連接。這樣，在工作的時候就不會因為液壓錘的高頻衝擊造成蝸輪磨損的失效，從而擴大了液壓手腕的使用範圍。此時的液壓控制閥組安裝在挖掘機工作臂上，它直接與擺動裝置的進出油口接通。液壓破碎錘、液壓振動夯等帶有衝擊載荷的屬具可以通過擺動裝置實現繞Y軸的左右擺動。
權利要求1.一種挖掘機用多功能液壓手腕，其特徵是它包括上連接架(6)、擺動裝置；擺動裝置包括殼體(1)、轉軸(7)、活塞(8)、與殼體(1)兩端內孔相配合的滑動軸承(10)和後端蓋 (12);轉軸(7)的一端與滑動軸承(10)配合、另一端與後端蓋(12)固定連接，在殼體(1)與轉軸(7)之間的徑向設有與兩者均相配合的活塞(8)，活塞(8)與殼體(1)、轉軸(7)均為多線梯形螺紋嚙合，分別形成右旋螺紋副、左旋螺紋副；活塞(8)與殼體(1)、轉軸(7)相配合的圓柱面上分別設有第一密封元件(9)、第二密封元件(13)，第二密封元件(13)、活塞(8)、 轉軸(7)之間形成左腔，第一密封元件(9)、活塞(8)、殼體(1)之間形成右腔，殼體(1)的左右兩端各加工有一個進出油口(11);轉軸(7)、後端蓋(12)分別通過螺釘(4)與兩端的上連接架(6)連接。
2.根據權利要求1所述的多功能液壓手腕，其特徵是它還包括與殼體(1)通過螺釘 (23)固定連接在擺動裝置下方的附加裝置。
3.根據權利要求2所述的多功能液壓手腕，其特徵是附加裝置包括迴轉減速裝置、快換裝置、液壓控制閥組(3);迴轉減速裝置與殼體(1)相連，它由箱體(2)、固定在箱體(2)外部的液壓馬達(24)、箱體(2)內的蝸杆(21)、蝸輪(19)、滑動支撐(15)、滑動軸承(22)，銅滑動面(14)等組成；蝸杆(21)與蝸輪(19)相嚙合，蝸杆(21)與液壓馬達(24)相連，其與箱體(2)內的滑動軸承(22)相配合；蝸杆(19)與其上面的滑動支撐(15)通過螺栓固定成一體；銅滑動面(14)設置在滑動支撐(15)的臺階下平面與箱體(2)之間，其上開有潤滑油槽；滑動支撐(15)位於箱體(2)的迴轉中心線上；快換裝置固定在迴轉減速裝置的下方，它包括下連接架(5)、設置下連接架(5)內的迴轉盤(16)、快換油缸(17)和快換月牙頭(20)； 迴轉盤(16)通過螺釘固接在蝸輪(19)的下面；控制閥組(3)設置在快換裝置的上表面，它由電磁換向閥及迴轉接頭(18)等組成，迴轉接頭(18)位於滑動支撐(15)的中心孔內，並與迴轉盤(16)固定連接。
4.根據權利要求2所述的多功能液壓手腕，其特徵是附加裝置為液壓破碎錘(25)或者液壓振動夯等帶有衝擊載荷的屬具。
專利摘要本新型公開了一種挖掘機用多功能液壓手腕，它包括上連接架、擺動裝置；擺動裝置包括殼體、轉軸、活塞、滑動軸承、後端蓋；活塞與殼體、轉軸均為多線梯形螺紋嚙合，分別形成右旋螺紋副、左旋螺紋副；活塞與殼體、轉軸相配合的圓柱面上分別設有第一密封元件、第二密封元件，第二密封元件、活塞、轉軸之間形成左腔，第一密封元件、活塞、殼體之間形成右腔，殼體的左右兩端各加工有一個進出油口。挖掘機工作時，當高壓油進入右腔時，左腔通回油，活塞旋轉帶動轉軸順時針轉動；反之，當高壓油進入左腔時，右腔通回油，活塞旋轉帶動轉軸逆時針轉動。這樣由轉軸的左右轉動實現了整個液壓手腕繞Y軸的左右擺動，拓展了主機的工作範圍及高效便捷作業能力。
文檔編號E02F9/00GK202181568SQ201120238180
公開日2012年4月4日 申請日期2011年7月7日 優先權日2011年7月7日
發明者徐必勇, 羅銘 申請人:安徽驚天液壓智控股份有限公司