專利名稱：抓斗式液壓自動抓掏機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種挖掘、疏浚裝置，具體涉及一種下水井污泥自動抓取裝 車機(jī)。
技術(shù)背景.
基于城市下水道成為公用設(shè)施污染源的現(xiàn)狀，國外發(fā)達(dá)國家采用高壓抽吸 的辦法，用于下水道的清淤，由于這種設(shè)備只能針對單一泥漿的污物，不適合 中國國情，且價(jià)格高達(dá)百萬人民幣，故國外產(chǎn)品僅僅進(jìn)入中國個(gè)別大城市市場。 尤其是中小城市，因?yàn)橄滤拦腆w物堵塞造成的損失很大。
目前，國內(nèi)用于下水道清淤的設(shè)備有以下幾種 一是采用高壓下水道清洗
設(shè)備，通過20MPa——100 MPa的高壓水射流沖洗污泥。該種方法用水量大、 不節(jié)水，且不適合有各種固體物的清理；二是141型、130型吸污車及抽糞車， 通過高壓吸抽將液體污物吸進(jìn)儲污罐，然后運(yùn)走。此方法也不適合有各種固體 物的清理；三是采用機(jī)械抓斗的設(shè)備清理，即目前國內(nèi)一公司生產(chǎn)的下水道清 理設(shè)備，其抓斗式窨井清淤車系機(jī)械傳動的兩片鍬狀抓斗，每次抓取容量小重 量輕，不能抓取較重污物，掏挖深度淺，工作效率不高。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于下水道窨井內(nèi)的固體物和半流體物 的清理，抓力和抓取容量大；操作方便、工作平穩(wěn)、安全可靠，自動化水平高; 節(jié)時(shí)省力、效率高的抓斗式液壓自動抓掏機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括汽車底盤、主臂、液壓系統(tǒng)，取力器與汽車發(fā) 動機(jī)的變速箱相連接；主臂經(jīng)鋼絲繩吊裝抓斗，取力器和油泵相連接，油泵與 操作控制機(jī)構(gòu)相連接，操作控制機(jī)構(gòu)經(jīng)對應(yīng)的油管路接口分別與抓斗升降機(jī)構(gòu) 的液壓元器件相連接、與抓斗抓放機(jī)構(gòu)的液壓元器件相連接、與主臂升降機(jī)構(gòu) 的液壓元器件相連接、與主臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓元器件相連接。
本實(shí)用新型所說的工作機(jī)構(gòu)還包括車身支承機(jī)構(gòu)、翻斗升降機(jī)構(gòu)。
所述抓斗升降機(jī)構(gòu)中，操作控制機(jī)構(gòu)與其對應(yīng)的油管路接口的出口連接擺 線液壓馬達(dá)，擺線液壓馬達(dá)經(jīng)蝸輪減速器與鋼絲繩巻筒相連接，鋼絲繩巻筒經(jīng) 一端軸頭上鏈輪與膠管巻筒筒軸上鏈輪鏈條傳動連接，鋼絲繩巻繞于鋼絲繩巻 筒，鋼絲繩的一端頭固定于主臂，并經(jīng)滑輪吊裝抓斗，液壓油膠管巻繞于膠管巻筒，膠管巻筒上裝有巻管排列壓緊機(jī)構(gòu)。
所述鋼絲繩巻筒與膠管巻筒筒徑相同時(shí)，鋼絲繩巻筒的鏈輪與膠管巻筒的 鏈輪的傳動比是2: 1。
所述抓斗抓放機(jī)構(gòu)中，抓斗由兩片以上像蓮花瓣樣的抓斗鏟組成，操作控 制機(jī)構(gòu)與其對應(yīng)的油管路接口的出口接液壓油膠管，液壓油膠管與雙行程油缸 相連接，雙行程油缸經(jīng)連桿與抓斗的抓斗鏟相連接。
本實(shí)用新型是運(yùn)用液壓原理、力學(xué)原理，將液壓傳動技術(shù)、機(jī)械傳動和材 料力學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合而制成的既可抓固體物，又可掏液體淤泥的大功率抓斗式 液壓自動抓掏機(jī)，由汽車發(fā)動機(jī)提供原動力，通過取力器和油泵轉(zhuǎn)化為液壓力， 再由液壓馬達(dá)及油缸驅(qū)動主臂升降旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、抓斗升降抓放機(jī)構(gòu)、汽車翻斗機(jī)構(gòu) 等，將液壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動，解決了下水道污物清理全流程的自動化問題。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 本實(shí)用新型由單人輕松操作手柄，完成下水道污物的自動抓取、掏挖、 吊裝、裝運(yùn)、自卸的全部工作，可將下水道深淺窨井內(nèi)的半流體(污泥、沙粒 等)和固體(石頭、磚塊、雜物等)污物抓取干凈，不留死角；而且不受井深 限制，抓斗深淺能自行控制；節(jié)時(shí)、省力，大大提高了工作效率，減輕了工人 的勞動強(qiáng)度；工作現(xiàn)場不留污跡，解決了人工清理帶來的二次污染，有利環(huán)保。
2、 本實(shí)用新型抓斗的掏挖力達(dá)2.2噸,起重力達(dá)260公斤，該抓斗張開角 度可達(dá)180、張開呈蓮花狀，收攏后呈桶狀。隨機(jī)配備大小兩種抓斗，可根據(jù) 掏挖場地需要，自由更換使用。每個(gè)抓斗又可根據(jù)污物清理需要，由多爪變換 成二爪當(dāng)抓斗只用對稱的兩個(gè)爪以夾鉗方式工作時(shí)，可輕松地抓取長條塊、 圓柱體、大卵石等形狀的固體物；當(dāng)用多爪抓斗工作時(shí)，抓斗收攏后呈桶狀， 可盛半流體污物。
3、 本實(shí)用新型操作方便、安全可靠，解決了抓斗抓放機(jī)構(gòu)的工作動力和 運(yùn)行動力的傳送問題，使傳輸抓斗抓收動力的液壓油膠管和用于抓斗運(yùn)行動力 的鋼絲繩同步不同速運(yùn)動，保證壓力達(dá)10MPa的液壓油膠管安全運(yùn)行，且將鋼 絲繩與液壓油膠管雙層空間布置、解決了液壓油膠管和鋼絲繩互相干涉、互相 纏繞的問題，膠管巻筒上裝有巻管排列壓緊機(jī)構(gòu)，克服液壓油膠管無序排列和 相互重疊的現(xiàn)象。
本實(shí)用新型不僅適用于城市下水道窨井污物的掏挖、起運(yùn)、裝卸，而且還廣泛適用于機(jī)關(guān)團(tuán)體、賓館飯店、廠礦、醫(yī)院、學(xué)校、居住小區(qū)等處污水池.、 油池、沼氣池、化糞池中沉淀物的自動清理。
以下結(jié)合附圖提供的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為液壓傳動系統(tǒng)圖之主臂升降、抓斗抓放、抓斗升降系統(tǒng)圖。 圖3為液壓傳動系統(tǒng)圖之主臂旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)圖。 圖4為液壓傳動系統(tǒng)圖之翻斗升降系統(tǒng)圖。 圖5為液壓傳動系統(tǒng)圖之車身支承系統(tǒng)圖。 圖6為多路液壓換向闊示意圖。 圖7為巻管排列機(jī)構(gòu)示意圖。 圖8為圖7的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式

圖1中，主體汽車底盤1采用48千瓦的汽車原裝底盤，取力器2與汽車 發(fā)動機(jī)的變速箱相連接；旋轉(zhuǎn)支承3裝于汽車底盤1，旋轉(zhuǎn)支承3上有T作平臺， 主臂5經(jīng)活動銷軸裝于立柱4，立柱4固定于工作平臺上。鋼絲繩6的一端頭固 定于主臂5，抓斗7是由4片像蓮花瓣樣的抓斗鏟連接而成(可采用中國實(shí)用新 型公開號CN2758331中提供的抓斗)，抓斗鏟尖頭朝下，抓斗7上部由U形環(huán) 掛在滑輪22上。經(jīng)取力器2驅(qū)動油泵經(jīng)過操作控制機(jī)構(gòu)(為多路液壓換向閥)、 油管路、油缸或液壓馬達(dá)驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)，形成液壓傳動系統(tǒng)。所述工作機(jī)構(gòu)包 括抓斗抓放機(jī)構(gòu)、抓斗升降機(jī)構(gòu)、主臂升降機(jī)構(gòu)、主臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、翻斗升降機(jī) 構(gòu)、車身支承機(jī)構(gòu)。工作平臺上裝有鋼絲繩巻筒8、膠管巻筒9，擺線液壓馬達(dá) 經(jīng)蝸輪減速器與鋼絲繩巻筒8筒軸相連接，鋼絲繩巻筒8經(jīng)一端軸頭上鏈輪與 膠管巻筒9軸上鏈輪鏈條傳動連接。膠管巻筒9上的液壓油膠管10與抓斗7的 雙行程油缸11相連接，雙行程油缸11經(jīng)其連桿與抓斗7的抓斗鏟相連接。主 臂升降油缸'端裝于主臂， 一端裝于立柱，由其油缸伸縮帶動主臂升降。由液 壓馬達(dá)驅(qū)動擺線針輪減速器和裝于減速器下面的小齒輪旋轉(zhuǎn)，小齒輪與旋轉(zhuǎn)支 承3大齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)工作平臺的轉(zhuǎn)動。翻斗12裝于汽車底盤1后部，翻斗單 向油缸一端裝于翻斗12， 一端裝于與汽車底盤1相連的固定付梁上；車身支腳13裝于汽車底盤1大梁側(cè)下方，車身支腳雙向油缸裝于汽車底盤和車身支腳， 通過雙向油缸伸縮來支承車體或落下。
圖2中，本實(shí)用新型傳動為液壓、機(jī)械混合傳動，動力源是汽車的發(fā)動機(jī)。
汽車發(fā)動機(jī)14變速箱側(cè)部結(jié)構(gòu)上開有一個(gè)矩形連接孔，可安裝配套取力器2。 取力器2上面法蘭與油泵15法蘭連接，當(dāng)發(fā)動機(jī)14工作時(shí)，通過取力器帶動 油泵15旋轉(zhuǎn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能。油泵15吸入口與液壓油箱 EQ3208出油口相連，油泵15出口與多路液壓換向閥中編號為"1"油路接口相 連接，起到給多路液壓換向閥供高壓油的作用。鋼絲繩巻筒8上纏繞之鋼絲繩6， 一端固定在鋼絲繩巻筒8筒體上， 一端經(jīng)過主臂5左、右端上的三個(gè)鋼絲繩導(dǎo) 向輪并繞過抓斗7上端的滑輪22，最后固定在主臂5左下方。
視圖中編號"2.3"油路接口 (多路液壓換向閥油路接口)，通過其操作桿 實(shí)現(xiàn)OMR—50擺線液壓馬達(dá)17、和與其相連接的WPA蝸輪減速器18，鋼絲繩 巻筒8的正、反轉(zhuǎn)及停止功能;在鋼絲繩巻筒8的左端軸頭上鏈輪(Z^24、P42.7) 與膠管巻筒9左端軸頭上鏈輪(Z =48、 P=12.7)，通過鏈條驅(qū)動巻筒完成正、 反轉(zhuǎn)、停止功能。由于鋼絲繩6纏繞過程中要經(jīng)過滑輪22，而液壓油膠管10沒 有經(jīng)過滑輪22纏繞，即抓斗要提升1米時(shí)，鋼絲繩6要在鋼絲繩巻筒8上纏繞 2米，而液壓油膠管10是一個(gè)隨動零件，它在抓斗提升或下降時(shí)速度應(yīng)于與抓 斗相同，在所述鋼絲繩巻筒8與膠管巻筒9筒徑相同時(shí)，鋼絲繩巻筒8的鏈輪 與膠管巻筒9的鏈輪的傳動比是2: 1。
在有限的面積和空間里，要想把鋼絲繩6和液壓油膠管10作到有序部置和 纏繞是有一定困難的，設(shè)計(jì)中采用了鋼絲繩6傳動走下層，液壓油膠管10走上 層，鋼絲繩6布置在起主臂5上部中間位置，而液壓油膠管10布置在起主臂5 兩側(cè)。鋼絲繩導(dǎo)輪和液壓油膠管導(dǎo)輪不安裝同一個(gè)傳動軸上，而是在立柱4和 起主臂5鉸支軸上安裝了一個(gè)鋼絲繩導(dǎo)輪，使鋼絲繩6與液壓油膠管10不會產(chǎn) 生運(yùn)動中相互干涉、相互纏繞在一起的問題。
視圖中編號"4.5"油管路接口 (多路液壓換向閥油路接口)，通過其操作 桿，使兩根液壓油膠管10給抓斗7的雙行程油缸11供油，實(shí)現(xiàn)其抓斗收緊和 放開功能。兩根液壓油膠管10從多路液壓換向閥接出后，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)接頭20—纏 繞在膠管巻筒9上—經(jīng)過巻管排列機(jī)構(gòu)19—經(jīng)過主臂5上液壓油膠管導(dǎo)輪29、 液壓油膠管導(dǎo)輪30 (左右各一個(gè))、液壓油膠管導(dǎo)輪31 (左右各一個(gè))，最后與 抓斗中的雙行程油缸ll的兩個(gè)管路接口連接，起到給液壓缸供高壓油的目的。在膠管巻筒9側(cè)安裝的一個(gè)巻管排列機(jī)構(gòu)19，用以解決膠管巻筒9上液壓油膠 管纏繞時(shí)混亂的現(xiàn)象。
視圖中編號"6.7"油管路接口 (多路液壓換向閥油路接口)接主臂升降油 缸21 ，通過其操作桿給與主臂5和立柱4相連之主臂升降油缸21 (行程800mm) 供油，實(shí)現(xiàn)主臂5的升降功能。
圖3中，視圖中編號"8.9"油管路接口 (多路液壓換向閥油路接口)接液 壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)支承傳動連接。通過其操作桿給液壓馬達(dá)23 (為 OMR—200擺線液壓馬達(dá))供油，液壓馬達(dá)23下部與BLY—29—1. 1擺線針輪 減速器24及減速器軸端固定小齒輪(與旋轉(zhuǎn)支承大齒輪咬合，大齒輪本身不旋 轉(zhuǎn)，大齒輪內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)支承3內(nèi)體與工作平臺固定，隨工作平臺一起轉(zhuǎn)動)相 連接，驅(qū)動小齒輪正或反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)其工作平臺左右旋轉(zhuǎn)180° (工作平臺面安裝有 立柱、主臂)的要求。
圖4中，視圖中編號"12"油管路接口 (多路液壓換向闊油路接口)，接翻 斗單向油缸，通過其操作桿，給驅(qū)動翻斗箱體傾斜轉(zhuǎn)動的翻斗單向油缸25 (行 程500mm)供油，實(shí)現(xiàn)翻斗箱體翻轉(zhuǎn)一定角度的要求。編號13油管路接口在施 工中用M8堵頭封死。
圖5中，視圖編號"10.11"油管路接口 (多路液壓換向閥油路接口)，接 車身支腳雙向油缸，通過其操作桿，給工作時(shí)支撐車身用的雙向油缸26 (行程 300mm)供油，實(shí)現(xiàn)其在施工中支撐車身平臺的要求。
圖6中，多路液壓換向閥16是整機(jī)各種動作的操作控制機(jī)構(gòu)。油泵出口與 ZS-LIOE多路液壓換向閥16視圖中的編號"1"油路接口相連接。其它各油路 接口如前所述。多路液壓換向閥16上有六個(gè)操作桿(從左向右編號分別為l一6， 視圖中未給出編號)，視圖編號中"14"用油管與油箱連接，起到回路的作用。
圖7、圖8所示巻管排列機(jī)構(gòu)中，膠管巻筒9筒軸端裝有鏈輪38，鏈輪38 經(jīng)鏈條36與裝在左、右旋向絲桿32軸端的鏈輪35傳動連接。左、右旋向絲桿 32上有左、右旋兩T形螺母33 (左、右旋各一件)。T形螺母33上焊有排列管 擺架43，液壓油膠管10穿過排列管擺架43上的一個(gè)矩形孔，T形螺母33上活 動連接有軸套37，軸套37下端有壓在膠管巻筒9表面的壓輥40。排列管擺架 43和壓輥40之間有拉簧42，使排列管擺架43和壓輥40均壓于膠管巻筒9上 的液壓油膠管表面。左、右旋向絲桿32的轉(zhuǎn)動是由裝在膠管巻筒9軸端的鏈輪38和裝在左、右旋向絲桿32軸端的鏈輪35用鏈條36來驅(qū)動的。當(dāng)T形螺母 33 (左、右旋各一件)在左、右旋向絲桿32旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動T形螺母33及排列 管擺架43左右有規(guī)律的移動，最終帶動液壓油膠管10在膠管巻筒9上有序的 排列，克服無序排列和相互重疊的現(xiàn)象。34為左、右旋向絲桿的軸承座，39為 鉸鏈板。41為膠管巻筒軸承座。
權(quán)利要求1、一種抓斗式液壓自動抓掏機(jī)，包括汽車底盤、主臂、液壓系統(tǒng)，取力器與汽車發(fā)動機(jī)的變速箱相連接；主臂經(jīng)鋼絲繩吊裝抓斗，其特征在于取力器和油泵相連接，油泵與操作控制機(jī)構(gòu)相連接，操作控制機(jī)構(gòu)經(jīng)對應(yīng)的油管路接口分別與抓斗升降機(jī)構(gòu)的液壓元器件相連接、與抓斗抓放機(jī)構(gòu)的液壓元器件相連接、與主臂升降機(jī)構(gòu)的液壓元器件相連接、與主臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓元器件相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抓斗式液壓自動抓掏機(jī),其特征在于:所述抓斗升 降機(jī)構(gòu)中，操作控制機(jī)構(gòu)與其對應(yīng)的油管路接口連接擺線液壓馬達(dá)，擺線液壓 馬達(dá)經(jīng)蝸輪減速器與鋼絲繩巻筒相連接，鋼絲繩巻筒經(jīng)一端軸頭上鏈輪與膠管 巻筒筒軸上鏈輪鏈條傳動連接，鋼絲繩巻繞于鋼絲繩巻筒，鋼絲繩的一端頭固 定于主臂，并經(jīng)滑輪吊裝抓斗，液壓油膠管巻繞于膠管巻筒，膠管巻筒上裝有 巻管排列壓緊機(jī)構(gòu)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抓斗式液壓自動抓掏機(jī),其特征在于所述鋼絲 繩巻筒與膠管巻筒筒徑相同時(shí)，鋼絲繩巻筒的鏈輪與膠管巻筒的鏈輪的傳動比 是2: 1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抓斗式液壓自動抓掏機(jī)，其特征在于所述巻管 排列壓緊機(jī)構(gòu)為膠管巻筒筒軸端裝有鏈輪，該鏈輪經(jīng)鏈條與裝在左、右旋向 絲桿軸端的鏈輪傳動連接；左、右旋向絲桿上有左、右旋兩T形螺母，T形螺 母上有排列管擺架，液壓油膠管穿過排列管擺架上的一個(gè)矩形孔，T形螺母上活 動連接有軸套，軸套下端有壓于膠管巻筒表面的壓輥，排列管擺架和壓輥之間 有拉簧。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抓斗式液壓自動抓掏機(jī)，其特征在于:所述抓斗 抓放機(jī)構(gòu)中，抓斗由兩片以上像蓮花瓣樣的抓斗鏟組成，操作控制機(jī)構(gòu)與其對 應(yīng)的油管路接口的出口接液壓油膠管，液壓油膠管與雙行程油缸相連接，雙行 程油缸經(jīng)連桿與抓斗的抓斗鏟相連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的抓斗式液壓自動抓掏機(jī)，其特征在于所述主臂 升降機(jī)構(gòu)、主臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，主臂經(jīng)活動銷軸與立柱連接，立柱固定于工作平 臺，工作平臺下有旋轉(zhuǎn)支承，旋轉(zhuǎn)支承裝于汽車底盤；操作控制機(jī)構(gòu)與主臂升降機(jī)構(gòu)對應(yīng)的油管路接口接主臂升降油缸，主臂升降油缸裝于主臂和立柱；操 作控制機(jī)構(gòu)中主臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)油管路接口接液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)支承傳動 連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抓斗式液壓自動抓掏機(jī)，其特征在于:所述工作 機(jī)構(gòu)還包括翻斗升降機(jī)構(gòu)，操作控制機(jī)構(gòu)與其對應(yīng)的油管路接口接翻斗單向油 缸，翻斗裝于汽車底盤后部，翻斗單向油缸一端裝于翻斗，另一端裝于與汽車 底盤l相連的固定付梁上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的抓斗式液壓自動抓掏機(jī)，其特征在于所述工作 機(jī)構(gòu)還包括車身支承機(jī)構(gòu)，操作控制機(jī)構(gòu)中與其對應(yīng)的的油管路接口接車身支 腳雙向油缸，車身支腳雙向油缸裝于汽車底盤和車身支腳，車身支腳裝于汽車 底盤下。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的抓斗式液壓自動抓掏機(jī)，其特征在于所述操作 控制機(jī)構(gòu)為多路液壓換向閥。
專利摘要一種抓斗式液壓自動抓掏機(jī)，其取力器與汽車發(fā)動機(jī)的變速箱相連接；油泵經(jīng)操作控制機(jī)構(gòu)分別與工作機(jī)構(gòu)的液壓元器件相連接，所述工作機(jī)構(gòu)包括抓斗升降機(jī)構(gòu)、抓斗抓放機(jī)構(gòu)、主臂升降機(jī)構(gòu)、主臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、車身支承機(jī)構(gòu)、翻斗升降機(jī)構(gòu)，主臂經(jīng)液壓力轉(zhuǎn)換為機(jī)械力控制的鋼絲繩吊裝抓斗。本實(shí)用新型將液壓傳動、機(jī)械傳動有機(jī)結(jié)合，解決了抓斗抓放機(jī)構(gòu)的工作動力和運(yùn)行動力的傳送問題，使傳輸抓斗抓收動力的液壓油膠管和用于抓斗運(yùn)行動力的鋼絲繩同步不同速運(yùn)動，保證壓力達(dá)10MPa的液壓管安全運(yùn)行；既可抓固體物，又可掏液體淤泥，解決了下水道污物清理全流程的自動化問題；其節(jié)時(shí)、省力、效率高、操作方便、安全可靠。
文檔編號E02F5/28GK201372452SQ200920083569
公開日2009年12月30日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者高志超 申請人:襄樊市志超環(huán)衛(wèi)設(shè)備有限公司