電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機及其挖掘機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機及其挖掘機構(gòu)，所述挖掘機構(gòu)包括：斗桿、鏟斗、液壓驅(qū)動機構(gòu)以及提升機構(gòu)，其中，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于斗桿和鏟斗之間，用于驅(qū)動鏟斗和斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動；所述提升機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端；所述挖掘機構(gòu)通過斗桿和提升機構(gòu)與挖掘機本體相連接；所述斗桿的推壓和提升機構(gòu)的提升均通過驅(qū)動電機驅(qū)動。本發(fā)明的斗桿與鏟斗底部上端通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)相連，在挖掘斗桿下部增加了一套液壓機構(gòu)驅(qū)動鏟斗轉(zhuǎn)動，液壓驅(qū)動機構(gòu)包括液壓缸、中間連桿和拉桿，驅(qū)動鏟斗相對于斗桿轉(zhuǎn)動。本發(fā)明使挖掘機構(gòu)更加靈活，能夠完成復(fù)雜的挖掘動作、提高裝載滿斗系數(shù)、降低挖掘阻力、提高挖掘效率。
【專利說明】電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機及其挖掘機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及挖掘機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機及其挖掘機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]大型礦用挖掘機是露天開采中的重要大型設(shè)備，主要用于露天開采中表面覆蓋物的剝離和爆破后的礦石的采裝作業(yè)，依靠鋼繩的提升和斗桿的推壓實現(xiàn)挖掘裝載動作，傳統(tǒng)的機械式礦用挖掘機(電鏟Cable Shovel)以電機作為驅(qū)動，且鏟斗和斗桿之間是固定連接，鏟斗相對斗桿不能轉(zhuǎn)動，不能完成靈活的挖掘動作，在挖掘過程中，由于挖掘角不可調(diào)節(jié)，挖掘阻力大，裝載滿斗率較低，并且需要專門的地面清理機械輔助工作，降低了挖掘工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機及其挖掘機構(gòu)。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機的挖掘機構(gòu)，包括斗桿、鏟斗、液壓驅(qū)動機構(gòu)以及提升機構(gòu)，其中，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于斗桿和鏟斗之間，用于驅(qū)動鏟斗和斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動；所述提升機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端。
[0006]優(yōu)選地，所述斗桿的推壓通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
[0007]優(yōu)選地，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)包括:驅(qū)動液壓缸、中間連桿和拉桿，其中，所述拉桿的一端分別與驅(qū)動液壓缸、斗桿和拉桿轉(zhuǎn)動相連，所述驅(qū)動液壓缸與斗桿轉(zhuǎn)動連接，拉桿的另一端與鏟斗的底部下端轉(zhuǎn)動相連，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)通過驅(qū)動液壓缸的伸長和縮短實現(xiàn)鏟斗與斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動。
[0008]優(yōu)選地，所述提升機構(gòu)包括提升橫梁和鋼繩，所述鋼繩連接于提升橫梁的中心處，所述提升橫梁轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端。
[0009]優(yōu)選地，所述鋼繩的提升通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
[0010]優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)動連接為通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)連接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機，包括挖掘機本體以及連接于挖掘機本體上的上述挖掘機構(gòu)；所述挖掘機構(gòu)，包括斗桿、鏟斗、液壓驅(qū)動機構(gòu)以及提升機構(gòu)，其中，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于斗桿和鏟斗之間，用于驅(qū)動鏟斗和斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動；所述提升機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端；所述挖掘機構(gòu)通過斗桿和提升機構(gòu)與挖掘機本體相連接。
[0012]優(yōu)選地，所述斗桿的推壓通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
[0013]優(yōu)選地，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)包括:驅(qū)動液壓缸、中間連桿和拉桿，其中，所述拉桿的一端分別與驅(qū)動液壓缸、斗桿和拉桿轉(zhuǎn)動相連，所述驅(qū)動液壓缸與斗桿轉(zhuǎn)動連接，拉桿的另一端與鏟斗的底部下端轉(zhuǎn)動相連，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)通過驅(qū)動液壓缸的伸長和縮短實現(xiàn)鏟斗與斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動。
[0014]優(yōu)選地，所述提升機構(gòu)包括提升橫梁和鋼繩，所述鋼繩的一端連接于提升橫梁的中心處，鋼繩的另一端連接于挖掘機本體上，所述提升橫梁轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端。
[0015]優(yōu)選地，所述鋼繩的提升通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
[0016]優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)動連接為通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)連接。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)特點:
[0018]1、從機械機構(gòu)學(xué)上看，本發(fā)明提供的電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機及其挖掘機構(gòu)，能夠完成鏟斗平面三個自由度的運動，與傳統(tǒng)電鏟相比，多了一個運動自由度，使鏟斗在任意位置能夠?qū)崿F(xiàn)姿態(tài)角的調(diào)整，能夠完成更加靈活的挖掘動作、實現(xiàn)復(fù)雜的挖掘作業(yè)、提高裝載滿斗率、提高挖掘裝載效率，且與傳統(tǒng)電鏟的機構(gòu)相比，新型機構(gòu)只增加了一個液壓驅(qū)動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，能夠有效提高生產(chǎn)效率。
[0019]2、在驅(qū)動方式上，本發(fā)明提供的電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機及其挖掘機構(gòu)，其鏟斗和斗桿以轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)相連，實現(xiàn)鏟斗和斗桿的相對轉(zhuǎn)動；斗桿的推壓和鋼繩的提升以電機驅(qū)動，鏟斗和斗桿之間的轉(zhuǎn)動以液壓方式驅(qū)動；這種方式結(jié)構(gòu)簡單，能夠在工作中調(diào)整鏟斗姿態(tài)，保證了挖掘動作的靈活性，提高挖掘效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0021]圖1為本發(fā)明電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機的挖掘機構(gòu)立體示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機的挖掘機構(gòu)平面示意圖；
[0024]圖中:1為斗桿，2為鏟斗，3為提升機構(gòu)，4為驅(qū)動液壓缸，5為中間連桿，6為拉桿，71為第一轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，72為第二轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，73為第三轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，74為第四轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，75為第五轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，76為第六轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，77為第七轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。
【具體實施方式】
[0025]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0026]請同時參閱圖1至圖3。
[0027]實施例1
[0028]本實施例提供了一種電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機的挖掘機構(gòu)，包括斗桿、鏟斗、液壓驅(qū)動機構(gòu)以及提升機構(gòu)，其中，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于斗桿和鏟斗之間，用于驅(qū)動伊斗和斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動；所述提升機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于伊斗的上端。
[0029]進一步地，所述斗桿的推壓通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
[0030]進一步地，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)包括:驅(qū)動液壓缸、中間連桿和拉桿，其中，所述拉桿的一端分別與驅(qū)動液壓缸、斗桿和拉桿轉(zhuǎn)動相連，所述驅(qū)動液壓缸與斗桿轉(zhuǎn)動連接，拉桿的另一端與鏟斗的底部下端轉(zhuǎn)動相連，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)通過驅(qū)動液壓缸的伸長和縮短實現(xiàn)鏟斗與斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動。
[0031]進一步地，所述提升機構(gòu)包括提升橫梁和鋼繩，所述鋼繩連接于提升橫梁的中心處，所述提升橫梁轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端。
[0032]進一步地，所述鋼繩的提升通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
[0033]進一步地,所述轉(zhuǎn)動連接為通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)連接。
[0034]實施例2
[0035]本實施例提供了一種電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機，包括挖掘機本體以及連接于挖掘機本體上的實施例1提供的挖掘機構(gòu)；所述挖掘機構(gòu)，包括斗桿、鏟斗、液壓驅(qū)動機構(gòu)以及提升機構(gòu)，其中，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于斗桿和鏟斗之間，用于驅(qū)動鏟斗和斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動；所述提升機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端；所述挖掘機構(gòu)通過斗桿和提升機構(gòu)與挖掘機本體相連接。
[0036]進一步地，所述斗桿的推壓通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
[0037]進一步地，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)包括:驅(qū)動液壓缸、中間連桿和拉桿，其中，所述拉桿的一端分別與驅(qū)動液壓缸、斗桿和拉桿轉(zhuǎn)動相連，所述驅(qū)動液壓缸與斗桿轉(zhuǎn)動連接，拉桿的另一端與鏟斗的底部下端轉(zhuǎn)動相連，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)通過驅(qū)動液壓缸的伸長和縮短實現(xiàn)鏟斗與斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動。
[0038]進一步地，所述提升機構(gòu)包括提升橫梁和鋼繩，所述鋼繩的一端連接于提升橫梁的中心處，鋼繩的另一端連接于挖掘機本體上，所述提升橫梁轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端。
[0039]進一步地，所述鋼繩的提升通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
[0040]進一步地,所述轉(zhuǎn)動連接為通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)連接。
[0041]上述兩個實施例具體為:
[0042]如圖2所示，實施例1提供的挖掘機構(gòu)包括斗桿1、鏟斗2、提升機構(gòu)3、驅(qū)動液壓缸4，中間連桿5，拉桿6，如圖3所示，斗桿I和鏟斗2以第一轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)71相連，鏟斗2和提升機構(gòu)3的提升橫梁以第二轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)72相連，驅(qū)動液壓缸4和斗桿I以第三轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)73相連，驅(qū)動液壓缸4和中間連桿5以第四轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)74相連，中間連桿5和斗桿I以第七轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)77相連，中間連桿5和拉桿6以第六轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)76相連，通過液壓方式驅(qū)動，驅(qū)動液壓缸4可以伸長和縮短，帶動中間連桿5以77為軸相對斗桿I轉(zhuǎn)動，中間連桿5的轉(zhuǎn)動帶動拉桿6運動，拉桿6作用于鏟斗2，使鏟斗2相對于斗桿I轉(zhuǎn)動，在挖掘過程中，液壓驅(qū)動鏟斗2轉(zhuǎn)動，配合提升和推壓，完成復(fù)雜的挖掘動作。
[0043]進一步地，挖掘機構(gòu)的驅(qū)動方面，斗桿的轉(zhuǎn)動和伸縮動作由電機驅(qū)動的鋼繩和推壓齒輪帶動，鏟斗和斗桿的轉(zhuǎn)動動作由液壓驅(qū)動。
[0044]實施例2工作時，斗桿I轉(zhuǎn)動和伸縮相配合，鏟斗2達到挖掘起始位置，并調(diào)整鏟斗2與斗桿I的相對角度，以最佳的方式切入被挖掘物，然后斗桿I的伸縮、轉(zhuǎn)動和鏟斗2轉(zhuǎn)動相配合進行挖掘裝載工作，將被挖掘物裝入鏟斗2內(nèi)，滿斗時鏟斗2離開被挖掘物，完成挖掘動作。由于鏟斗2相對于斗桿I可以轉(zhuǎn)動，所以鏟斗2在位置固定時，姿態(tài)角可以調(diào)整，因此鏟斗2可以在任意位置以最佳角度切入被挖掘物，而傳統(tǒng)電鏟的挖掘機構(gòu)在任意位置切入被挖掘物時，由于角度不可調(diào)，切入阻力很大；在挖掘過程中，新型機構(gòu)可以實時調(diào)整鏟斗2在挖掘時的姿態(tài)角，以最佳方式挖掘，降低挖掘阻力；并且由于鏟斗2可以轉(zhuǎn)動，可以提聞裝滿速度，提聞挖掘滿斗率，提聞挖掘效率，降低挖掘能耗。
[0045]上述兩個實施例中，斗桿的轉(zhuǎn)動和伸縮分別由電機驅(qū)動的提升鋼繩和推壓齒輪驅(qū)動，斗桿和鏟斗底部的上端以轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)連接，鏟斗和斗桿可以相對轉(zhuǎn)動；液壓驅(qū)動機構(gòu)連接鏟斗和斗桿，可以驅(qū)動鏟斗相對于斗桿轉(zhuǎn)動；液壓驅(qū)動機構(gòu)的拉桿有三個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，分別和液壓缸、斗桿、拉桿相連，液壓缸的另一端與斗桿以轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)相連，拉桿的另一端與鏟斗底部下端以轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)相連，通過液壓驅(qū)動即液壓缸的伸長和縮短實現(xiàn)鏟斗的斗桿的相對轉(zhuǎn)動。
[0046]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機的挖掘機構(gòu)，其特征在于，包括斗桿、鏟斗、液壓驅(qū)動機構(gòu)以及提升機構(gòu)，其中，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于斗桿和鏟斗之間，用于驅(qū)動鏟斗和斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動；所述提升機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端；所述斗桿的推壓和提升機構(gòu)的提升均通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機的挖掘機構(gòu)，其特征在于，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)包括:驅(qū)動液壓缸、中間連桿和拉桿，其中，所述拉桿的一端分別與驅(qū)動液壓缸、斗桿和拉桿轉(zhuǎn)動相連，所述驅(qū)動液壓缸與斗桿轉(zhuǎn)動連接，拉桿的另一端與鏟斗的底部下端轉(zhuǎn)動相連，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)通過驅(qū)動液壓缸的伸長和縮短實現(xiàn)鏟斗與斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機的挖掘機構(gòu)，其特征在于，所述提升機構(gòu)包括提升橫梁和鋼繩，所述鋼繩連接于提升橫梁的中心處，所述提升橫梁轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機的挖掘機構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動連接為通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)連接。
5.一種電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機，其特征在于，包括挖掘機本體以及連接于挖掘機本體上的挖掘機構(gòu)；所述挖掘機構(gòu)包括:斗桿、鏟斗、液壓驅(qū)動機構(gòu)以及提升機構(gòu)，其中，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于斗桿和鏟斗之間，用于驅(qū)動鏟斗和斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動；所述提升機構(gòu)轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端；所述挖掘機構(gòu)通過斗桿和提升機構(gòu)與挖掘機本體相連接；所述斗桿的推壓和提升機構(gòu)的提升均通過驅(qū)動電機驅(qū)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機，其特征在于，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)包括:驅(qū)動液壓缸、中間連桿和拉桿，其中，所述拉桿的一端分別與驅(qū)動液壓缸、斗桿和拉桿轉(zhuǎn)動相連，所述驅(qū)動液壓缸與斗桿轉(zhuǎn)動連接，拉桿的另一端與鏟斗的底部下端轉(zhuǎn)動相連，所述液壓驅(qū)動機構(gòu)通過驅(qū)動液壓缸的伸長和縮短實現(xiàn)鏟斗與斗桿之間的相對轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機，其特征在于，所述提升機構(gòu)包括提升橫梁和鋼繩，所述鋼繩的一端連接于提升橫梁的中心處，鋼繩的另一端連接于挖掘機本體上，所述提升橫梁轉(zhuǎn)動連接于鏟斗的上端。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的電-液混合驅(qū)動式礦用挖掘機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動連接為通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)連接。
【文檔編號】E02F3/58GK103590434SQ201310522352
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】高峰, 陳杰, 韋寶琛 申請人:上海交通大學(xué)