挖掘机用旋转挖斗总成和挖掘机的制作方法

本申请涉及挖掘机技术领域，具体而言，涉及一种挖掘机用旋转挖斗总成和挖掘机。

背景技术：

目前，挖掘机的种类繁多，常见的挖掘机按驱动方式有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种，其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所；按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机；按照传动方式的不同，挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机，机械挖掘机主要用在一些大型矿山上；按照用途来分，挖掘机又可以分为通用挖掘机，矿用挖掘机，船用挖掘机，特种挖掘机等不同的类别；按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机和反铲挖掘机，正铲挖掘机多用于挖掘地表以上的物料，反铲挖掘机多用于挖掘地表以下的物料。

上述现有的挖掘机结构，虽可提供给使用者挖掘作业的功效，确实具有进步性，但是在实际使用时却发现其自身结构和使用性能上仍存在有诸多不足，造成现有的挖掘机在实际应用上，未能达到最佳的使用效果和工作效能，现将其缺点归纳如下：上述现有的挖掘机在用于铁路隧道、桥梁、道岔等地段时，不易于对轨枕枕木间的碴石进行挖掘作业。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种挖掘机用旋转挖斗总成和挖掘机。

本申请第一方面提供了一种挖掘机用旋转挖斗总成，其包括：

回转机构，所述回转机构的顶部设置有斗杆安装座，所述斗杆安装座用于与所述挖掘机的工作斗杆铰接；且所述回转机构的底部设置有回转机构底座，所述回转机构底座上开设有挖斗铰接座和挖掘油缸活塞杆铰接座；

挖斗，所述挖斗上开设有回转机构销轴铰接座和油缸底座销轴铰接座，所述回转机构销轴铰接座与所述挖斗铰接座通过销轴连接，以使所述挖斗与所述回转机构底座铰接；

挖掘油缸，所述挖掘油缸中挖掘油缸活塞杆的顶端通过销轴与所述挖掘油缸活塞杆铰接座连接，以使所述挖掘油缸与所述回转机构底座铰接；且所述挖掘油缸中挖掘油缸活塞筒的底端通过销轴与所述油缸底座销轴铰接座连接，以使所述挖掘油缸与所述挖斗铰接；所述挖掘油缸能够驱动所述挖斗在竖直平面内发生转动；

驱动机构，设置在所述回转机构上，且所述驱动机构与所述回转机构底座连接，并能够驱动所述回转机构底座相对所述回转机构在水平面内发生转动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述斗杆安装座包括两个间隔排布的斗杆安装耳板，每个所述斗杆安装耳板上设置有斗杆连接销和摇杆连接销，所述斗杆连接销与所述工作斗杆的挖掘斗安装座铰接，所述摇杆连接销与摇杆的第一端铰接，所述摇杆的第二端与连杆的第一端通过销轴铰接，所述连杆的第二端与所述工作斗杆的连接安装座通过销轴铰接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述驱动机构包括位于所述回转机构顶端的回转马达和位于所述回转机构内的齿轮传动机构，所述回转马达与所述齿轮传动机构连接，所述齿轮传动机构与所述回转机构底座连接，所述回转马达用于驱动所述齿轮传动机构在水平面内发生转动，且所述齿轮传动机构带动所述回转机构底座在水平面内发生转动。

在本申请的一种示例性实施例中，所述齿轮传动机构包括主动齿轮和从动齿轮；所述主动齿轮与所述回转马达连接并与所述从动齿轮相啮合，所述从动齿轮与所述回转机构底座连接；

其中，所述从动齿轮的直径大于所述主动齿轮的直径。

本申请第二方面提供了一种挖掘机，其包括挖掘机主体、工作动臂、工作斗杆及上述任一项所述的旋转挖斗总成；

所述工作动臂的一端与所述挖掘机主体铰接；所述工作斗杆的一端与所述工作动臂铰接，另一端与所述旋转挖斗总成的斗杆安装座铰接。

在本申请的一种示例性实施例中，

所述挖掘机还包括动臂油缸、斗杆油缸和挖斗油缸；其中，

所述动臂油缸的活塞筒的底端与所述挖掘机主体铰接，所述动臂油缸的活塞杆的顶端与所述工作动臂铰接；

所述斗杆油缸的活塞筒的底端与所述工作动臂铰接，所述斗杆油缸的活塞杆的顶端与所述工作斗杆铰接；

所述挖斗油缸的活塞筒的底端通过销轴与所述工作斗杆的转斗油缸座铰接，所述挖斗油缸的活塞杆的顶端通过销轴与所述连杆的第一端和所述摇杆的第二端铰接；

且所述工作斗杆的挖掘斗安装座与所述斗杆连接销铰接；所述工作斗杆的连接安装座通过销轴与所述连杆的第二端铰接。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的旋转挖斗总成和挖掘机，通过驱动机构可以驱动回转机构底座相对回转机构在水平面内发生转动，从而可实现挖斗自身在水平面内能够进行360°转动，也就是说，此挖斗在工作时可以对物料进行360°方向挖掘和装载。由于挖斗自身在水平面内能够进行360°转动，相比于通过控制工作臂动作和挖掘机主体动作来对物料进行360°方向挖掘和装载的方案，本申请的挖斗自身在实现对物料进行360°方向挖掘和装载的同时，其动作幅度较小，因此，可提高挖掘、装载效率和施工安全性，以及还可提高挖掘机的适用范围；其中，应用本申请旋转挖斗总成的挖掘机可适用于铁路隧道、桥梁、道岔等地段，通过挖斗自身在水平面内进行360°方向转动，可对轨枕枕木间的碴石等物料进行全方位的挖掘，降低了人工成本，且提高了挖掘效率和挖掘效果。

此外，本申请通过设置挖掘油缸，在工作臂(即：工作动臂、工作斗杆)不动作的情况下，挖斗可依靠此挖掘油缸在竖直平面内发生转动以进行自行挖掘，这样相比于通过控制工作臂动作来控制挖斗挖掘的方案，由于本申请的挖斗不需要工作臂动作即可进行自行挖掘，因此，可减小挖掘工作时的动作幅度，一方面可提高挖掘效率和施工安全性，另一方面可使本方案的挖掘机适用于作业空间较小的场景中，提高了挖掘机的适用范围。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1至图3分别为本申请实施例所述的旋转挖斗总成在不同工作状态下的结构示意图；

图4和图5为本申请实施例所述的旋转挖斗总成中挖斗在不同视角下的结构示意图；

图6为本申请实施例所述的旋转挖斗总成中回转机构底座的结构示意图；

图7和图8分别为本申请实施例所述的旋转挖斗总成与工作斗杆在不同工作状态下的结构示意图；

图9为本申请实施例所述的工作斗杆的结构示意图；

图10为本申请实施例所述的挖掘机的结构示意图。

附图标记说明：

图1至图10中：

1、旋转挖斗总成；10、回转机构；11、斗杆安装座；12、斗杆安装耳板；120、斗杆连接销；121、摇杆连接销；13、回转机构底座；130、挖斗铰接座；131、挖掘油缸活塞杆铰接座；14、挖斗；140、回转机构销轴铰接座；141、油缸底座销轴铰接座；15、挖掘油缸；150、挖掘油缸活塞杆；151、挖掘油缸活塞筒；16、回转马达；17、摇杆；18、连杆；19、挖掘机主体；20、工作动臂；21、工作斗杆；210、挖掘斗安装座；211、连接安装座；212、转斗油缸座；22、轨枕枕木；23、动臂油缸；24、斗杆油缸；25、挖斗油缸。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

如图1至图6所示，本申请一实施例提供了一种挖掘机用旋转挖斗总成1，其包括：回转机构10、挖斗14、挖掘油缸15、驱动机构；其中，

回转机构10的顶部可设置有斗杆安装座11，斗杆安装座11用于与挖掘机的工作斗杆21铰接，也就是说，工作斗杆21与斗杆安装座11能够发生相对转动；且回转机构10的底部设置有回转机构底座13，回转机构底座13上开设有挖斗铰接座130和挖掘油缸活塞杆铰接座131；

挖斗14上可开设有回转机构销轴铰接座140和油缸底座销轴铰接座141，此回转机构销轴铰接座140可与挖斗铰接座130通过销轴连接，以使挖斗14与回转机构底座13铰接，也就是说，挖斗14可与回转机构底座13能够发生相对转动；

挖掘油缸15中挖掘油缸活塞杆150的顶端可通过销轴与挖掘油缸活塞杆铰接座131连接，以使挖掘油缸15与回转机构底座13铰接；且挖掘油缸15中挖掘油缸活塞筒151的底端通过销轴与油缸底座销轴铰接座141连接，以使挖掘油缸15与挖斗14铰接；挖掘油缸15能够驱动挖斗14在竖直平面内发生转动；具体地，挖掘油缸15的挖掘油缸活塞杆150在进行伸出(如图2所示)或复位(如图1所示)运动时，可驱动挖斗14在竖直平面内发生转动，以使挖斗14自身可进行挖掘；

驱动机构可设置在回转机构10上，且驱动机构可与回转机构底座13连接，并能够驱动回转机构底座13相对回转机构10在水平面内发生转动，以使挖斗14自身能够在水平面内发生转动，其中，挖斗14自身在水平面内发生转动时，挖斗14与斗杆安装座11之间的位置关系可从图1转换到图3。

在本申请的实施例中，通过驱动机构可以驱动回转机构底座13相对回转机构10在水平面内发生转动，从而可实现挖斗14自身在水平面内能够进行360°转动，也就是说，此挖斗14在工作时可以对物料进行360°方向挖掘和装载。由于挖斗14自身在水平面内能够进行360°转动，相比于通过控制工作臂动作和挖掘机主体19动作来对物料进行360°方向挖掘和装载的方案，本申请实施例的挖斗14自身在实现对物料进行360°方向挖掘和装载的同时，其动作幅度较小，因此，可提高挖掘、装载效率和施工安全性，以及还可提高挖掘机的适用范围；其中，应用本申请实施例旋转挖斗总成1的挖掘机可适用于铁路隧道、桥梁、道岔等地段，通过挖斗14自身在水平面内进行360°方向转动，可对轨枕枕木22(如图10所示)间的碴石等物料进行全方位的挖掘，降低了人工成本，且提高了挖掘效率和挖掘效果。

此外，本申请实施例通过设置挖掘油缸15，在工作臂(即：工作动臂20、工作斗杆21)不动作的情况下，挖斗14可依靠此挖掘油缸15在竖直平面内发生转动以进行自行挖掘，这样相比于通过控制工作臂动作来控制挖斗14挖掘的方案，由于本申请的挖斗14不需要工作臂动作即可进行自行挖掘，因此，可减小挖掘工作时的动作幅度，一方面可提高挖掘效率和施工安全性，另一方面可使本方案的挖掘机适用于作业空间较小的场景中，提高了挖掘机的适用范围。

可选地，如图1和图2所示，斗杆安装座11可包括两个间隔排布的斗杆安装耳板12，如图3所示，每个斗杆安装耳板12上设置有斗杆连接销120和摇杆连接销121，如图7至图9所示，斗杆连接销120与工作斗杆21的挖掘斗安装座210铰接，摇杆连接销121与摇杆17的第一端铰接，摇杆17的第二端与连杆18的第一端通过销轴铰接，连杆18的第二端与工作斗杆21的连接安装座211通过销轴铰接。本实施例这样设计在实现斗杆安装座11与工作斗杆21转动连接的同时，通过设置两个斗杆安装耳板12与工作斗杆21转动连接，可提高工作斗杆21与斗杆安装座11的连接稳定性，以及工作斗杆21与斗杆安装座11在发生相对转动时的稳定性。

可选地，如图1和图2所示，驱动机构可包括位于回转机构10顶端的回转马达16和位于回转机构10内的齿轮传动机构(图中未示出)，回转马达16与齿轮传动机构连接，齿轮传动机构与回转机构底座13连接，回转马达16用于驱动齿轮传动机构在水平面内发生转动，且齿轮传动机构带动回转机构底座13在水平面内发生转动。

进一步地，齿轮传动机构可包括主动齿轮(图中未示出)和从动齿轮(图中未示出)；主动齿轮可与回转马达16连接并与从动齿轮相啮合，从动齿轮可与回转机构底座13连接；其中，回转马达16可驱动主动齿轮在水平面内发生转动，主动齿轮带动从动齿轮在水平面内发生转动，从动齿轮可带动回转机构底座13在水平面内发生转动，从而使得回转机构底座13带动挖斗14在水平面内发生转动。

需要说明的是，从动齿轮的直径大于主动齿轮的直径，且大于从动齿圈的直径。还需要说明的是，此齿轮传动机构还可包括从动齿圈(图中未示出)，此从动齿圈的直径大于从动齿轮的直径，此从动齿圈可与从动齿轮啮合并与回转机构底座13连接，也就是说，从动齿轮可通过从动齿圈与回转机构底座13连接，并驱动回转机构底座13在水平面内发生转动。

本实施例中，通过设置从动齿轮可避免回转马达16和主动齿轮与从动齿圈直接接触，以避免从动齿圈传递的扭矩和冲击力直接作用在主动齿轮以及与主动齿轮连接的回转马达16上，从而可有效地保证主动齿轮和回转马达16的使用安全性以及使用寿命，节约了施工成本。

本申请一实施例还提供了一种挖掘机，如图10所示，其包括挖掘机主体19、工作动臂20、工作斗杆21及上述任一实施例所描述的旋转挖斗总成1；其中，工作动臂20的一端与挖掘机主体19铰接，也就是说，工作动臂20与挖掘机主体19能够发生相对转动；工作斗杆21的一端可与工作动臂20铰接，另一端可与旋转挖斗总成1的斗杆安装座11铰接；也就是说，工作斗杆21与工作动臂20能够发生相对转动，以及工作斗杆21还可与旋转挖斗总成1能够发生相对转动。

详细说明，如图10所示，挖掘机还可包括动臂油缸23、斗杆油缸24及挖斗油缸25，其中：

动臂油缸23的活塞筒的底端与挖掘机主体19铰接，动臂油缸23的活塞杆的顶端与工作动臂20铰接；斗杆油缸24的活塞筒的底端与工作动臂20铰接，斗杆油缸24的活塞杆的顶端与工作斗杆21铰接；

挖斗油缸25的活塞筒的底端通过销轴与工作斗杆21的转斗油缸座212铰接，挖斗油缸25的活塞杆的顶端通过销轴与连杆18的第一端和摇杆17的第二端铰接；

如图7至图9所示，工作斗杆21的挖掘斗安装座210可与前述实施例提到的斗杆连接销120铰接；工作斗杆21的连接安装座211可通过销轴与前述实施例提到的连杆18的第二端铰接。

其中，挖斗油缸25的活塞杆在进行伸出或复位运动时可驱动旋转挖斗总成1在竖直平面内发生转动，即：挖斗油缸25的活塞杆伸出时，工作斗杆21与旋转挖斗总成1之间的位置关系可从图7变化到图8。

在动臂油缸23的活塞杆在进行伸出或复位运动时可驱动工作动臂20在竖直平面内发生转动；在斗杆油缸24的活塞杆在进行伸出或复位运动时可驱动工作斗杆21在竖直平面内发生转动。

本实施例的挖掘机可具有较高的挖掘、装载效率和施工安全性，且其可适用于作业空间较小的场景中，以及适用于铁路隧道、桥梁、道岔等地段对轨枕枕木22间的碴石等物料进行全方位的挖掘，降低了人工成本，提高了挖掘机的适用范围。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

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