本發(fā)明涉及挖掘機(jī)的改裝方法，特別涉及一種用于將挖掘機(jī)改裝為新型松土器的改裝方法。

背景技術(shù)：

卡特公司全稱美國(guó)卡特彼勒公司(NYSE: CAT），成立于1925年，卡特彼勒公司總部位于美國(guó)伊利諾州。是世界上最大的工程機(jī)械和礦山設(shè)備生產(chǎn)廠家、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)廠家之一，也是世界上最大的柴油機(jī)廠家之一?？ㄌ乇死帐鞘澜缟献畲蟮耐练焦こ虣C(jī)械和建筑機(jī)械的生產(chǎn)商，也是全世界柴油機(jī)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)以及柴電混合動(dòng)力機(jī)組的主要供應(yīng)商?？ㄌ乇死找簤和诰驒C(jī)在業(yè)界以回轉(zhuǎn)扭矩、液壓動(dòng)力、可控性、較快的循環(huán)時(shí)間、可靠性、較低的擁有與運(yùn)營(yíng)成本以及最佳生產(chǎn)率（每小時(shí)噸數(shù)）等特點(diǎn)著稱。獨(dú)特的上機(jī)架回轉(zhuǎn)軸承設(shè)計(jì)可獲得更多的表面接觸和更長(zhǎng)的壽命、提高穩(wěn)定性以及減少機(jī)器的俯仰。在中型液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品領(lǐng)域，卡特彼勒是唯一一家提供緊湊半徑、縮小半徑以及標(biāo)準(zhǔn)半徑的制造商。液壓挖掘機(jī)裝備有 Product Link，使用戶可以通過(guò)跟蹤使用時(shí)間、位置、安全性以及機(jī)器運(yùn)行狀況從遠(yuǎn)程位置監(jiān)視機(jī)器。

挖掘機(jī)，又稱挖掘機(jī)械（excavating machinery)，是用鏟斗挖掘高于或低于承機(jī)面的物料，并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場(chǎng)的土方機(jī)械。挖掘機(jī)挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過(guò)預(yù)松后的土壤和巖石。從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來(lái)看，挖掘機(jī)的發(fā)展相對(duì)較快，挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一。 挖掘機(jī)最重要的三個(gè)參數(shù)：操作重量（質(zhì)量），發(fā)動(dòng)機(jī)功率和鏟斗斗容。在我國(guó)多年的土木工程施工過(guò)程中，挖掘機(jī)已經(jīng)成為了工程中一種必不可少的施工機(jī)械。

在傳統(tǒng)的施工中，尤其是道路施工，常常涉及開山破石等工序，較多使用的方式為爆破，將大型山體爆破完成后，利用挖掘機(jī)及其他機(jī)械相互配合完成土石方轉(zhuǎn)運(yùn)。但因爆破完成后，仍會(huì)產(chǎn)生大量體積較大的土體或石體等，需要利用機(jī)械將大型土體完成分解，分解為體積適中的石料，完成轉(zhuǎn)運(yùn)或者作為回填材料使用。且在部分地區(qū)，如城市周邊等，不宜或不能使用爆破工藝的地區(qū)，需要利用機(jī)械直接進(jìn)行開挖。

在大多數(shù)時(shí)候，都是采用挖掘機(jī)直接進(jìn)行開挖作業(yè)，為了增加開挖效率，部分地區(qū)采用更換挖機(jī)鏟斗斗齒，更換更加尖利的斗齒，能夠有助于開挖相對(duì)堅(jiān)硬的巖層。但這種施工工藝開挖效率較低，且對(duì)挖掘機(jī)本身傷害較大，挖掘機(jī)的斗齒大都較小，損耗較為嚴(yán)重，且挖掘機(jī)機(jī)械臂不適合對(duì)堅(jiān)硬土層進(jìn)行開挖作業(yè)。

部分地區(qū)將挖機(jī)鏟斗改裝成破碎頭，對(duì)開挖作業(yè)有一定的提升，但同樣較低，且破碎機(jī)噪音較大，長(zhǎng)期在大噪音環(huán)境下，對(duì)周邊群眾及施工人員的身體都會(huì)產(chǎn)生較大的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種安裝方便、生產(chǎn)效率高、節(jié)約成本，對(duì)機(jī)械損傷不大且能夠有效降低機(jī)械本身發(fā)出的噪音的機(jī)械改裝方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種用于將挖掘機(jī)改裝為新型松土器的改裝方法，包括以下步驟：

S101、拆卸挖掘機(jī)原有的大臂、小臂及鏟斗；

S102、將定制的大臂安裝于挖掘機(jī)的主機(jī)上；其中，所述定制的大臂具有中空的第一填充空間，在所述中空的第一填充空間內(nèi)填充有能夠提高大臂質(zhì)量的第一填充物；

S103、將定制的小臂安裝于定制的大臂上；其中，所述定制的小臂具有中空的第二填充空間，在所述中空的第二填充空間內(nèi)填充有能夠提高小臂質(zhì)量的第二填充物；

S104、將定制的破土鉤安裝于小臂上。

其中，在S102步驟中，所述定制的大臂的第一端與所述挖掘機(jī)的主機(jī)采用第一固定銷連接以使得所述定制的大臂能夠繞該第一固定銷的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，第二端與所述定制的小臂連接，所述大臂整體呈折彎狀，其具有一傾斜段以及一水平段，傾斜段的下傾斜端與所述挖掘機(jī)的主機(jī)連接，傾斜段的上傾斜端向上且向遠(yuǎn)離主機(jī)的方向傾斜延伸形成，水平段上遠(yuǎn)離所述傾斜段的一端用于安裝定制的小臂。

其中，所述定制的大臂采用錳鋼合金制作形成，錳鋼合金選用ZGMN13-4以提高抗沖擊性。

其中，所述第一填充物為鋼、鐵填充物質(zhì)。

其中，在S103步驟中，所述定制的小臂的上端與所述水平段上遠(yuǎn)離傾斜段的一端采用第二固定銷連接以使得所述定制的小臂能夠繞該第二固定銷的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)；所述定制的小臂上靠近所述挖掘機(jī)的一側(cè)面的上段為豎直面，該側(cè)面的下段為逐漸向遠(yuǎn)離所述挖掘機(jī)的主機(jī)方向傾斜的傾斜面，所述制定的小臂遠(yuǎn)離所述挖掘機(jī)的主機(jī)的一側(cè)面為豎直面以使得所述定制的小臂的下端為尖端；所述定制的小臂與所述水平段之間的連接部位位于下傾斜面與上豎直面相接的位置處。

其中，所述定制的小臂采用錳鋼合金制作形成，錳鋼合金選用ZGMN13-4以提高抗沖擊性。

其中，所述第二填充物為鋼、鐵填充物質(zhì)。

其中，所述破土鉤通過(guò)一門形安裝架安裝于所述小臂的下端，所述門形安裝架包括一第一固定桿、一端與第一固定桿上端樞接的連接桿以及一與所述連接桿另一端樞接的第二固定桿；

在安裝連接時(shí)，將所述第一固定桿的上端與所述連接桿的一端重合，采用一第三固定銷將第一固定桿和所述連接桿的重合部分固定于所述定制的小臂的下段上，所述連接桿能夠繞該第三固定銷轉(zhuǎn)動(dòng)；第一固定桿的下端豎直朝下并與破土鉤的上端的一側(cè)重合，采用一第四固定銷將該第一固定桿和破土鉤的重合部分固定于所述定制的小臂的尖端端頭；所述連接桿的另一端與所述第二固定桿的上端重合，采用一第五固定銷將所述連接桿與所述第二固定桿的重合部分進(jìn)行連接，所述第二固定桿和連接桿均能夠繞該第五固定銷轉(zhuǎn)動(dòng)；所述破土鉤上端的另一側(cè)與所述第二固定桿的下端重合，采用一第六固定銷將所述破土鉤與所述第二固定桿的重合部分進(jìn)行連接，所述破土鉤與所述第一固定桿的重合部分以及與第二固定桿的重合部分位于同一水平面，并且所述破土鉤能夠同時(shí)繞第四固定銷和第六固定銷朝同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

其中，所述連接桿、第二固定桿以及破土鉤能夠同時(shí)繞對(duì)應(yīng)的固定銷轉(zhuǎn)動(dòng)。

其中，所述破土鉤包括連接部以及位于所述連接部下端的破土鉤鉤本體，所述破土鉤與第一固定桿的重合部分、與第二固定桿的重合部分分別位于該連接部的左右兩側(cè)，所述破土鉤本體由連接部的下表面向下且向主機(jī)方向彎弧形成。

本發(fā)明的用于將挖掘機(jī)改裝為新型松土器的改裝方法，由于主機(jī)及液壓等部分均可采用原有挖掘機(jī)的主動(dòng)和液壓部分，僅需要替換定制的大臂、小臂及破土鉤即可，與傳統(tǒng)的需要另外購(gòu)買松土器的方案相比，極大的節(jié)約了成本，通過(guò)改裝原型機(jī)械的小臂，大臂及鏟斗，增加原有機(jī)械重量，使松土器的工作效率能夠有效提高，且不需要像破碎機(jī)一般，會(huì)制造大量噪音，能夠使改裝后的松土器很好的完成土石方的破碎工作。

附圖說(shuō)明

圖1 是本發(fā)明用于將挖掘機(jī)改裝為松土器的改裝方法一實(shí)施例的流程圖。

圖2是經(jīng)過(guò)改裝后的松土器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是定制的大臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是定制的小臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是定制的破土鉤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是定制的可拆卸的鉤齒的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參見圖1至圖6，本實(shí)施例的用于將挖掘機(jī)改裝為新型松土器的改裝方法，包括以下步驟：

S101、拆卸挖掘機(jī)原有的大臂、小臂及鏟斗；

本實(shí)施例中的改裝方法，僅需要改動(dòng)挖掘機(jī)的大臂、小臂以及鏟斗，更換新制的大臂、小臂和破土鉤，采用原挖掘機(jī)的主機(jī)101、液壓傳動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)新的松土器的工作。

S102、將定制的大臂102安裝于挖掘機(jī)的主機(jī)101上；其中，所述定制的大臂102具有中空的第一填充空間，在所述中空的第一填充空間內(nèi)填充有能夠提高大臂102質(zhì)量的第一填充物；

具體地，按照?qǐng)D1新尺寸及新形狀重新定制大臂102，在本步驟中，大臂102是由各個(gè)殼壁圍合形成的呈塊狀的具有中空的第一填充空間的外殼。大臂102外殼可使用錳鋼合金等具有高抗沖擊性的材料制作形成，大臂102的錳鋼合金選用ZGMN13-4（C 0.09-1.30，Mn 11.0-14.00，Si 0.30-0.80，Cr 1.50-2.50，S≤0.04 P≤0.07）以提高抗沖擊性。

所述第一填充物可以是鋼、鐵等等能夠提高大臂102質(zhì)量的填充物質(zhì)，用以增加機(jī)械重量，使大臂102能夠更好的完成破碎巖層土層的工作。

所述定制的大臂102結(jié)構(gòu)及尺寸如下：所述定制的大臂102的第一端與所述挖掘機(jī)的主機(jī)101采用第一固定銷連接（具體為鉚釘）以使得所述定制的大臂能夠繞該第一固定銷的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，第二端與所述定制的小臂103連接（采用第二固定銷與小臂103的上端連接），所述大臂102整體呈折彎狀，其具有一傾斜段以及一水平段，傾斜段的下傾斜端與所述挖掘機(jī)的主機(jī)101連接，傾斜段的上傾斜端向上且向遠(yuǎn)離主機(jī)101的方向傾斜延伸形成，水平段上遠(yuǎn)離所述傾斜段的一端用于安裝定制的小臂103。具體請(qǐng)參見圖2，在大臂102的下傾斜端端頭處開設(shè)有第一連接孔，第一連接孔的孔徑R=300mm，第一鉚釘?shù)陌霃絉=250mm，下傾斜段的長(zhǎng)度L1=2700mm，水平段的長(zhǎng)度L2=2500mm，在水平段遠(yuǎn)離下傾斜段的一端端頭處開有第二連接孔，第二連接孔的孔徑R=350mm，采用第二鉚釘（半徑R=250mm）與小臂103的上端連接。新定制的大臂102安裝于原挖掘機(jī)的大臂的原安裝位置處。液壓傳動(dòng)部分的液壓管沿大臂102的上側(cè)臂設(shè)置，液壓傳動(dòng)部分采用原挖掘機(jī)的液壓傳動(dòng)方式，本方案中不對(duì)液壓傳動(dòng)作更改，用于驅(qū)動(dòng)大臂、小臂動(dòng)作，從而帶動(dòng)破土鉤上下動(dòng)作。在傾斜段與水平段之間具有一個(gè)弧形折彎段，弧形折彎段的上側(cè)面（外弧面）的半徑R=2000mm，下側(cè)面（內(nèi)弧面）的半徑R=2500mm。

S103、將定制的小臂103安裝于定制的大臂102上；其中，所述定制的小臂103具有中空的第二填充空間，在所述中空的第二填充空間內(nèi)填充有能夠提高小臂103質(zhì)量的第二填充物；

小臂103外殼可使用錳鋼合金等具有高抗沖擊性的材料制作形成，小臂103的錳鋼合金選用ZGMN13-4（C 0.09-1.30，Mn 11.0-14.00，Si 0.30-0.80，Cr 1.50-2.50，S≤0.04 P≤0.07）以提高抗沖擊性。

所述第二填充物可以是鋼、鐵等等能夠提高大臂102質(zhì)量的填充物質(zhì)，用以增加機(jī)械重量，使小臂103能夠更好的完成破碎巖層土層的工作。

在本實(shí)施例中，相較之前原裝卡特349挖掘機(jī)，通過(guò)增加機(jī)械臂內(nèi)填充物的方法，將大臂102質(zhì)量增加至7噸，小臂103重量增加至9噸左右，原裝卡特349挖掘機(jī)總重量約49噸，增加填充物后，卡特349松土器的質(zhì)量能增加至約65噸，通過(guò)較大的質(zhì)量，能夠通過(guò)松土鉤對(duì)巖層施加更大的壓強(qiáng)已達(dá)到破碎堅(jiān)硬巖層的目的。

小臂103與大臂102的連接關(guān)系、結(jié)構(gòu)及尺寸如下：所述定制的小臂103的上端與所述水平段上遠(yuǎn)離傾斜段的一端采用第二固定銷連接以使得所述定制的小臂能夠繞該第二固定銷的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)；所述定制的小臂103上靠近所述挖掘機(jī)的一側(cè)面的上段為豎直面，該側(cè)面的下段為逐漸向遠(yuǎn)離所述挖掘機(jī)的主機(jī)101方向傾斜的傾斜面，所述制定的小臂103遠(yuǎn)離所述挖掘機(jī)的主機(jī)101的一側(cè)面為豎直面以使得所述定制的小臂103的下端為尖端；所述定制的小臂103與所述水平段之間的連接部位位于下傾斜面與上豎直面相接的位置處。

在本實(shí)施例中，在小臂103的上豎直面與下傾斜面交接處開設(shè)有第三連接孔，第三連接孔的孔徑R=250m，在將小臂103安裝在大臂102上時(shí)，將該第三連接孔與第二連接孔重合，然后采用所述第二固定銷（本例采用鉚釘）穿過(guò)第三連接孔和第二連接孔后進(jìn)行固定。第二連接孔的孔徑與第三連接孔的直徑相等。將所述第三連接孔設(shè)于小臂103的上豎直面與下傾斜面的夾角位置處，一方面是為了方便小臂103與大臂102之間更好連接配合，另一方面，小臂103有上端更好的與液壓傳動(dòng)部分相連接。另外，小臂103遠(yuǎn)離大臂102的豎直面的下端不設(shè)置成與靠近大臂102的下傾斜面，其用意是在保證小臂103下端為尖端（更方便與破土鉤104相連）的情況下盡量不減小小臂103的面積，進(jìn)而盡量不減小小臂內(nèi)空的填充空間，使得在不增大小臂103的尺寸的情況下，盡量填充更多的填充物，達(dá)到節(jié)約材料成本的同時(shí)保證小臂的重量達(dá)到要求。

所述小臂103同樣由各個(gè)殼臂圍合形成具有中空空間的薄塊狀。參見圖4，其上端寬度L3=1400mm，靠近大臂102的上豎直側(cè)面的長(zhǎng)度L4=1800mm，下傾斜面的長(zhǎng)度L5=1900，遠(yuǎn)離挖掘機(jī)的主機(jī)101的豎直面的長(zhǎng)度L6=4000mm。

S104、將定制的破土鉤104安裝于小臂103上。

本步驟中，所述破土鉤104通過(guò)一門形安裝架20安裝于所述小臂103的下端，所述門形安裝架20包括一第一固定桿201、一端與第一固定桿201上端樞接的連接桿202以及一與所述連接桿另一端樞接的第二固定桿203。在安裝連接時(shí)，將所述第一固定桿201的上端與所述連接桿202的一端重合，采用一第三固定銷將第一固定桿201和所述連接桿202的重合部分固定于所述定制的小臂103的下段上，所述連接桿202能夠繞該第三固定銷轉(zhuǎn)動(dòng)；第一固定桿201的下端豎直朝下并與破土鉤104的上端的一側(cè)重合，采用一第四固定銷將該第一固定桿201和破土鉤104的重合部分固定于所述定制的小臂103的尖端端頭；所述連接桿202的另一端與所述第二固定桿203的上端重合，采用一第五固定銷將所述連接桿202與所述第二固定桿203的重合部分進(jìn)行連接，所述第二固定桿203和連接桿202均能夠繞該第五固定銷轉(zhuǎn)動(dòng)；所述破土鉤104上端的另一側(cè)與所述第二固定桿203的下端重合，采用一第六固定銷將所述破土鉤104與所述第二固定桿203的重合部分進(jìn)行連接，所述破土鉤104與所述第一固定桿201的重合部分以及與第二固定桿203的重合部分位于同一水平面，并且所述破土鉤104能夠同時(shí)繞第四固定銷和第六固定銷朝同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述連接桿202、第二固定桿203以及破土鉤104能夠同時(shí)繞對(duì)應(yīng)的固定銷轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體請(qǐng)參見圖4及圖5，在小臂103的下端靠近遠(yuǎn)離挖掘機(jī)的主機(jī)101的豎直面由上至下的開設(shè)有第四連接孔和第五連接孔；在第一固定桿201的上端開設(shè)有第六連接孔，在第一固定桿201的下端開設(shè)有第七連接孔，在連接桿202的左端（靠近小臂103的一端）開設(shè)有第八連接孔，在連接桿202的右端開設(shè)有第九連接孔，在第二固定桿203的上端開設(shè)有第十連接孔，在第二固定桿203的下端開設(shè)有第十一連接孔，在破土鉤104的左側(cè)相應(yīng)于第七連接孔的位置處開設(shè)有第十二連接孔，在破土鉤104的右側(cè)相應(yīng)于第十一連接孔的位置處開設(shè)有第十三連接孔。

在連接各個(gè)固定桿時(shí)，將連接桿202上的第九連接孔與第二固定桿203上端的第十連接孔對(duì)準(zhǔn)，采用第五固定銷進(jìn)行連接；將第一固定桿201上的第六連接孔、連接桿202上的第八連接孔和小臂103上的第四連接孔對(duì)準(zhǔn)，利用第三固定銷將第一固定桿201的上端、連接桿202的左端固定在小臂103上；將第一固定桿201下端的第七連接孔、破土鉤104左側(cè)的第十二連接孔以及小臂103上的第五連接孔對(duì)準(zhǔn)，利用第四固定銷將第一固定桿201的下端和破土鉤104上端左側(cè)部分固定在小臂103上；將第二固定桿203下端的第十一連接孔與破土鉤104右側(cè)的第三十連接孔對(duì)準(zhǔn)，利用第六固定銷將破土鉤104與第二固定桿203的下端進(jìn)行連接。

第一固定桿201的長(zhǎng)度L7=780mm，連接桿202的長(zhǎng)度L8=900mm，第二固定桿203的長(zhǎng)度L6=700mm。

所述破土鉤104包括連接部、位于所述連接部下端的破土鉤104鉤本體以及與破土鉤104本體可拆卸連接的鉤齒，所述破土鉤104與第一固定桿201的重合部分、與第二固定桿203的重合部分分別位于該連接部的左右兩側(cè)，所述破土鉤104本體由連接部的下表面向下且向主機(jī)101方向彎弧形成。

具體地，請(qǐng)?jiān)斠妶D5，連接部呈長(zhǎng)塊狀，第十二連接孔和第十三連接孔分別設(shè)于連接部，在連接部的上邊相應(yīng)于第十二連接孔和第十三連接孔的位置處為分別與它們相匹配的弧形邊，其半徑R=280mm。

破鉤本體呈彎弧狀，尖端朝挖掘機(jī)的主機(jī)101方向且朝下，靠近挖掘機(jī)的主機(jī)101的弧面（內(nèi)彎弧面）半徑R=710mm，相對(duì)的另一弧面（外弧面）半徑R=850mm。在內(nèi)弧面與外弧面的下端相接處通過(guò)一半徑R=165的弧段相連接。在該尖端處開設(shè)有第十四連接孔。

所述鉤齒的上端面為向上拱起的弧形面，其半徑R=280mm，在所述鉤齒的上端的處開設(shè)有第十四連接孔，通過(guò)第七固定銷將鉤齒可拆卸連接于破土鉤104本體的尖端部分。

鉤齒尺寸為160*278，采用錳鋼合金制作，錳鋼型號(hào)同樣選用ZGMn13-5（C 0.75-1.30 Mn 11.0-14.00，Si 0.30-1.00，Mo 0.90-1.20，S ≤0.04，P≤0.07）韌性較高，且耐沖擊，因巖層破碎工作主要作用點(diǎn)在松土鉤尖端，所以在松土鉤尖端設(shè)置一可拆卸鉤齒，如因磨損等原因需要更換，可直接更換鉤齒，以減少成本。

本發(fā)明將傳統(tǒng)卡特349挖掘機(jī)改裝成新型鉤型松土器，通過(guò)改裝原型機(jī)械的小臂103，大臂102及鏟斗，增加原有機(jī)械重量，使松土器的工作效率能夠有效提高，且不需要像破碎機(jī)一般，會(huì)制造大量噪音，能夠使卡特349鉤型松土器很好的完成土石方的破碎工作。

以上僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。