專利名稱：挖掘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及挖掘隧道用的盾構(gòu)機上的設(shè)備，具體說涉及一種挖掘裝置。
背景技術(shù)：
盾構(gòu)機是一種集機、電、液、激光、傳感、測量、控制、信息、計算機等技術(shù)為一體專用于地下隧道工程施工的技術(shù)密集型重大工程裝備，具有開挖掘削土體、渣土輸送、隧道襯砌拼裝、測量導(dǎo)向糾偏等功能，廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電隧道等工程領(lǐng)域。開挖掘削土體就是挖掘裝置的工作環(huán)節(jié)，目前挖掘裝置僅為正鏟挖掘或反鏟挖掘，如圖1所示， 專利CN201546M6U公開了“一種挖掘裝載機用的新型挖掘機構(gòu)”包括大臂1，、大臂油缸2，、 中臂3’、中臂油缸4’、小臂5’、小臂油缸6’、鏟斗7’、鏟斗油缸8’和回轉(zhuǎn)機座9’，大臂1’ 和大臂油缸2’的后端分別與回轉(zhuǎn)機座9’通過銷軸鉸接，大臂油缸2’的前端通過銷軸與大臂1’的下表面下端鉸接，小臂5’的前端通過銷軸與鏟斗V的后側(cè)下端鉸接，鏟斗V的后側(cè)上端通過銷軸與鏟斗油缸8’的前端鉸接，小臂5’的上表面上端通過銷軸與鏟斗油缸8’ 的后端鉸接，小臂5’的后端與大臂1’的前端分別通過銷軸與中臂3’的前后兩端鉸接，小臂油缸6’的前后兩端分別通過銷軸與小臂5’的下表面下端和中臂3’的下表面下端鉸接， 中臂油缸4’的前后兩端分別通過銷軸與大臂1’和中臂3’鉸接。使用時，通過大臂油缸2’ 伸縮使大臂1’繞回轉(zhuǎn)機座9’上下運動；中臂油缸4’伸縮使中臂3’上下運動；小臂油缸 6’伸縮使小臂5’上下運動；鏟斗油缸8’伸縮使鏟斗V動作，從而完成反鏟過程中鏟斗需要旋轉(zhuǎn)的各種角度，但是該挖掘機構(gòu)只能進行反鏟作業(yè)，其挖掘曲線單一，且采用上述連桿機構(gòu)控制鏟斗動作，雖然這種設(shè)計可以增大鏟斗的轉(zhuǎn)角，但其挖掘力卻會下降，并且該連桿機構(gòu)體積很大，在控制鏟斗V動作時容易受到隧道挖掘空間的限制操作不靈活。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種挖掘裝置，其可以實現(xiàn)鏟斗各個方向挖掘、操作靈活、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、占用體積小且挖掘的隧道形狀最貼近圓形。為了實現(xiàn)上述方案，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種挖掘裝置，包括鏟斗、鏟斗油缸、鏟斗回轉(zhuǎn)臂、動臂、動臂油缸和回轉(zhuǎn)座，所述鏟斗的后側(cè)上端通過銷軸與鏟斗油缸的前端鉸接，所述鏟斗的后側(cè)下端通過銷軸與鏟斗回轉(zhuǎn)臂的前端鉸接，所述動臂和動臂油缸的后端分別通過銷軸與所述回轉(zhuǎn)機座鉸接，所述動臂油缸的前端通過銷軸與動臂的下端鉸接，其中還包括鏟斗回轉(zhuǎn)裝置、伸縮導(dǎo)桿及伸縮導(dǎo)桿油缸，所述鏟斗油缸的后端通過銷軸與一法蘭盤的前端鉸接，所述鏟斗回轉(zhuǎn)臂的后端與所述法蘭盤的前側(cè)面焊接，所述法蘭盤與所述鏟斗回轉(zhuǎn)裝置通過螺栓固定連接，所述鏟斗回轉(zhuǎn)裝置的后端與伸縮導(dǎo)桿的前端固定連接，所述動臂和伸縮導(dǎo)桿均為管體，所述伸縮導(dǎo)桿和伸縮導(dǎo)桿油缸均位于所述動臂的內(nèi)腔， 所述伸縮導(dǎo)桿油缸的前端通過銷軸與所述伸縮導(dǎo)桿鉸接，所述伸縮導(dǎo)桿油缸的后端通過銷軸與動臂后端鉸接。本發(fā)明挖掘裝置，其中所述鏟斗回轉(zhuǎn)裝置包括內(nèi)齒式回轉(zhuǎn)支承、回轉(zhuǎn)油缸和外齒輪，所述回轉(zhuǎn)油缸包括轉(zhuǎn)軸和缸體，所述轉(zhuǎn)軸的前部伸出所述缸體的內(nèi)腔，所述轉(zhuǎn)軸的前端安裝有外齒輪，所述轉(zhuǎn)軸的前端穿過回轉(zhuǎn)支承的中心，且所述外齒輪與所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)齒圈嚙合，所述回轉(zhuǎn)支承的外圈法蘭通過螺栓與所述缸體的前側(cè)法蘭連接，所述伸縮導(dǎo)桿的前端設(shè)有法蘭，所述法蘭與所述缸體的后側(cè)法蘭通過螺栓連接。本發(fā)明挖掘裝置，其中還包括保護鏟斗油缸的保護罩，所述保護罩由位于上部的遮擋板和位于下部的焊接板構(gòu)成，所述遮擋板和焊接板均為鋼板，所述焊接板的下端焊接在鏟斗的上表面后端，所述遮擋板位于鏟斗油缸的正上方，所述遮擋板的寬度大于鏟斗油缸的寬度。本發(fā)明挖掘裝置，其中所述遮擋板與焊接板垂直，所述遮擋板與所述焊接板之間設(shè)置有加強筋板。本發(fā)明挖掘裝置，其中所述動臂和伸縮導(dǎo)桿為圓鋼管或矩形鋼管。采用上述方案后，本發(fā)明挖掘裝置通過動臂油缸帶動動臂，由動臂帶動鏟斗實現(xiàn)俯仰，同時通過回轉(zhuǎn)油缸作用使鏟斗實現(xiàn)正、反鏟挖掘及隧道側(cè)面挖掘，使鏟斗可以在垂直于隧道各個面上進行挖掘，其能夠保證鏟斗油缸的推力均勻通過每一個鏟齒傳遞到開挖面，達到對隧道內(nèi)壁最貼近圓形的仿形挖掘，并且動臂和伸縮導(dǎo)桿均設(shè)置為管狀，伸縮導(dǎo)桿和伸縮導(dǎo)桿油缸均安裝于動臂內(nèi)腔，伸縮導(dǎo)桿油缸的一端安裝于伸縮導(dǎo)桿內(nèi)腔，使得該裝置結(jié)構(gòu)緊湊、占用隧道體積小，操作靈活。


圖1是現(xiàn)有挖掘裝置反鏟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明挖掘裝置反鏟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A是圖1的A部局部放大示意圖；圖3是本發(fā)明挖掘裝置反鏟旋轉(zhuǎn)15度的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明挖掘裝置正鏟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明挖掘裝置的保護罩俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖2、圖3所示，本發(fā)明挖掘裝置包括鏟斗1、鏟斗油缸2、鏟斗回轉(zhuǎn)臂3、動臂4、 動臂油缸5、回轉(zhuǎn)座6、鏟斗回轉(zhuǎn)裝置7、伸縮導(dǎo)桿8、伸縮導(dǎo)桿油缸9和保護鏟斗油缸2的保護罩11。鏟斗1的后側(cè)上端通過銷軸與鏟斗油缸2的前端鉸接，鏟斗1的后側(cè)下端通過銷軸與鏟斗回轉(zhuǎn)臂3的前端鉸接，鏟斗油缸2的后端通過銷軸與法蘭盤10的前端鉸接，鏟斗回轉(zhuǎn)臂3的后端與法蘭盤10的前側(cè)面焊接。結(jié)合圖2A所示，鏟斗回轉(zhuǎn)裝置7包括內(nèi)齒式回轉(zhuǎn)支承71、回轉(zhuǎn)油缸72和外齒輪 73,回轉(zhuǎn)油缸72包括轉(zhuǎn)軸721和缸體722，轉(zhuǎn)軸721的前部伸出缸體722的內(nèi)腔，轉(zhuǎn)軸721 的前端安裝有外齒輪73，轉(zhuǎn)軸721的前端穿過回轉(zhuǎn)支承71的中心且外齒輪73與所述回轉(zhuǎn)支承71的內(nèi)齒圈711嚙合，法蘭盤10與內(nèi)齒圈711通過螺栓連接固定，回轉(zhuǎn)支承71的外圈法蘭712通過螺栓與缸體722的前側(cè)法蘭723連接。伸縮導(dǎo)桿8的前端加工有法蘭81，法蘭81與缸體722的后側(cè)法蘭7M通過螺栓連接。伸縮導(dǎo)桿8為空心圓鋼管或矩形鋼管，伸縮導(dǎo)桿8的內(nèi)腔垂直焊接一連接板82，連接板 82通過銷軸與伸縮導(dǎo)桿油缸9的前端鉸接，將連接板82設(shè)置于伸縮導(dǎo)桿8的內(nèi)腔，可以減小伸縮導(dǎo)桿與伸縮導(dǎo)桿油缸9的總體長度，減小該挖掘裝置的占用空間，動臂4為后端封閉的空心圓鋼管或矩形鋼管，伸縮導(dǎo)桿8和伸縮導(dǎo)桿油缸9均位于動臂4的內(nèi)腔，伸縮導(dǎo)桿油缸9的后端通過銷軸與動臂4的后端鉸接。動臂油缸5的前端通過銷軸與動臂4的下端鉸接，動臂4和動臂油缸5的后端分別通過銷軸與回轉(zhuǎn)機座6鉸接。結(jié)合圖5所示，保護罩11由位于上部的遮擋板111和位于下部的焊接板112垂直焊接而成，遮擋板111與焊接板112之間焊接有加強筋板113。遮擋板111和焊接板112均為鋼板，焊接板112的下端焊接在鏟斗1的上表面后端，遮擋板111位于鏟斗油缸11的正上方，遮擋板111的寬度大于鏟斗油缸2的寬度。如圖3所示，在鏟斗油缸5旋轉(zhuǎn)15度伸出時，由于保護罩11正好位于鏟斗油缸5上方，使鏟斗油缸5的活塞桿由于保護罩11的保護而不被開挖面上掉下的砂石砸傷。結(jié)合圖2所示，用該挖掘裝置進行挖掘作業(yè)時，當(dāng)鏟斗向其前方挖掘沙石時，一般為反鏟作業(yè)，動臂4在動臂油缸5的作用下實現(xiàn)俯仰，同時將伸縮導(dǎo)桿8伸出即可進行反鏟挖掘，由于開挖面為垂直于水平面，且有一定埋深，當(dāng)遇反鏟挖掘遇到大徑孤石無法在孤石上部將其挖出時，回轉(zhuǎn)油缸72帶動鏟斗1、鏟斗油缸2及鏟斗回轉(zhuǎn)臂3翻轉(zhuǎn)180°，見圖4 所示，然后動臂4在動臂油缸5的作用下實現(xiàn)俯仰，同時將伸縮導(dǎo)桿8伸出即可進行正鏟作業(yè)，使鏟斗1從孤石底部將孤石挖出；當(dāng)需要對隧道兩側(cè)壁周邊進行開挖時，回轉(zhuǎn)油缸72帶動鏟斗1、鏟斗油缸2及鏟斗回轉(zhuǎn)臂3旋轉(zhuǎn)90°，使鏟斗1旋轉(zhuǎn)至垂直于隧道兩側(cè)壁方向， 接著動臂4在動臂油缸5的作用下實現(xiàn)俯仰，同時將伸縮導(dǎo)桿8伸出即可進行隧道側(cè)壁的挖掘。本發(fā)明挖掘裝置具有以下優(yōu)點(1)可實現(xiàn)在不同角度的位置均垂直于開挖面的挖掘動作，可以保證鏟斗油缸2 的推力均勻的通過每一個鏟齒傳遞到開挖面，挖掘效果好，同時達到對隧道內(nèi)壁最貼近圓形的仿形挖掘，降低因開挖不均造成的推力不均勻?qū)е滤淼榔x預(yù)定軌跡的概率；(2)該挖掘裝置將伸縮導(dǎo)桿8設(shè)置于動臂4的管腔內(nèi)部，將伸縮導(dǎo)桿油缸9的一端伸入管狀的伸縮導(dǎo)桿8內(nèi)腔，使該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占用隧道的體積小，可利用有限的空間對開挖面進行最大限度的挖掘，同時伸縮導(dǎo)桿8和動臂4設(shè)置為管狀，減小了裝置整體重量、 使該裝置操作靈活，挖掘效率高，回轉(zhuǎn)油缸5可實現(xiàn)低速大扭矩傳動，對比現(xiàn)有的挖掘裝置選用的液壓馬達加行星減速器的傳動機構(gòu)成本大大降低；C3)通過回轉(zhuǎn)油缸5的轉(zhuǎn)動，可以使鏟斗1對土體硬度略高于設(shè)計參數(shù)的地層段進行銑削挖掘。以上所述實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種挖掘裝置，包括鏟斗(1)、鏟斗油缸O)、鏟斗回轉(zhuǎn)臂(3)、動臂0)、動臂油缸 (5)和回轉(zhuǎn)座(6)，所述鏟斗(1)的后側(cè)上端通過銷軸與鏟斗油缸O)的前端鉸接，所述鏟斗(1)的后側(cè)下端通過銷軸與鏟斗回轉(zhuǎn)臂(3)的前端鉸接，所述動臂(4)和動臂油缸(5)的后端分別通過銷軸與所述回轉(zhuǎn)機座(6)鉸接，所述動臂油缸(5)的前端通過銷軸與動臂(4) 的下端鉸接，其特征在于還包括鏟斗回轉(zhuǎn)裝置(7)、伸縮導(dǎo)桿(8)及伸縮導(dǎo)桿油缸(9)，所述鏟斗油缸( 的后端通過銷軸與一法蘭盤(10)的前端鉸接，所述鏟斗回轉(zhuǎn)臂C3)的后端與所述法蘭盤(10)的前側(cè)面焊接，所述法蘭盤(10)與所述鏟斗回轉(zhuǎn)裝置(7)通過螺栓固定連接，所述鏟斗回轉(zhuǎn)裝置(7)的后端與伸縮導(dǎo)桿(8)的前端固定連接，所述動臂(4)和伸縮導(dǎo)桿⑶均為管體，所述伸縮導(dǎo)桿⑶和伸縮導(dǎo)桿油缸(9)均位于所述動臂⑷的內(nèi)腔， 所述伸縮導(dǎo)桿油缸(9)的前端通過銷軸與所述伸縮導(dǎo)桿(8)鉸接，所述伸縮導(dǎo)桿油缸(9) 的后端通過銷軸與動臂(4)后端鉸接。
2.如權(quán)利要求1所述的挖掘裝置，其特征在于所述鏟斗回轉(zhuǎn)裝置(7)包括內(nèi)齒式回轉(zhuǎn)支承(71)、回轉(zhuǎn)油缸(7 和外齒輪(73)，所述回轉(zhuǎn)油缸(7 包括轉(zhuǎn)軸(721)和缸體 (722)，所述轉(zhuǎn)軸(721)的前部伸出所述缸體(722)的內(nèi)腔，所述轉(zhuǎn)軸(721)的前端安裝有外齒輪(73)，所述轉(zhuǎn)軸(721)的前端穿過回轉(zhuǎn)支承(71)的中心，且所述外齒輪(7 與所述回轉(zhuǎn)支承(71)的內(nèi)齒圈(711)嚙合，所述回轉(zhuǎn)支承(71)的外圈法蘭(712)通過螺栓與所述缸體(72 的前側(cè)法蘭(72 連接，所述伸縮導(dǎo)桿(8)的前端設(shè)有法蘭(81)，所述法蘭 (81)與所述缸體(722)的后側(cè)法蘭(724)通過螺栓連接。
3.如權(quán)利要求2所述的挖掘裝置，其特征在于還包括保護鏟斗油缸O)的保護罩 (11)，所述保護罩(11)由位于上部的遮擋板(111)和位于下部的焊接板(112)構(gòu)成，所述遮擋板(111)和焊接板(112)均為鋼板，所述焊接板(112)的下端焊接在鏟斗(1)的上表面后端，所述遮擋板(111)位于鏟斗油缸(11)的正上方，所述遮擋板(111)的寬度大于鏟斗油缸O)的寬度。
4.如權(quán)利要求3所述的挖掘裝置，其特征在于所述遮擋板(111)與焊接板(112)垂直，所述遮擋板(111)與所述焊接板(11 之間設(shè)置有加強筋板(113)。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的挖掘裝置，其特征在于所述動臂(4)和伸縮導(dǎo)桿(8)為圓鋼管或矩形鋼管。
全文摘要
一種挖掘裝置，屬于盾構(gòu)機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括鏟斗等，鏟斗后側(cè)上、下端分別通過銷軸與鏟斗油缸前端及鏟斗回轉(zhuǎn)臂前端鉸接，動臂和動臂油缸后端分別通過銷軸與回轉(zhuǎn)機座鉸接，動臂油缸前端通過銷軸與動臂下端鉸接，鏟斗油缸后端通過銷軸與法蘭盤前端鉸接，鏟斗回轉(zhuǎn)臂后端與法蘭盤前側(cè)面焊接，法蘭盤與鏟斗回轉(zhuǎn)裝置通過螺栓連接，鏟斗回轉(zhuǎn)裝置后端與伸縮導(dǎo)桿前端連接，動臂和伸縮導(dǎo)桿均為管體，伸縮導(dǎo)桿和伸縮導(dǎo)桿油缸均位于動臂內(nèi)腔，伸縮導(dǎo)桿油缸前端通過銷軸與伸縮導(dǎo)桿鉸接，伸縮導(dǎo)桿油缸后端通過銷軸與動臂后端鉸接。本發(fā)明可以實現(xiàn)鏟斗各個方向挖掘、操作靈活、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、占用體積小且挖掘的隧道形狀最貼近圓形。
文檔編號E21D9/06GK102278118SQ201110172970
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者魯榮鑫 申請人:北京市三一重機有限公司