[发明专利]一种三自由度十二杆液压挖掘机

说明书

一种三自由度十二杆液压挖掘机，包括机架、动臂、斗杆和铲斗，及对称安装的摇臂、摇臂连杆、动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸；所述动臂与机架、摇臂、斗杆分别铰接；摇臂连杆一端与斗杆铰接，另一端与摇臂铰接；动臂液压缸两端与机架、动臂铰接；斗杆液压缸两端与斗杆铰接耳、动臂铰接耳铰接；铲斗液压缸一端与铲斗铰接，另一端与摇臂铰接。本发明通过增设摇臂连杆与摇臂，实现增强铲斗输出轨迹的灵活度，提高挖掘力的目标，工作效率高。

技术领域

本发明涉及工程挖掘机领域，具体地说是一种用于提高工作效率，增强铲斗输出轨迹的灵活度，实现提高挖掘力为目标的一种三自由度十二杆液压挖掘机。

背景技术

液压挖掘机因其结构简单、可实现较为复杂动作等优点，广泛应用于建筑与交通行业、农田改造、水利水电、矿山采掘以及现代化军事工程等机械化施工方面。在挖掘机作业过程中，由于作业环境越来越复杂，所以对于挖掘机的挖掘力的要求变得越来越高。传统的液压挖掘机是通过动臂液压缸和斗杆液压缸的联合驱动实现铲斗根部在平面的轨迹输出，然后由单独的铲斗液压缸驱动实现铲斗的翻转。但由于其结构限制，存在普通液压挖掘机在作业过程中挖掘力不足，工作效率不高的问题。为此，创新开发一种用于提高工作效率，增强铲斗输出轨迹的灵活度，实现提高挖掘力为目标的新型液压挖掘机显得十分有必要。

发明内容

发明的目的在于提供一种三自由度十二杆液压挖掘机，能有效解决传统液压挖掘机动作不够灵活、工作空间有限、挖掘力不高的问题，该机构为十二杆三自由度的正转机构，能显著地提高搬运装载工作效率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种三自由度十二杆液压挖掘机，组成元件包括机架、动臂、斗杆、摇臂、摇臂连杆、动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸，所述组成元件的具体结构和连接关系为：

所述动臂与机架、摇臂、斗杆分别铰接，摇臂连杆一端与斗杆铰接，另一端与摇臂铰接，将斗杆末端产生向下的压力经过摇臂连杆传递至摇臂，动臂液压缸两端与机架、动臂铰接，斗杆液压缸两端与斗杆铰接耳、动臂铰接耳铰接，铲斗液压缸一端与铲斗铰接，另一端与摇臂铰接，压力经过摇臂传递到铲斗液压缸进而推动铲斗，能够增大挖掘力。

所述的斗杆有三个铰接孔，上端铰接孔与铲斗铰接，中部铰接孔与动臂铰接，末端铰接孔与摇臂连杆铰接，在面向机架的中部对称设有一对铰接耳，铰接耳开有铰接孔，斗杆液压缸筒与斗杆铰接耳，斗杆液压缸活塞杆端部动臂铰接耳铰接。

所述的在机架、动臂、斗杆和铲斗上铰接的两组摇臂、摇臂连杆、动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸均为对称安装。

本发明突出的优点在于：

1、由于液压挖掘机斗杆采用四副杆，使得液压挖掘机的斗杆平均应力减小，应力分布更均匀，提高了斗杆的强度。

2、液压挖掘机摇臂连杆一端与斗杆末端铰接，另一端与摇臂铰接，能够将斗杆末端产生向下的压力经过摇臂连杆传递至摇臂，铲斗液压缸一端与摇臂连接，另一端与铲斗铰接，压力经过摇臂传递到铲斗液压缸进而推动铲斗，进一步增大了挖掘力。

3、通过斗杆和摇臂连杆构成平行机构，在增加铲斗的挖掘推力时，可以增加挖掘机的承载能力；铲斗液压缸一端与摇臂连接，另一端与铲斗铰接，增强铲斗输出轨迹的灵活度。

4、在挖掘机对称增加摇臂、摇臂连杆两个机构，在不增加液压推缸数量同时，合理利用力传递，增强液压挖掘机的挖掘力。

附图说明

图1为本发明所述的三自由度十二杆液压挖掘机的整体结构示意图。

图2为本发明所述的三自由度十二杆液压挖掘机的局部装载结构示意图。

图3为本发明所述的三自由度十二杆液压挖掘机的运动简图。

图4为本发明所述的三自由度十二杆液压挖掘机的局部斗杆运动示意图。