[实用新型]一种三自由度十四杆液压挖掘机

说明书

一种三自由度十四杆液压挖掘机，包括机架、动臂、斗杆、铲斗，第一摇臂、第二摇臂、第一摇臂连杆、第二摇臂连杆、动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸。动臂和机架、第一摇臂、第二摇臂、斗杆分别铰接，第一摇臂连杆两端分别与机架、第一摇臂铰接，第二摇臂连杆两端分别与斗杆、摇臂二铰接；动臂液压缸两端分别与机架、第一摇臂铰接，斗杆液压缸两端分别与斗杆铰接耳、第一摇臂铰接；铲斗液压缸两端分别与铲斗、第二摇臂铰接。本实用新型能够增强铲斗输出轨迹的灵活度，提高挖掘力的目标，并且结构简单、紧凑。

技术领域

本实用新型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十四杆液压挖掘机。

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，广泛应用于建筑和交通行业、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，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

本实用新型的目的在于提供一种三自由度十四杆液压挖掘机，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，该机构为十四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，本实用新型采用的技术方案是：一种三自由度十四杆液压挖掘机，组成元件包括机架、动臂、斗杆、铲斗，第一摇臂、第二摇臂、第一摇臂连杆、第二摇臂连杆、动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸，所述组成元件的结构和连接关系为：

所述动臂和机架、第一摇臂、第二摇臂、斗杆分别铰接，第一摇臂连杆两端分别与机架、第一摇臂铰接，第二摇臂连杆两端分别与斗杆、第二摇臂铰接，动臂液压缸两端分别与机架、第一摇臂铰接，斗杆液压缸两端分别与斗杆铰接耳、第一摇臂铰接，铲斗液压缸两端分别与铲斗、第二摇臂铰接，所述第二摇臂连杆一端和斗杆末端铰接，另一端和第二摇臂铰接，将斗杆末端产生向下的压力经过第二摇臂连杆传递至第二摇臂，铲斗液压缸一端与第二摇臂铰接，另一端与铲斗铰接，压力经过第二摇臂传递到铲斗液压缸进而推动铲斗，增大挖掘力，所述斗杆和第二摇臂连杆构成平行机构，在增加铲斗的挖掘推力时，还增加挖掘机的承载能力；铲斗液压缸一端与第二摇臂铰接，另一端与铲斗铰接，增强铲斗输出轨迹的灵活度。

所述斗杆设有三个铰接孔，一端铰接孔与铲斗铰接，中部铰接孔与动臂铰接，另一端铰接孔与第二摇臂连杆铰接，中部有一对铰接耳，斗杆中部铰接耳与斗杆液压缸铰接。

所述机架、动臂、斗杆和铲斗上铰接的两组第一摇臂、第二摇臂、第一摇臂连杆、第二摇臂连杆、动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸均为对称安装。

本实用新型突出的优点在于：

1、斗杆为四副杆，使得斗杆平均应力减小，应力分布更均匀，提高了斗杆的强度。

2、第二摇臂连杆一端和斗杆末端铰接，另一端和第二摇臂铰接，将斗杆末端产生向下的压力经过第二摇臂连杆传递至第二摇臂；铲斗液压缸一端与第二摇臂铰接，另一端与铲斗铰接，压力经过第二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、通过斗杆和第二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；铲斗液压缸一端与第二摇臂铰接，另一端与铲斗铰接，增强铲斗输出轨迹的灵活度。

4、通过斗杆推杆和第一摇臂进行配合，减少了液压缸长度，提高液压缸的有效行程，合理利用力传递，提高斗杆驱动性能，降低能耗。