[发明专利]一种液压正铲工作装置、控制方法及挖掘机

说明书

本发明公开了一种液压正铲工作装置、控制方法及挖掘机，属于大型正铲式矿用挖掘机技术领域，包括动臂、动臂油缸、导向轮、动滑轮、绳索、斗杆、滑块支座、斗杆油缸、铲斗、铲斗油缸；本发明的设计中，斗杆油缸驱动斗杆与滑块支座相对滑动，实现铲斗的推压挖掘与回收；动臂油缸通过动滑轮、定滑轮牵引绳索举升、下放斗杆和铲斗，挖掘与卸载无需动臂上下摆动，大幅减少了运动构件自身重量，降低了能量消耗及单方成本，提升了液压正铲的使用经济性。

技术领域

本发明属于大型正铲式矿用挖掘机技术领域，具体涉及一种液压正铲工作装置、控制方法及挖掘机。

背景技术

随着世界经济的发展，露天矿山规模不断扩大，大吨位矿用装备作用日益显现，液压正铲作为重要一员，发挥着重要的作用，尤其在国内，液压正铲已开始全面推广。设备的运行成本、使用经济性是矿山企业最为关注的关键内容之一，液压正铲的使用灵活性与工况适应能力已得到国内外矿山企业的一致肯定，同时普遍反应液压正铲相比较装载机、电铲的能量消耗较大，采掘单方物料的成本偏高，在一定程度上影响了液压正铲在国内的口碑及快速推广进程，如何降低液压正铲能量消耗及单方成本是亟待解决的问题。

发明内容

本发明公开了一种液压正铲工作装置及挖掘机，旨在解决现有液压正铲挖掘机在挖掘过程中因运动构件自身重量占比大、物料重量占比小导致的发动机燃油消耗量高、使用成本高的问题。

本发明按以下技术方案实现：

本发明公开了一种液压正铲工作装置，包括动臂、动臂油缸、导向轮、动滑轮、绳索、斗杆、滑块支座、斗杆油缸、铲斗、铲斗油缸；其中，所述动臂、动臂油缸、动滑轮、导向轮、绳索组成了提拉单元，用于实现斗杆、铲斗的举升与下放； 所述动臂、滑块支座、斗杆、斗杆油缸组成了推压单元，用于实现铲斗的推压与回收；所述斗杆、铲斗、铲斗油缸组成了掘起单元，用于实现铲斗的掘起与下翻。

进一步的方案：所述动臂与主机铰点连接；所述滑块支座数量为两个，置于动臂两侧，并与动臂之间能够相对转动；所述动臂油缸安装于动臂上部，所述动滑轮安装在动臂油缸的活塞杆端部，所述导向轮转动连接在动臂的顶端；所述绳索一端固定于动臂的顶端，另一端顺次绕过动滑轮、导向轮后固定铲斗上。

进一步的方案：所述动臂的侧面上设有下部铰点、中部铰点和上部铰点，所述下部铰点、上部铰点分别与主机铰点连接，所述滑块支座通过销轴与中部铰点连接；所述动臂的顶端设有导向轮铰点，所述导向轮通过销轴与导向轮铰点连接；所述动臂的顶面设有动臂油缸支座和绳索支座，所述动臂油缸的缸体通过销轴铰接在动臂油缸支座上，所述绳索固定在绳索支座上；所述动臂的底面设有斗杆油缸支座，所述斗杆油缸的活塞杆通过销轴铰接在斗杆油缸支座上。

进一步的方案：所述斗杆为呈H型的箱梁，由两个对称布置的支臂和将两个支臂连接的中间连接柱构成；两个支臂的一端分别通过对应的滑块支座的孔壁与动臂连接，能够实现相对转动与滑动；两个支臂的另一端设有同轴的铲斗铰点，通过销轴与铲斗的斗后上铰点连接。

进一步的方案：所述中间连接柱上设有斗杆油缸支座，所述斗杆油缸置于两个支臂之间，所述斗杆油缸的缸体通过销轴铰接在斗杆油缸支座上；两个支臂的底面设有同轴的铲斗油缸铰点，通过销轴分别与两个铲斗油缸的活塞杆连接，两个铲斗油缸的缸体又分别与铲斗的斗后下铰点连接。

进一步的方案：所述铲斗包括斗前、斗后和开斗油缸；所述开斗油缸数量为两个，分别置于斗后内部两侧，驱动斗前、斗后相对运动，实现铲斗的打开与关闭。

进一步的方案：所述斗后的内侧设有顶部拉耳，所述绳索固定在顶部拉耳上。

进一步的方案：所述动臂呈中部宽大、两端小结构；所述滑块支座安装在动臂的中部宽大处。

本发明还公开了一种挖掘机，包括主机，所述主机上安装有上述的液压正铲工作装置。

本发明还公开了一种基于上述的液压正铲工作装置的控制方法，该控制方法如下：