一种高原冻土层冲击破碎挖掘机的制作方法

本发明属于挖掘机技术领域，具体涉及一种高原冻土层冲击破碎挖掘机。

背景技术：

在建设施工的基础开挖或战时阵地建设时普遍需要使用挖掘机进行施工作业，而在高原、高寒区广泛分布有冻土层，高原冻土层主要由冰积卵砾石层组成，冰积卵砾石层具有分布有大小不一的卵砾石，且与冻土结为一体，质地脆、硬的特点。

在对高原冻土层进行施工作业时，采用普通的挖掘机很难进行开挖作业，而采用钻孔爆破的方法危险性较大，采用的地质工程装备中的垂直旋挖钻机或冲击钻机的方法存在破碎后的土石无法快速取出的问题，导致施工效率低的问题，因此，急需一种新型挖掘机解决高原冻土层难以进行开挖作业的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高原冻土层冲击破碎挖掘机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高原冻土层冲击破碎挖掘机，包括挖掘机本体、液压工作站、空气压缩机和挖机抓斗，挖掘机本体的顶端设置有液压工作站，液压工作站的上方设置有空气压缩机，挖掘机本体的一端设置有挖机抓斗，挖机抓斗由抓斗底板以及对称设置在抓斗底板两端的抓斗侧板组成，所述挖机抓斗的底端设置有冲击破碎机构总成，冲击破碎机构总成包括壳体，壳体的下表面固定连接有防尘底板，壳体的两端固定连接有防尘侧板，壳体的内部设置有单体冲击破碎机构，壳体的一端设置有与单体冲击破碎机构相对应的进油分配器，液压工作站的输出端设置有与进油分配器相对应的主进油管，进油分配器的一侧设置有与单体冲击破碎机构相对应的回油分配器，液压工作站的输入端设置有与回油分配器相对应的主回油管，进油分配器的另一侧设置有与单体冲击破碎机构相对应的气路分配器，空气压缩机的输出端设置有与气路分配器相对应的主气管。

作为本发明进一步的方案：所述抓斗底板的一端设置有第一斜面，壳体的一端设置有与第一斜面相对应的第二斜面。

作为本发明再进一步的方案：所述壳体的上表面设置有与抓斗底板相对应的第三安装螺栓，壳体的两端设置有与抓斗侧板相对应的第四安装螺栓。

作为本发明再进一步的方案：所述壳体的一端镶嵌有与单体冲击破碎机构相对应的第一密封圈，第一密封圈为唇形密封圈。

作为本发明再进一步的方案：所述单体冲击破碎机构包括潜孔冲击器，潜孔冲击器的两端设置有轴座式轴承，潜孔冲击器的一端设置有用于进行冲击破碎的潜孔钻头，潜孔冲击器的一侧设置有齿轮箱，齿轮箱的内部设置有第二齿轮轴，第二齿轮轴的一端固定连接有第二传动齿轮，潜孔冲击器的一端固定连接有冲击器接头，冲击器接头的一端设置有与第二齿轮轴相对应的冲击器螺扣，齿轮箱的内部还设置有第一齿轮轴，第一齿轮轴的一端固定连接有与第二传动齿轮啮合连接的第一传动齿轮，齿轮箱的一端固定连接有连接座，连接座的一端固定连接有液压马达，液压马达的一端设置有与进油分配器相对应的进油管接头，进油管接头与进油分配器的连接处设置有支路进油管，进油管接头的一侧设置有与回油分配器相对应的回油管接头，回油管接头与回油分配器的连接处设置有支路回油管，连接座的内部设置有用于连接第一齿轮轴和液压马达的联轴器，第二齿轮轴的一端设置有第二密封圈，第二齿轮轴的端部固定连接有用于压紧第二密封圈的压板，压板的一侧设置有与气路分配器相对应的气管接头，气管接头与气路分配器的连接处设置有支路气管，压板的侧面设置有与气管接头相对应的单通道旋转气接头。

作为本发明再进一步的方案：所述齿轮箱的两端设置有与壳体相对应的第二安装螺栓，齿轮箱通过两端的第二安装螺栓固定在壳体上。

作为本发明再进一步的方案：所述轴座式轴承的两端设置有与壳体相对应的第一安装螺栓，轴座式轴承通过两端的第一安装螺栓固定在壳体上。

作为本发明再进一步的方案：所述第二齿轮轴为中空结构，第二齿轮轴与第二传动齿轮通过焊接方式固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述冲击器螺扣为空心锥形螺纹，冲击器螺扣与第二齿轮轴螺纹连接。

作为本发明再进一步的方案：所述潜孔钻头远离潜孔冲击器的一端设置有破碎凸起，破碎凸起与潜孔钻头为一体成型结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，使用方便，使用时通过冲击破碎机构总成的设置，对冻土层进行冲击破碎，并且将破碎后的冻土内的鹅卵石进行分离，配合挖机抓斗的挖掘，显著提升挖掘机对高原冻土层的挖掘效果，便于用户通过挖掘机在高原冻土层上进行施工作业，值得推广和使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明对应的挖机抓斗的结构示意图；

图3为本发明对应的冲击破碎机构总成的结构示意图；

图4为本发明对应的冲击破碎机构总成的剖视放大图；

图5为本发明对应的单体冲击破碎机构的结构示意图；

图6为本发明对应的齿轮箱的局部剖视放大图；

图7为本发明对应的工作原理图；

图中：1-挖掘机本体、2-液压工作站、3-空气压缩机、4-主气管、5-主进油管、6-主回油管、7-挖机抓斗、8-冲击破碎机构总成、9-抓斗侧板、10-抓斗底板、11-第三安装螺栓、12-第四安装螺栓、13-第一斜面、14-第二斜面、15-壳体、16-单体冲击破碎机构、17-第一安装螺栓、18-第二安装螺栓、19-第一密封圈、20-防尘底板、21-防尘侧板、22-气路分配器、23-进油分配器、24-回油分配器、25-潜孔钻头、26-潜孔冲击器、27-轴座式轴承、28-冲击器接头、29-齿轮箱、30-第一传动齿轮、31-第一齿轮轴、32-第二传动齿轮、33-第二齿轮轴、34-联轴器、35-连接座、36-液压马达、37-进油管接头、38-回油管接头、39-冲击器螺扣、40-第二密封圈、41-压板、42-单通道旋转气接头、43-气管接头、44-支路气管、45-支路进油管、46-支路回油管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：一种高原冻土层冲击破碎挖掘机，包括挖掘机本体1、液压工作站2、空气压缩机3和挖机抓斗7，挖掘机本体1的顶端设置有液压工作站2，液压工作站2的上方设置有空气压缩机3，挖掘机本体1的一端设置有挖机抓斗7，挖机抓斗7由抓斗底板10以及对称设置在抓斗底板10两端的抓斗侧板9组成，挖机抓斗7的底端设置有冲击破碎机构总成8，冲击破碎机构总成8包括壳体15，壳体15的下表面固定连接有防尘底板20，壳体15的两端固定连接有防尘侧板21，防尘底板20和防尘侧板21的设置起到防尘和保护壳体15内部结构的作用，并且便于用户对单体冲击破碎机构16进行检修，壳体15的内部设置有单体冲击破碎机构16，壳体15的一端设置有与单体冲击破碎机构16相对应的进油分配器23，液压工作站2的输出端设置有与进油分配器23相对应的主进油管5，进油分配器23的一侧设置有与单体冲击破碎机构16相对应的回油分配器24，液压工作站2的输入端设置有与回油分配器24相对应的主回油管6，进油分配器23的另一侧设置有与单体冲击破碎机构16相对应的气路分配器22，空气压缩机3的输出端设置有与气路分配器22相对应的主气管4；

为了便于挖机抓斗7进行挖掘，本实施例中，优选的，抓斗底板10的一端设置有第一斜面13，壳体15的一端设置有与第一斜面13相对应的第二斜面14；

为了使冲击破碎机构总成8的拆装更加方便，本实施例中，优选的，壳体15的上表面设置有与抓斗底板10相对应的第三安装螺栓11，第三安装螺栓11的数量不加限制，壳体15的两端设置有与抓斗侧板9相对应的第四安装螺栓12；

为了使冲击破碎机构总成8的使用更加可靠，本实施例中，优选的，壳体15的一端镶嵌有与单体冲击破碎机构16相对应的第一密封圈19，第一密封圈19为唇形密封圈；

为了使单体冲击破碎机构16的破碎效果更好，本实施例中，优选的，单体冲击破碎机构16包括潜孔冲击器26，潜孔冲击器26的两端设置有轴座式轴承27，潜孔冲击器26的一端设置有用于进行冲击破碎的潜孔钻头25，潜孔冲击器26的一侧设置有齿轮箱29，齿轮箱29的内部设置有第二齿轮轴33，第二齿轮轴33的一端固定连接有第二传动齿轮32，潜孔冲击器26的一端固定连接有冲击器接头28，冲击器接头28的一端设置有与第二齿轮轴33相对应的冲击器螺扣39，齿轮箱29的内部还设置有第一齿轮轴31，第一齿轮轴31的一端固定连接有与第二传动齿轮32啮合连接的第一传动齿轮30，齿轮箱29的一端固定连接有连接座35，连接座35的一端固定连接有液压马达36，液压马达36的一端设置有与进油分配器23相对应的进油管接头37，进油管接头37与进油分配器23的连接处设置有支路进油管45，进油管接头37的一侧设置有与回油分配器24相对应的回油管接头38，回油管接头38与回油分配器24的连接处设置有支路回油管46，连接座35的内部设置有用于连接第一齿轮轴31和液压马达36的联轴器34，第二齿轮轴33的一端设置有第二密封圈40，第二齿轮轴33的端部固定连接有用于压紧第二密封圈40的压板41，压板41的一侧设置有与气路分配器22相对应的气管接头43，气管接头43与气路分配器22的连接处设置有支路气管44，压板41的侧面设置有与气管接头43相对应的单通道旋转气接头42；

冲击器螺扣39为空心锥形螺纹拧入第二齿轮轴33内，第二齿轮轴33同样是空心结构，第二齿轮轴33的空心结构即能够保证扭矩的传递，内部空心结构又能够作为压缩空气进入潜孔冲击器26的通道，在空心的第二齿轮轴33轴端安装了第二密封圈40，在外侧通过压板41将第二密封圈40压紧，从而保证大齿轮空心的第二齿轮轴33轴端不会漏气；

单通道旋转气接头42的作用能够保证第二齿轮轴33带动潜孔冲击器26旋转时，单通道旋转气接头42转动而安装在其上的气管及接头不转动的作用，从而解决潜孔冲击器26的旋转供气的问题；

当液压马达36通过液压进、排油实现旋转动作时，液压马达36作为动力，液压马达36产生的扭矩通过联轴器34传递给第一传动齿轮30及第一齿轮轴31，第一传动齿轮30与第二传动齿轮32啮合从而带动第二齿轮轴33转动，通过第一齿轮轴31和第二齿轮轴33的啮合实现降低转速，增大扭矩的作用，第二齿轮轴33转动带动潜孔冲击器26转动，潜孔冲击器26转动带动潜孔钻头25转动，同时压缩空气通过单通道旋转气接头42进入潜孔冲击器26，通过冲击器内部结构气流的变化实现潜孔钻头25沿冲击器的伸缩往复运动(潜孔冲击器26及潜孔钻头25均为成熟结构产品，具体内部结构这里不做介绍)，通过潜孔钻头25的伸缩往复运动以及旋转动作，从而实现高频的冲击及旋转动作，从而实现冻土开挖时潜孔钻都对冻土进行高频冲击、回转动作；

为了使齿轮箱29的使用更加可靠，本实施例中，优选的，齿轮箱29的两端设置有与壳体15相对应的第二安装螺栓18，齿轮箱29通过两端的第二安装螺栓18固定在壳体15上；

为了使轴座式轴承27的安装更加牢固，本实施例中，优选的，轴座式轴承27的两端设置有与壳体15相对应的第一安装螺栓17，轴座式轴承27通过两端的第一安装螺栓17固定在壳体15上；

为了使第二齿轮轴33的输气效果更好，本实施例中，优选的，第二齿轮轴33为中空结构，第二齿轮轴33与第二传动齿轮32之间通过焊接方式固定连接；

为了使冲击器螺扣39的限位效果更好，本实施例中，优选的，冲击器螺扣39为空心锥形螺纹，冲击器螺扣39与第二齿轮轴33螺纹连接；

使用时通过液压马达36驱动第一齿轮轴31运转，从而在第一传动齿轮30和第二传动齿轮32的相互配合下使第二齿轮轴33转动，此时潜孔冲击器26进行转动，与此同时，采用空气压缩机3通过气管接头43为潜孔冲击器26供气，使得潜孔钻头25在高压气体的驱动下进行往复伸缩运动，配合潜孔钻头25的转动，使得潜孔钻头25可以在不断伸缩的同时进行高速转动，从而通过潜孔钻头25对冻土进行冲击破碎以及对冻土内的鹅卵石进行分离；

实施例2：

在实施例1的基础上，为了使潜孔钻头25对冻土的冲击破碎效果更好，本实施例中，优选的，潜孔钻头25远离潜孔冲击器26的一端设置有破碎凸起，破碎凸起与潜孔钻头25为一体成型结构。

本发明的工作原理及使用流程：使用时通过液压工作站2和空气压缩机3提供动力，然后通过挖掘机对冻土层进行挖掘作业，作业时潜孔钻头25率先与冻土相接触，通过潜孔钻头25对地面进行冲击破碎，通过挖机抓斗7自身斜向下的力以及潜孔钻所产生的旋转及往复冲击力的共同作用下，将冻土层中鹅卵石中间的冻土及冰块进行冲击、破碎、分离，此时挖机抓斗7对破碎后的土方进行挖掘作业，随着挖机抓斗7在冻土层的不断深入，潜孔钻头25对下方的冻土进行破碎，并且通过潜孔钻头25的旋转进一步实现鹅卵石的分离，便于挖机抓斗7进行挖掘作业，从而显著提升挖掘机在冻土层上的挖掘效率，便于挖掘机在高原冻土层上进行挖掘施工作业，提升用户对挖掘机抓斗的使用体验。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。