一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种挖掘机，尤其涉及一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构。
【背景技术】
[0002]目前市场上的挖掘机有两种，液压式挖掘机和机械式挖掘机，其中，液压式挖掘机以液压油为传递动力的介质，其起动性较差，容易因内部元件磨损产生泄漏，而且涉及的元件较多，泄漏的液压油会造成环境的污染，同时出现过热、工作无力等现象；机械式挖掘机主要靠钢丝绳、齿轮、转轮和连杆为传递动力的介质，能够在一定程度上改进液压式挖掘机的一些缺点，但是目前的机械式挖掘机仍然存在一些问题，例如无法调节挖掘半径和挖掘深度等，从而限制了其使用范围。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，该挖掘机构不仅能够实现对挖掘机动臂的伸缩，还能实现挖掘机斗杆的伸缩，扩大了使用范围。
[0004]为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案:一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构，其包括机架、铲斗、铲斗翻转组件、铲斗升降组件、动臂摆动组件、动臂伸缩组件以及斗杆伸缩组件，其中，铲斗翻转组件包括通过多个转动副依次可活动连接的第一主动件、第一连杆、第一支撑架、第一伸缩杆、第二支撑架、第二伸缩杆、以及第二连杆，其中，第一主动件和第二连杆还通过转动副分别与机架和铲斗相互活动连接，第一支撑架通过转动副分别与铲斗升降组件和动臂摆动组件相互活动连接，第二支撑架通过转动副分别与铲斗升降组件和动臂摆动组件相互活动连接；铲斗升降组件包括通过多个转动副依次可活动连接的第二主动件、第三连杆、第三支撑架、第三伸缩杆和斗杆，以及与斗杆相互可伸缩连接的斗杆推杆，其中，第二主动件还通过转动副与机架相互活动连接，第三支撑架还通过转动副与动臂摆动组件和第一支撑架相互活动连接，斗杆还通过转动副分别与第二支撑架和动臂摆动组件相互活动连接，斗杆推杆还通过转动副与铲斗相互活动连接；动臂摆动组件包括分别与机架相互活动连接的动臂和第四主动件、可活动地连接在动臂和第四主动件之间的第六连杆、可伸缩地连接在动臂上的动臂推杆，其中，动臂推杆还与斗杆和第二支撑架相互活动连接；动臂伸缩组件包括与动臂相互活动连接的第三主动件、以及活动地连接在第三主动件和动臂推杆之间的第五连杆；动臂伸缩组件可推动或拉动动臂推杆发生伸缩运动，并带动第一伸缩杆和第三伸缩杆发生伸缩运动；斗杆伸缩组件包括通过转动副相互连接的第五主动件和第七连杆，其中第五主动件还通过转动副与斗杆相互活动连接，第七连杆还通过转动副与斗杆推杆相互活动连接。
[0005]此外，本发明还提供如下附属技术方案:
[0006]所述铲斗翻转组件还包括连接所述机架和所述第一主动件的第一转动副、连接所述第一主动件和所述第一连杆的第二转动副、连接所述第一连杆和所述第一支撑架的第三转动副、连接所述第一支撑架和所述第一伸缩杆的第四转动副、连接所述第一伸缩杆和所述第二支撑架的第五转动副、连接所述第二支撑架和所述第二伸缩杆的第六转动副、连接所述第二伸缩杆和所述第二连杆的第七转动副、连接所述第二连杆和所述铲斗的第八转动副。
[0007]所述铲斗升降组件还包括连接所述机架和所述第二主动件的第九转动副、连接所述第二主动件和所述第三连杆的第十转动副、连接所述第三连杆和所述第三支撑架的第十一转动副、连接所述第三支撑架和所述第三伸缩杆的第十二转动副、连接所述第三伸缩杆和所述斗杆的第十三转动副、连接所述斗杆推杆和所述铲斗的第十五转动副。
[0008]所述动臂摆动组件还包括连接所述机架和所述动臂的第十九转动副、连接所述第一支撑架、第三支撑架和所述动臂的第二十三转动副、连接所述机架和所述第四主动件的第二十二转动副、连接所述第四主动件和所述第六连杆的第二十一转动副、连接所述第六连杆和所述动臂的第二十转动副、连接所述动臂、所述斗杆和所述第二支撑架的第二十四转动副。
[0009]所述动臂伸缩组件还包括连接所述动臂和所述第三主动件的第十八转动副、连接所述第三主动件和所述第五连杆的第十七转动副、连接所述第五连杆和所述动臂推杆的第十六转动副。
[0010]所述斗杆伸缩组件还包括连接所述斗杆和所述第五主动件的第二十五转动副、连接所述第五主动件和所述第七连杆的第二十六转动副、连接所述第七连杆和所述斗杆推杆的第二十七转动副。
[0011]所述斗杆推杆上安装有第十四转动副，在该第十四转动副与第七转动副之间连接有第四连杆。
[0012]相比于现有技术，本发明的优势在于:本发明的挖掘机构结构合理，功能多样，具有铲斗翻转和升降功能、动臂摆动功能、调节挖掘半径以及调节挖掘深度功能，尤其是调节挖掘半径和调节挖掘深度功能，可在挖掘机机身不移动的前提下扩大挖掘半径和/或增加挖掘深度，使得本发明的挖掘机构不仅可以完成挖掘机的基本功能，而且可以在某些条件(例如高空救援、拆解高楼、河床的淤泥清理作业、坡面作业等)时更好的完成任务，实现一机多用，并且更省时省力。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的一种由曲柄滑块控制的动臂与斗杆可伸缩的机械式挖掘机构的结构示意图。
[0014]附图标记:1_第一转动副，2-第一主动件，3-第二转动副，4-第一连杆，5-第三转动副，6-第一支撑架，7-第四转动副，8-第一伸缩杆，9-第五转动副，10-第二支撑架，11-第六转动副，12-第二伸缩杆，13-第七转动副，14-第二连杆，15-第八转动副，16-1产斗，17-第九转动副，18-第二主动件，19-第十转动副，20-第三连杆，21-第^^一转动副，22-第三支撑架，23-第十二转动副，24-第三伸缩杆，25-第十三转动副，26-斗杆，27-斗杆推杆，28-第四连杆，29-第十四转动副，30-第十五转动副，31-第十六转动副，32-第五连杆，33-第十七转动副，34-第三主动件，35-第十八转动副，36-第十九转动副，37-动臂，38-第二十转动副，39-第六连杆，40-第二^^一转动副，41-第四主动件，42-第二十二转动副，43-第二十三转动副，44-动臂推杆，45-第二十四转动副，46-第二十五转动副，47-第五主动件，48-第二十六转动副，49-第七连杆，50-第二十七转动副，100-机架。
【具体实施方式】
[0015]以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
[0016]参照图1，其对应于本发明较佳实施例的可扩大挖掘深度的机械式斗杆伸缩挖掘机构的结构示意图，该挖掘机构包括多个电机(图未示)、机架100、铲斗16、铲斗翻转组件、铲斗升降组件、动臂摆动组件、动臂伸缩组件及斗杆伸缩组件，其中，机架100用于稳固铲斗翻转组件、铲斗升降组件以及动臂摆动组件；铲斗16为主要工作件，用于铲或挖渣土 ；铲斗翻转组件主要用于控制铲斗16向内翻转或向外翻转，使得铲斗16取放渣土 ；铲斗升降组件主要用于控制斗杆26和斗杆推杆27摆动，从而导致铲斗16上下升降；动臂摆动组件主要用于控制动臂31发生上下摆动，从而也导致了铲斗16发生上下升降；动臂伸缩组件主要用于用于调节该挖掘机构的挖掘半径；斗杆伸缩组件主要用于调节该挖掘机构的挖掘深度。
[0017]具体地，铲斗翻转组件由第一转动副1、第一主动件2、第二转动副3、第一连杆4、第三转动副5、第一支撑架6、第四转动副7、第一伸缩杆8、第五转动副9、第二支撑架10、第六转动副11、第二伸缩杆12、第七转动副13、第二连杆14、以及第八转动副15组成。
[0018]铲斗升降组件由第九转动副17、第二主动件18、第十转动副19、第三连杆20、第i^一转动副21、第三支撑架22、第十二转动副23、第三伸缩杆24、第十三转动副25、斗杆26、斗杆推杆27、以及第十五转动副30组成。
[0019]动臂摆动组件由第十九转动副36、动臂37、第二十转动副38、第六连杆39、第二i^一转动副40、第四主动件41、第二十二转动副42、第二十三转动副43、动臂推杆44、以及第二十四转动副45组成。
[0020]动臂伸缩组件由第十六转动副31、第五连杆32、第十七转动副33、第四主动件41、以及第十八转动副35组成。
[0021]斗杆伸缩组件由第二十五转动副46、第五主动件47、第二十六转动副48、第七连杆49、以及第二十七转动副50组成。
[0022]其中第一支撑架6、第二支撑架10和第三支撑架22均具有三个连接点。
[0023]连接关系为:
[0024]第一主动件2的一端通过第一转动副I连接在机架100上，另一端通过第二转动副3与第一连杆4的一端连接，而第一连杆4另一端通过第三转动副5与第一支撑架6的第一连接点连接。第一支撑架6的第二连接点通过第四转动副7与第一伸缩杆8连接，第一支撑架6的第三连接点则通过第二十三转动副43与动臂37和第三支撑架22连接。第一伸缩杆8的另一端通过第五转动副9与第二支撑架10的第一连接点连接。第二支撑架10的第二连接点通过第六转动副11与第二伸缩杆12的一端连接，第二支撑架10的第三连接点通过第二十四转动副45与动臂推杆44和斗杆26连接。第二伸缩杆12的另一端通过第七转动副13与第二连杆14的一端连接，而第二连杆14另一端则通过第八转动副15与铲斗16连接。
[0025]第二主动件18的一端通过第九转动副17连接在机架100上，另一端则通过第十转动副19与第三连杆20的一端连接，而第三连杆20另一端又通过第^^一转动副21与第三支撑架22的第一连接点连接。第三支撑架22的第二连接点通过第十二转动副23与第二伸缩杆24的一端连接，第三支撑架22的第三连接点通过第二十三转动副43与动臂37和第一支撑架6连接。第二伸缩杆24的另一端通过第十三转动副25与斗杆26的一端连接，而斗杆26的另一端与斗杆推杆27相互伸缩连接，斗杆推杆27通过第十五转动副30与铲斗16连接。
[0026]动臂37的一端通过第十九转动副36连接在机架100上，另一端与动臂推杆44相互伸缩连接，而动臂推杆44又通过第二十四转动副45与斗杆26和第二支撑架10连接。第四主动件41的一端通过第二十二转动副42连接在机架100上，另一端通过第二十一转动副40与第六连杆39的一端连接，而第六连杆39另一端又通过第二十转动副38与动臂37连接。
[0027]第四主动件41 一端通过第十八转动副35连接在动臂37上，另一端通过第十七转动副33与第五连杆32的一端连接，而第五连杆32另一端通过第