一种具有齿状结构的液压抓斗的制作方法

本发明涉及机械设备领域，尤其是一种具有齿状结构的液压抓斗。

背景技术：

城市生活垃圾高速增长量让城市管理者措手不及。为快速解决当前垃圾问题，我国正在大力推进和鼓励生活垃圾清洁焚烧发电技术。垃圾干化是垃圾清洁焚烧处理过程中重要的第一步，垃圾干化后将垃圾进行分选，这个过程称为垃圾焚烧前的资源化预处理。

然而，现有的生活垃圾通常包含大量的塑料制品以及纺织品；这些垃圾通常具有极高的韧性。高韧性的垃圾堆叠在一起，使得抓斗的爪瓣难以插入垃圾进行抓取。

现有技术中，部分抓斗安装有震荡机构，以便爪瓣插入垃圾进行抓取。然而，现有技术中的震荡机构通常为气动震荡机构，会造成极大的运行噪音，此外高频的振动也会对抓斗其吊车的机械部件产生损害。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种具有齿状结构的液压抓斗，通过采用具有齿状结构的爪瓣并通过摆动支座驱动爪瓣，实现对干化后的垃圾进行有效、高效地抓取。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种具有齿状结构的液压抓斗，所述液压抓斗包括主筒体、爪瓣以及液压油缸，其中所述爪瓣对称布置，所述爪瓣上设置有内侧铰接点以及外侧铰接点；所述外侧铰接点与所述液压油缸的一端铰接，所述液压油缸的另一端铰接在所述主筒体的侧壁；所述爪瓣的内侧铰接点与所述主筒体的底部铰接；所述爪瓣的末端设置有爪齿，所述爪瓣的爪齿相互适配构成可交叉啮合结构。

所述爪齿上设置有加强筋。

所述爪瓣上设置有横向加强筋，所述爪瓣的侧面边缘设置有齿形挡板。

所述主筒体内部设置有液压驱动系统；所述液压驱动系统用于驱动所述液压油缸。

所述主筒体的顶部设置有吊盖。

所述主筒体的底部为摆动支座，所述爪瓣的内侧铰接点与所述摆动支座铰接并可在所述摆动支座的驱动下摆动；所述摆动支座包括基座、两根水平杆、两个水平杆套筒、竖向滑块、顶部限位板、滑块导杆、两个气动顶推装置以及两根连杆；所述顶部限位板设置在所述基座的上方，所述竖向滑块设置在所述基座与所述顶部限位板之间，所述滑块导杆穿过所述竖向滑块的导向通孔，所述滑块导杆的两端分别与所述基座以及所述顶部限位板连接；所述水平杆套筒安装在所述基座上，所述水平杆插设在所述水平杆套筒的内部，所述水平杆的一端用于和所述爪瓣的内侧的铰接点进行铰接，其另一端与所述连杆的第一端铰接，所述连杆的第二端与所述竖向滑块铰接；所述气动顶推装置为气囊型气缸，一个所述气动顶推装置设置在所述竖向滑块与所述顶部限位板之间，另一个所述气动顶推装置设置在所述竖向滑块与所述基座之间。

两个所述气动顶推装置均通过一个电动阀门与高压空气压缩机连接，所述高压空气压缩机设置在所述主筒体内部。

每个所述爪瓣的两侧各设置有一个所述内侧铰接点；所述摆动支座的数目为二。

本发明的优点是：爪瓣设置有尖锐的爪齿，在抓取垃圾过程中可以便于爪瓣穿透堆垛的垃圾；摆动支座可以驱动爪瓣摆动，使得爪瓣在插入垃圾堆垛的过程中可以撩拨难以穿透的垃圾，扫清插入路径；可保证抓取量并可提高抓取效率，尤其可保证对大体积垃圾的抓取。

附图说明

图1为具有齿状结构的液压抓斗处于张开状态的正视图；

图2为具有齿状结构的液压抓斗处于闭合状态的正视图；

图3为具有齿状结构的液压抓斗处于闭合状态的侧视图；

图4为竖向滑块运行至最高点时摆动支座的结构示意图；

图5为竖向滑块运行至最低点时摆动支座的结构示意图；

图6为摆动支座的气动系统的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-6所示，图中标记1-20分别表示为：主筒体1、爪瓣2、液压油缸3、内侧铰接点4、外侧铰接点5、摆动支座6、爪齿7、齿形挡板8、液压驱动系统9、吊盖10、基座11、水平杆12、水平杆套筒13、竖向滑块14、顶部限位板15、滑块导杆16、气动顶推装置17、连杆18、电动阀门19、高压空气压缩机20。

实施例1：如图1所示，本实施例具体涉及一种具有齿状结构的液压抓斗，该液压抓斗用于和起重机配合，抓取进过干化分选后的固态回收燃料(srf)。液压抓斗悬吊在起重机的下方，液压抓斗通过与起重机通过钢丝绳连接，以便实现上下、前后、左右移动。液压抓斗由和起重机同步升降的电缆向液压抓斗液压系统供电。

如图1、2所示，本实施例的液压抓斗包括主筒体1、爪瓣2、液压油缸3。本实施例中，爪瓣2的数目为二，两个爪瓣对称分布在主筒体1的两侧；爪瓣2上设置有内侧铰接点4以及外侧铰接点5。外侧铰接点5与液压油缸3的一端铰接，液压油缸3的另一端铰接在主筒体1的侧壁，液压油缸3用于驱动爪瓣2的张开与闭合。爪瓣2的内侧铰接点4与主筒体1的底部铰接。

如图1至3所示，本实施例中，爪瓣2的末端设置有爪齿7，两个爪瓣2的爪齿7相互适配构成可交叉啮合结构。当爪瓣2闭合在一起时，两个爪瓣2的爪齿相互啮合，以保证所抓取的垃圾可被囊括在两个爪瓣2所围成的空间之中，且防止抓取的垃圾从爪瓣2之间的空隙掉落。爪齿7在爪瓣2插入垃圾堆垛的过程中，可以穿透或撩拨干化垃圾的堆垛，便于爪齿7插入干化垃圾。为了增强爪齿7的强度爪齿7上设置有加强筋。

本实施例中，爪瓣2呈弧形结构，两个爪瓣2通过各自的液压油缸3实现张开和闭合。当两个液压油缸3完全收缩时，爪瓣2完全张开，爪瓣2的爪齿7呈垂直状布置，这种角度可以便于爪齿7以及爪瓣2插入垃圾堆垛内部。爪瓣2以及爪齿7采用流线型设计，可以减小爪瓣2插入垃圾堆垛的阻力。本实施例中，爪瓣2以及爪齿7均采用相同材质的合金钢或特种合金钢制成，采用同种材质制成可以避免爪瓣2以及爪齿7在复杂的使用环境中产生电化学腐蚀。

此外，本实施例中，爪瓣2上还设置有横向加强筋，爪瓣2的侧面设置有齿形挡板8，齿形挡板8也可防止爪瓣2闭合时，抓取的垃圾从连个爪瓣2之间的空隙中掉落。

如图2所示，本实施例中，两个液压油缸3通过管路与主筒体1内部的液压驱动系统9连接。液压驱动系统9于驱动所述液压油缸3伸缩。当两个液压油缸3伸长时，两个爪瓣2收拢闭合在一起。当两个液压油缸3收缩时，两个爪瓣2张开。两个爪瓣2通过张开和闭合实现对垃圾的抓取及释放。

主筒体1的顶部设置有吊盖10；吊盖10设置有两个或四个吊点。主筒体1通过吊盖10上的吊点与起重机的钢丝绳连接。吊盖10通过螺栓固定在主筒体1的顶部。

实施例2：如图1、4、5所示，本实施例与实施1相比，主要区别在于主筒体1的结构。本实施中，主筒体1的底部为摆动支座6，两个爪瓣2的内侧铰接点4与铰接支座6铰接；摆动支座6用于驱动两个爪瓣2摆动。

如图1、4、5所示，在液压抓斗的爪瓣2插入垃圾堆垛的过程中，两个爪瓣2处于如图1所示的张开状态。为了便于爪瓣2以及爪齿7插入垃圾堆垛，摆动支座6会驱动爪瓣2沿水平方向进行小幅摆动。此时，可通过摆动支座6的驱动实现以下作用：

1）以便爪齿7拨开因过于强韧而难以穿透的垃圾，避免因此类垃圾的阻挡而导致液压抓斗的一次抓取动作无法抓取与其抓取量相匹配的垃圾，进而导致的工作效率的降低。被拨开的无法抓取的垃圾可采用其他方式进行回收处理。

2）在爪瓣2沿水平方向小幅度摆动时，两爪瓣2通过小幅度摆动来调整垃圾堆垛内垃圾的位置，使原本堆垛中彼此间隙较大的垃圾可随着爪瓣2的小幅度摆动而逐渐聚拢，从而提高两爪瓣2一次抓取过程的抓取量，进而提高液压抓斗的工作效率。

3）当部分垃圾体积较大但足以装入两爪瓣2之间时，两爪瓣2往往因为插入的深度不够导致爪齿7仅仅抓住大体积垃圾的两侧，此时容易导致抓取失败。而本实施例中在摆动基座6的驱动下，两爪瓣2沿水平方向小幅度摆动可模拟向爪瓣2内侧的拨拢动作，从而将大体积垃圾向内拨拢，从而承载在爪瓣2的内部，保证大体积垃圾随着爪瓣2的闭合可被顺利抓起。

本实施例中，每个爪瓣2设置有两个内侧铰接点4。摆动支座6的数目为二，摆动支座6分别与两个爪瓣2的一个内侧铰接点4连接。两个摆动支座6分别设置在主筒体1底部的两端。

如图1、4、5所示，摆动支座6包括基座11、两根水平杆12、两个水平杆套筒13、竖向滑块14、顶部限位板15、滑块导杆16、两个气动顶推装置17以及两根连杆18。

本实施例中，顶部限位板15平行设置在基座11的上方，二者之间有一定的空间。竖向滑块14设置在基座11与顶部限位板15之间。滑块导杆16穿过竖向滑块14的导向通孔，滑块导杆16的两端分别与基座11以及顶部限位板15垂直连接；竖向滑块14可沿着滑块导杆16纵向移动。水平杆套筒13安装在基座11上，两根水平杆套筒13的轴线重合。水平杆12插设在水平杆套筒13的内部，水平杆12的一端用于和爪瓣2的内侧铰接点4进行铰接，其另一端与连杆18的第一端铰接，水平杆12可沿水平杆套筒13的轴线移动。两根连杆18的第二端分别与竖向滑块14的两侧铰接。气动顶推装置17为气囊型气缸，一个气动顶推装置17设置在竖向滑块14与顶部限位板15之间，用于推动竖向滑块14向下运动；另一个气动顶推装置17设置在竖向滑块14与基座11之间，用于推动竖向滑14向上运动。

两个摆动支座6同步运动，摆动支座6驱动爪瓣2摆动过程中，两个气动顶推装置17推动竖向滑块14沿竖直方向往复运动。当竖向滑块14向下运动时，竖向滑块14通过两个连杆18将两个水平杆12向外侧顶推，铰接在水平杆12第一端的爪瓣2在水平杆12的顶推下向外侧摆动。当竖向滑块14向上运动时，竖向滑块14通过两个连杆18将两个水平杆12向内侧牵引，铰接在水平杆12第一端的爪瓣2在水平杆12以及重力的作用下向内侧摆动。随着竖向滑块14沿着竖直方向往复运动，两个爪瓣2也随之对称地小幅摆动。两个爪瓣2对称的摆动使得摆动过程中不会使得液压抓斗的主体产生摆动。

在爪瓣2小幅摆动的过程中，爪瓣2尖端的爪齿7会持续撩拨堆垛里的垃圾，韧性较大的垃圾会被爪齿7拨料至爪齿7的侧面，从而移除爪瓣2插入路径上的障碍物。本实施例中，竖向滑块14往复运动的周期为1s至3s，爪瓣2按照上述周期摆动，有效地降低了爪瓣2插入垃圾堆垛的阻力。此外，爪瓣2低频摆动，对机械结构的冲击较小，产生的噪音也很微弱。

如图4至6所示，两个气动顶推装置17的进气管道均连接有一个电动阀门19连接，两个电动阀门19均与高压空气压缩机20连接。高压空气压缩机20设置在所述主筒体内部，高压空气压缩机20用于产生高压气体。电动阀门19具有导通、锁止以及放气三种状态；当电动阀门19处于导通状态时，气动顶推装置17充气膨胀，并推动竖向滑块14向相应的方向移动；当电动阀门19处于锁止状态时，气动顶推装置17内的气体数量保持恒定；当电动阀门19处于放气状态时，气动顶推装置17通过电动阀门19排出气体，同时该气动顶推装置17的推离逐渐变小。

本实施例中，两个电动阀门19均与控制器连接，控制器驱动电动阀门19控制两个气动顶推装置17的推力，使得两个气动顶推装置17可以交替推动竖向滑块，实现爪瓣2的摆动。气动顶推装置17具有较快的响应速度，可以解决大型的液压油缸3难以高频往复运动的问题。

本实施例中，摆动支座6仅在爪瓣2插入垃圾堆垛的过程中驱动爪瓣2摆动。当爪瓣2处于其他状态时，位于竖向滑块14和基座11之间的气动顶推装置17保持充气状态，将竖向滑块14顶向顶部限位板15，另一个气动顶推装置17处于压缩状态。在爪瓣2不摆动的过程中，气动顶推装置17通过连杆18以及水平杆12与爪瓣2铰接，还可起到缓冲的作用。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。