本實(shí)用新型涉及帶有工具安裝件的挖掘臂和挖掘系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的用于將工具——比如例如液壓錘——安裝至挖掘臂的解決方案包括平行連桿或允許工具在儲(chǔ)存位置與操作位置之間擺動(dòng)的機(jī)構(gòu)。這些已知的機(jī)構(gòu)趨于包括需要維護(hù)的并且使挖掘臂的總體尺寸增加的大量的移動(dòng)部件。此外，在工具和/或連桿的任何部分妨礙到設(shè)置在挖掘臂的端部處的挖斗的挖掘動(dòng)作的情況下，挖掘性能可能會(huì)受到損害。

因此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種維護(hù)成本低的、緊湊的且不損害挖掘性能的改進(jìn)的挖掘臂和改進(jìn)的挖掘系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

該目的通過(guò)下述挖掘臂來(lái)實(shí)現(xiàn)：所述挖掘臂包括安裝在挖掘臂的一個(gè)端部處的挖斗和設(shè)置在挖掘臂上的工具安裝件。工具安裝件包括導(dǎo)軌和以可滑動(dòng)的方式安裝至導(dǎo)軌的滑動(dòng)件，其中，滑動(dòng)件適于使工具附接至滑動(dòng)件。導(dǎo)軌包括至少一個(gè)開(kāi)口并且滑動(dòng)件包括能夠插入到所述至少一個(gè)開(kāi)口中的至少一個(gè)鎖定銷(xiāo)。

因此，滑動(dòng)件及附接至其的工具可沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)而不需要任何高維護(hù)成本的機(jī)械連桿或類(lèi)似件。作為示例，滑動(dòng)件及其所附接的工具可在重力的作用下沿著導(dǎo)軌向下滑動(dòng)，從而使滑動(dòng)件移動(dòng)到使工具延伸超過(guò)挖掘臂及其挖斗的底表面的操作位置，并且在工具的端部擱置在地面上時(shí)，可通過(guò)向下推動(dòng)挖掘臂而使滑動(dòng)件和工具沿著導(dǎo)軌被向上推回，從而使工具移回到比挖掘臂更向上的儲(chǔ)存位置。

因此，挖掘臂使得操作者能夠通過(guò)使滑動(dòng)件和液壓錘沿著導(dǎo)軌從擱置位置滑動(dòng)至操作位置并移回至擱置位置而在利用挖斗進(jìn)行挖掘與利用作為示例性工具的液壓錘例如鑿裂大巖石之間改變。導(dǎo)軌和滑動(dòng)件提供了緊湊的、維護(hù)成本低的且允許將工具靠近挖掘臂安裝的工具安裝件機(jī)構(gòu)，因此，使得在工具的操作期間挖掘臂上的不需要的杠桿作用最小化。導(dǎo)軌中的所述至少一個(gè)開(kāi)口通過(guò)設(shè)置在滑動(dòng)件中的鎖定銷(xiāo)插入到導(dǎo)軌中的開(kāi)口中而提供了將工具鎖定在期望位置中的緊湊且維護(hù)成本低的方式。

根據(jù)實(shí)施方式，工具安裝件可設(shè)置在挖掘臂的表面上，使得安裝在挖掘臂上的工具不妨礙挖斗的挖掘動(dòng)作。因此，工具安裝件可例如設(shè)置在挖掘臂的背對(duì)挖斗的開(kāi)口的表面上，使得工具在挖掘操作期間與挖斗鏟起并翻倒的任何污物均不接觸。

根據(jù)實(shí)施方式，挖斗可設(shè)置有用于接納工具的一部分的凹部。因此，工具可延伸到挖斗中的凹部中，使得例如在工具的儲(chǔ)存位置，工具與挖斗的任何表面均不接觸，并且因此不妨礙挖掘動(dòng)作。

根據(jù)實(shí)施方式，導(dǎo)軌上可以設(shè)置至少兩個(gè)開(kāi)口以分別將滑動(dòng)件鎖定在工具的儲(chǔ)存位置和工具的操作位置。因此，滑動(dòng)件及其所附接的工具的位置可被可靠地鎖定，從而或者用于儲(chǔ)存工具并使用挖斗進(jìn)行挖掘或者用于操作工具。

根據(jù)實(shí)施方式，滑動(dòng)件可包括多個(gè)鎖定銷(xiāo)，所述多個(gè)鎖定銷(xiāo)各自插入到導(dǎo)軌中的對(duì)應(yīng)開(kāi)口中，從而鎖定滑動(dòng)件沿著導(dǎo)軌的位置。因此，甚至可更進(jìn)一步地穩(wěn)定工具的位置并且可防止滑動(dòng)件及其所附接的工具繞單個(gè)鎖定銷(xiāo)的不希望的旋轉(zhuǎn)，從而確保了工具的可靠操作。

根據(jù)實(shí)施方式，工具安裝件還可包括用于使滑動(dòng)件沿著導(dǎo)軌移動(dòng)的裝置。因此，操作者不需要依靠重力或手動(dòng)推動(dòng)滑動(dòng)件來(lái)調(diào)節(jié)工具沿著挖掘臂的位置。

其中，用于使滑動(dòng)件沿著導(dǎo)軌移動(dòng)的器件可包括液壓缸、鏈或螺栓中的至少一者。由于裝置在工具或挖掘臂的操作期間不需要吸收挖掘臂作用在滑動(dòng)件和工具上的全部力，而僅僅協(xié)助滑動(dòng)件沿著導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)，因此，器件上的磨損最小并且器件的維護(hù)需求是相當(dāng)?shù)偷?。用于使滑?dòng)件沿著導(dǎo)軌移動(dòng)的裝置使得操作者能夠在沒(méi)有大幅度地增加挖掘臂的總體尺寸或維護(hù)需求的情況下容易地控制并調(diào)節(jié)工具沿著挖掘臂的位置。

根據(jù)實(shí)施方式，滑動(dòng)件還可包括用于使鎖定銷(xiāo)移入及移出導(dǎo)軌中的所述至少一個(gè)開(kāi)口的鎖定機(jī)構(gòu)。鎖定機(jī)構(gòu)可以是簡(jiǎn)單的彈簧操作閂鎖等，或者鎖定機(jī)構(gòu)可包括遠(yuǎn)程控制的機(jī)械機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過(guò)遠(yuǎn)程控制的鎖定機(jī)構(gòu)，操作者可在不需要離開(kāi)他/她的室的情況下解鎖、調(diào)節(jié)以及鎖定工具沿著挖掘臂的位置。

根據(jù)一些實(shí)施方式，如上述的挖掘臂可被結(jié)合到挖掘系統(tǒng)中，其中，工具附接至滑動(dòng)件。

其中，工具能夠沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)到工具不妨礙挖斗的挖掘動(dòng)作的儲(chǔ)存位置以及工具延伸超過(guò)挖斗的表面的操作位置。在儲(chǔ)存位置，工具的至少一部分可被接納在設(shè)置在挖斗的表面中的凹部中，使得工具不妨礙挖斗的挖掘動(dòng)作。在工具的操作位置，工具可延伸超過(guò)挖斗的表面，從而使得工具能夠在沒(méi)有來(lái)自挖斗的任何妨礙的情況下順暢地操作。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行描述，其中，相似的附圖標(biāo)記指示相同或?qū)?yīng)的元件，并且在附圖中：

圖1示出了根據(jù)實(shí)施方式的挖掘系統(tǒng)，其中，工具處于儲(chǔ)存位置；

圖2示出了圖1的挖掘系統(tǒng)，其中，工具處于操作位置；

圖3示出了圖1的挖掘系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖4示出了圖2的挖掘系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖5示出了圖1至圖4的挖掘系統(tǒng)的鎖定機(jī)構(gòu)的視圖；以及

圖6示出了圖5的鎖定機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)的截面圖。

具體實(shí)施方式

在對(duì)不同的實(shí)施方式進(jìn)行的以下描述中，對(duì)附圖進(jìn)行了參照，其中，相似的附圖標(biāo)記指示相同或?qū)?yīng)的元件。附圖不一定是按比例的。相反，某些特征可能以放大的比例或者以稍微簡(jiǎn)化的方式或示意性的方式示出，其中，為了例示本實(shí)用新型的原理而不因無(wú)助于理解這些原理的細(xì)節(jié)使附圖混亂，可能已將某些常規(guī)元件省去。

應(yīng)當(dāng)注意的是，除非另有說(shuō)明，否則不同的特征或元件不管它們?cè)谙旅媸欠癖灰黄鹈枋鰹橥粚?shí)施方式的一部分都可以彼此結(jié)合。將示例性實(shí)施方式中的特征或元件結(jié)合，以便于理解本實(shí)用新型而不是將本實(shí)用新型的范圍限制至有限組的實(shí)施方式，并且在這個(gè)意義上，相應(yīng)的實(shí)施方式中示出的是具有大致相同功能的替代性元件，它們旨在是可互換的，但為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，并不試圖公開(kāi)所有可能置換的特征的完整描述。

此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是在沒(méi)有包括在該詳細(xì)說(shuō)明中的許多細(xì)節(jié)的情況下也可實(shí)踐本實(shí)用新型。相反，一些公知的結(jié)構(gòu)或功能可能沒(méi)有被詳細(xì)地示出或描述，從而避免了使不同的實(shí)施方式的相關(guān)說(shuō)明不必要地模糊。下面提出的描述中所使用的術(shù)語(yǔ)即使與本實(shí)用新型的某些具體實(shí)施的詳細(xì)描述結(jié)合使用也意在以該術(shù)語(yǔ)的最寬的合理方式來(lái)解釋。

首先參照?qǐng)D1，圖1示出了包括本體2和挖斗3的挖掘臂1，其中，挖斗3安裝在挖掘臂1的本體2的一個(gè)端部處。挖斗3可通過(guò)圖中未示出的挖掘致動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)相對(duì)于本體2傾斜。工具4經(jīng)由工具安裝件5安裝至本體2的側(cè)表面。在本圖中示出的示例性實(shí)施方式中，工具4為液壓錘。替代性地，工具4可為氣動(dòng)錘、旋轉(zhuǎn)滾筒切割器、定標(biāo)裝置、用于混凝土噴射的噴嘴或液壓抓斗。

在挖掘臂1的頂端處，即，在與附接有挖斗3的端部相反的端部處，挖掘臂1的本體2可被附接至至挖掘機(jī)的另一臂部和/或附接支承結(jié)構(gòu)。

工具安裝件5包括導(dǎo)軌6，導(dǎo)軌6可與本體2一體形成或可附接至本體2。工具安裝件5還包括以可滑動(dòng)的方式安裝在導(dǎo)軌6上的滑動(dòng)件(sleigh)7。工具4附接至滑動(dòng)件7?；瑒?dòng)件7的工具附接部12可設(shè)計(jì)成適合特定工具4的對(duì)應(yīng)的附接部13。因此，工具安裝件5可包括多個(gè)不同的滑動(dòng)件7，其中，每個(gè)滑動(dòng)件7設(shè)置有用于附接相應(yīng)的不同工具4的不同工具附接部12。

在圖1至圖4中示出的實(shí)施方式中，導(dǎo)軌6設(shè)置在挖掘臂1的本體2的前表面上，即，背對(duì)挖斗3的開(kāi)口端部的表面上。因此，工具4可設(shè)置在工具4不妨礙挖斗3的挖掘動(dòng)作的位置中。替代性地，導(dǎo)軌6還可設(shè)置在本體2的側(cè)表面上，即，位于與挖斗3的開(kāi)口端部相鄰的表面上。將工具4安裝在挖掘臂1的這樣的側(cè)表面上降低了挖斗3在挖掘操作期間撞到工具的任何部分的風(fēng)險(xiǎn)，但增加了挖掘臂1的整體寬度并且在工具4的操作期間向?qū)⑼诰虮?連接至挖掘機(jī)的其他臂部和其他結(jié)構(gòu)的任何連桿機(jī)構(gòu)上施加了不均勻的載荷。

導(dǎo)軌6的表面中設(shè)置有至少一個(gè)開(kāi)口8?；瑒?dòng)件7包括可插入到導(dǎo)軌6中的至少一個(gè)開(kāi)口8中的至少一個(gè)鎖定銷(xiāo)9或鎖定機(jī)構(gòu)以在導(dǎo)軌6上鎖定滑動(dòng)件7的位置。導(dǎo)軌6可由耐磨損的鋼來(lái)制成。

如可在圖1中進(jìn)一步看出，挖斗3可繞接頭結(jié)構(gòu)10相對(duì)于挖掘臂的本體2傾斜以使得挖掘臂1能夠進(jìn)行挖掘操作。在圖1中示出的位置中，挖斗3在工具4處于儲(chǔ)存位置時(shí)沿朝向工具4的方向傾斜，其中，滑動(dòng)件7的至少一個(gè)鎖定銷(xiāo)9插入到導(dǎo)軌6的頂部處的對(duì)應(yīng)開(kāi)口中。出于本說(shuō)明書(shū)的目的，本體2及其附接的導(dǎo)軌6的“頂部”描述距離挖斗3最遠(yuǎn)的部分。為了避免挖斗3與工具4之間的任何妨礙，根據(jù)描繪的實(shí)施方式的挖斗3設(shè)置有容置工具4的尖部的凹部11。替代性地，挖斗3與工具4可在挖掘臂1的本體2上間隔開(kāi)，使得在工具4處于其儲(chǔ)存位置時(shí)工具4不會(huì)延伸到挖斗3所占據(jù)的空間中。

如圖2中所示，當(dāng)工具4已移動(dòng)到其操作位置時(shí)，挖斗3可繞將挖斗3連接至挖掘臂1的本體2的接頭結(jié)構(gòu)10傾斜，使得挖斗3不妨礙工具4的操作。

當(dāng)在如圖1中所示的儲(chǔ)存位置與如圖2中所示的操作位置之間調(diào)節(jié)工具4時(shí)，滑動(dòng)件7沿著導(dǎo)軌6滑動(dòng)。當(dāng)本體2如圖1和圖2中所示保持在大致豎向方向上時(shí)，一旦所述至少一個(gè)鎖定銷(xiāo)9從導(dǎo)軌6的開(kāi)口8中縮回，帶有附接至其的工具4的滑動(dòng)件7將在重力的作用下從儲(chǔ)存位置向下滑動(dòng)到操作位置。為了使工具4從如圖2中所示的操作位置返回至圖1的儲(chǔ)存位置，操作者可抵靠地面或其他合適的表面推動(dòng)工具4的尖部，因而使滑動(dòng)件7沿著導(dǎo)軌6向上滑動(dòng)直到工具4返回到其儲(chǔ)存位置為止。

替代性地，可利用外力——比如，例如對(duì)用于沿著導(dǎo)軌6運(yùn)送滑動(dòng)件7的鏈或帶機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)馬達(dá)、或者例如用于控制滑動(dòng)件7沿著導(dǎo)軌6的運(yùn)動(dòng)的液壓缸或螺栓——使滑動(dòng)件7沿著導(dǎo)軌6移動(dòng)。

由于在工具4的操作期間——例如，利用氣動(dòng)鉆或液壓錘鑿裂巖石——的力主要由滑動(dòng)件7在導(dǎo)軌6上的附接件吸收，因此，這些相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的磨損最小。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)僅需要在工具4沒(méi)有進(jìn)行操作時(shí)使滑動(dòng)件7和工具4沿著導(dǎo)軌6移動(dòng)，并且因此，僅需要設(shè)計(jì)成移動(dòng)滑動(dòng)件7和工具4的重量。在挖掘臂1和工具4的操作期間，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)將處于鎖定狀態(tài)并且工具4與挖掘臂1的本體2之間的力將由滑動(dòng)件7至導(dǎo)軌6的附接件吸收并且/或者由鎖定銷(xiāo)9吸收。

在操作位置和儲(chǔ)存位置中的每一者中，滑動(dòng)件7均由延伸到導(dǎo)軌中的對(duì)應(yīng)開(kāi)口8中的鎖定銷(xiāo)9來(lái)鎖定。為了將滑動(dòng)件7從其鎖定位置釋放，使鎖定銷(xiāo)9縮回。這可通過(guò)抵抗彈簧操作機(jī)構(gòu)等的偏置力而從開(kāi)口8中拉出鎖定銷(xiāo)9來(lái)手動(dòng)地進(jìn)行。替代性地，可設(shè)置有遠(yuǎn)程控制的釋放機(jī)構(gòu)使得操作者能夠在不需要離開(kāi)操作者室的情況下使鎖定銷(xiāo)9縮回，例如，通過(guò)利用適合的機(jī)械連桿、一個(gè)或更多個(gè)液壓或氣動(dòng)缸或者電動(dòng)馬達(dá)遠(yuǎn)程地使鎖定銷(xiāo)9縮回。由于相應(yīng)的鎖定/釋放機(jī)構(gòu)在挖掘臂1的操作期間沒(méi)有被置于高機(jī)械載荷下，因此鎖定/釋放機(jī)構(gòu)上的磨損將最小。

如圖5和圖6中所示，鎖定銷(xiāo)9延伸到導(dǎo)軌中的對(duì)應(yīng)的開(kāi)口8中，從而將滑動(dòng)件7鎖定在工具的儲(chǔ)存位置或操作位置。在導(dǎo)軌6的相反兩端處，可設(shè)置相應(yīng)的端部止動(dòng)件14和15以防止滑動(dòng)件7滑動(dòng)超過(guò)導(dǎo)軌6。在圖5和圖6中所示的實(shí)施方式中，每個(gè)鎖定銷(xiāo)9均包括固定的外殼16，其中，外殼中設(shè)置有可滑動(dòng)銷(xiāo)17?？苫瑒?dòng)銷(xiāo)17可由彈簧或類(lèi)似件(圖中未示出)來(lái)偏置，使得可滑動(dòng)銷(xiāo)17被推動(dòng)到相應(yīng)的開(kāi)口8中，從而將滑動(dòng)件7鎖定就位。

根據(jù)本實(shí)用新型的挖掘臂1因此使得工具4——比如例如，氣動(dòng)鉆或錘——能夠牢固且緊湊地附接至挖掘臂1的本體2。用于工具4的包括以可滑動(dòng)的方式支承在導(dǎo)軌6上的滑動(dòng)件7的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是緊湊的并且不需要任何高維護(hù)的部件，比如例如，液壓缸或機(jī)械連桿臂。滑動(dòng)件導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)是特別堅(jiān)固的并且即使其暴露至工作環(huán)境中的灰塵和污物的情況下也不易于損壞。

滑動(dòng)件7使得各種各樣的不同工具4能夠固定至挖掘臂，其中，可容易地互換或移除工具4以進(jìn)行維護(hù)及維修。通過(guò)將開(kāi)口8沿著導(dǎo)軌6以適合的間距布置可以提供多個(gè)預(yù)定的儲(chǔ)存位置和操作位置，其中，滑動(dòng)件7上的鎖定銷(xiāo)9可插入到對(duì)應(yīng)的開(kāi)口8中。可利用遠(yuǎn)程控制機(jī)構(gòu)將鎖定銷(xiāo)9鎖定及釋放，使得操作者可在不需要離開(kāi)他/她的室的情況下沿著挖掘臂1調(diào)節(jié)工具4的位置。

此外，滑動(dòng)件7自身可容易地從挖掘臂1的本體2上的導(dǎo)軌6中脫離以用于服務(wù)及更換?？稍O(shè)置不同的滑動(dòng)件7，從而附接不同的工具4，其中，相應(yīng)的滑動(dòng)件7的工具附接部12可設(shè)計(jì)成適合特定的工具4。