一种与装载机快换机具快速接合脱开的连接装置.pdf

一种与装载机快换机具快速接合脱开的连接装置，其特征在于：该连接装置包括用于与作业机具(13)背部上方设置的钩形挂件相结合的挂接杆件(7)，用于与装载机左、右动臂(15)以及作业机具(13)背部设置的左、右连接板(12-1)、(12-2)上加工出的轴孔相结合的伸缩式销轴机构，以及用于连接装载机工作装置中摇臂(14)的弧形拉杆(3)。本装置在不改动装载机工作装置主要部分的前提下，仅需利用与动臂、摇臂结合的连接装置，便可不必再依靠人员手工装配操作，就能方便地实现一台主机分别与多种作业机具之间的快速接挂或脱开，实现一台主机使用多种作业机具来进行多功能作业的目的。

1、  一种与装载机快换机具快速接合脱开的连接装置，其特征在于：该连接装置包括用于与作业机具(13)背部上方设置的钩形挂件相结合的挂接杆件(7)，用于与装载机左右动臂(15)以及作业机具(13)背部设置的左、右连接板(12-1)、(12-2)上加工出的轴孔相结合的伸缩式销轴机构，以及用于连接装载机动臂工作装置中摇臂(14)的弧形拉杆(3)。

2、  根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于：所述挂接杆件(7)的两端分别与构成连接装置的左、右固定侧板(10-1)、(10-2)相固接，在挂接杆件(7)的下方依次平行设置有加强杆件(8)和中空柱形结构的用于安装伸缩式销轴机构的下钢梁(9)，所述加强杆件(8)和下钢梁(9)的两端分别与左、右侧板(10-1)、(10-2)相固接；在挂接杆件(7)和加强杆件(8)中间部位设置有一分别与挂接杆件(7)和加强杆件(8)相固接的拉杆支座(2)，该拉杆支座(2)通过铰接方式与弧形拉杆(3)的一端相结合；所述伸缩式销轴机构是由安装在中空柱形结构的下钢梁(9)中空腔内的双杆油缸(6)和分别连接在双杆油缸的两根活塞杆端部的左、右销轴(4-1)、(4-2)组成，且所述左、右销轴端部分别穿过相应侧固定侧板上加工出的轴孔水平向外延伸。

3、  根据权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于：所述弧形拉杆(3)一端与装载机工作装置中的摇臂(14)用销轴(17)铰接，销轴(17)通过固定结构与摇臂(14)的一侧面之间固定；弧形拉杆(3)另一端与拉杆支座(2)用销轴(16)铰接，销轴(16)通过固定结构与拉杆支座(2)的一侧面之间固定。

4、  根据权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于：所述作业机具(13)背部上方设置的钩形挂件是由左、右二块倒钩状挂板(11-1)、(11-2)组成，其钩体部分形状与挂接杆件(7)的横截面形状相配合；在挂接杆件(7)上设置有与左、右二块倒钩状挂板(11-1)、(11-2)相配合的左、右限位块(18)。

一种与装载机快换机具快速接合脱开的连接装置
技术领域
本实用新型涉及一种与装载机快换机具快速接合脱开的连接装置，该装置特别适用于多功能装载机的作业机具的快速更换。
背景技术
现代化工业生产中需要各类工程机械，特别是对以轮式装载机等一些主要工程机械为底盘开发出多功能用途的工程机械是目前工程机械行业产品发展的一个特点。这类产品主要用于城市、小城镇和农村的公路建设及养护、电力设备建设、开山取石以及小型建筑队所从事的各种建筑施工工程。如采用轮式装载机为基础开发多功能的工程机械，它的基础底盘不变，只是将其前部作业机具通过快速接合或脱开，迅速变换，就可改装成的多种独立的工程机械，成为国民经济建设中急需用的产品，能在农村城市化和现代化进程中发挥积极作用。
轮式装载机是工程机械中最常见的一种机械，它的工作装置前部作业机具通常是一只铲斗，它的背部下方与动臂连接，它的背部上方与拉杆连接；采用销轴连接方式。因此，在装载机上更换作业机具，一般就需要先拆除作业机具(如铲斗)与动臂、拉杆连接的销轴，移开作业机具；然后再与另一种作业机具仍用销轴连接动臂和拉杆。这种拆装工作，一般都要借助起重工具，并采用手工装配操作方式来进行，装配操作过程复杂，人员体力消耗也很大。
因此在装载机工作装置主要构件基本不变的前提下，设计出一种通用连接装置，作业机具背部也设计成一种相应的通用结构，二者之间采用直接操作机械的进退或机械的其他相应动作，而不必再用人员的手工装配操作，就能迅速接合或脱开前部作业机具，实现一个主机底盘通过换装不同的作业机具来实现完成多功能作业，这样的机械应该是很有前途的机械。
发明内容
本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种与装载机快换机具快速接合脱开的连接装置。该装置不必借助其他人员的手工装配操作，只需要主机工作装置的连接装置依靠向快换作业机具的相应部位碰靠提升或退缩下降，就可方便地将快换作业机具挂上或卸下，实现快换或快卸目的。
本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：
本实用新型的与装载机快换机具快速接合脱开的连接装置包括用于与作业机具背部上方设置的钩形挂件相结合的挂接杆件，用于与装载机左右动臂以及作业机具背部设置的左、右连接板上加工出的轴孔相结合的伸缩式销轴机构，以及用于连接装载机工作装置中摇臂的弧形拉杆。
本实用新型中所述挂接杆件的两端分别与构成连接装置的左、右固定侧板相固接，在挂接杆件的下方依次平行设置有加强杆件和中空柱形结构的用于安装伸缩式销轴机构的下钢梁，所述加强杆件和下钢梁的两端分别与左、右侧板相固接；在挂接杆件和加强杆件中间部位设置有一分别与挂接杆件和加强杆件相固接的拉杆支座，该拉杆支座通过铰接方式与弧形拉杆的一端相结合；所述伸缩式销轴机构是由安装在中空柱形结构的下钢梁中空腔内的双杆油缸和分别连接在双杆油缸的两根活塞杆端部的左、右销轴组成，且所述左、右销轴端部分别穿过相应侧固定侧板上加工出的轴孔水平向外延伸。
本实用新型中所述弧形拉杆一端与装载机工作装置中的摇臂用销轴铰接，销轴通过固定结构与摇臂的一侧面之间固定；弧形拉杆另一端与拉杆支座用销轴铰接，销轴通过固定结构与拉杆支座的一侧面之间固定。
本实用新型中所述作业机具背部上方设置的钩形挂件是由左、右二块倒钩状挂板组成，其钩体部分形状与挂接杆件的横截面形状相配合；在挂接杆件上设置有与左、右二块倒钩状挂板相配合的左、右限位块。
本实用新型的工作原理如下：
首先将本实用新型的连接装置通过弧形拉杆和伸缩式销轴机构安装在装载机动臂的前端，当装配有本实用新型连接装置的装载机需要与作业机具快速接合时，可通过向前开进的方式，朝向作业机具背部开进，将动臂下降或作向前转翻卸斗动作，使得连接装置的挂接杆件(上管轴)向前下降，做钓挂作业机具背部设置的倒钩状挂板(其钩体部分形状近似于英文字母C形)的准备。
当连接装置的挂接杆件(上管轴)运动到倒钩状挂板下方后，此时控制操纵杆作收斗动作，就会使得作业机具背部的倒钩状挂板挂在挂接杆件(也可称为上管轴)上面，并靠作业机具的自重下垂绕挂接杆件(上管轴)向后转动。当作业机具背部限位板与连接装置下部中空柱形结构的下钢梁外壁相碰时，伸缩式销轴机构中的左、右销轴与作业机具背部设置的左、右连接板上加工出的轴孔基本同心。操纵液压系统，使双杆油缸无杆腔进入压力油，二端活塞杆伸出，推动左、右销轴外延伸端锥体部分插入作业机具背部设置的左、右连接板上加工出的轴孔中，完成挂合作业机具的动作。由于焊在连接装置中挂接杆件(上管轴)上的两个限位块之间的间距略大于二块倒钩状挂板之间的间距。因此，在倒钩状挂板向挂接杆件(上管轴)上挂叩时，二块限位块也可使作业机具的倒钩状挂板实现左右自动对中，卡入在限位块中间。
当装配有本实用新型连接装置的装载机需要与作业机具快速分离时，首先操纵装载机将作业机具放在地面上，之后操纵液压系统，使得双杆油缸的活塞杆收缩，进而带动左、右销轴从作业机具的侧板孔中退出来；此时控制操纵杆作向前转翻卸斗动作，直到连接装置中的挂接杆件从作业机具的倒钩状挂板的挂钩内退卸下来，即可方便实现与作业机具快速分离脱开。即当双杆油缸的有杆腔进入压力油使得活塞杆收回到最小行程时，销轴前端与动臂前端孔处的外开裆平齐，这时连接装置与作业机具之间呈现脱开状态。
本实用新型的有益效果如下：
综上所述，本装置在不改动装载机工作装置主要部分的前提下，仅需利用与动臂、摇臂结合的连接装置，便可不必再依靠人员手工装配操作，就能方便地实现一台主机分别与多种作业机具之间的快速接挂或脱开，实现一台主机使用多种作业机具来进行多功能作业的目的。
附图说明
图1是本实用新型连接装置的立体结构图。
图2是本实用新型装置的双杆油缸活塞杆处于最小行程状态时，左、右销轴与动臂连接的结构图；也是本实用新型装置与作业机具处于脱开状态的结构图。
图3是本实用新型装置的双杆油缸活塞杆处于最大行程状态时，左、右销轴与动臂以及作业机具连接板相结合的原理图；也是本实用新型装置与作业机具接合状态的结构图。
图4是图3的A-A剖面图。
图5是安装本实用新型连接装置的装载机工作装置与具有快换功能的作业机具脱开状态的示意图。
图6是安装本实用新型连接装置的装载机工作装置与具有快换功能的作业机具接合状态的示意图。
图中序号为：1是连接装置，2是拉杆支座，3是弧形拉杆，4-1是左销轴，4-2是右销轴，5是连接左、右销轴与双杆油缸活塞杆的轴销，6是双杆油缸，7是挂接杆件(上管轴)，8是加强杆件(中管轴)，9是中空柱形结构的下钢梁(截面呈矩形结构)，10-1是左固定侧板，10-2是右固定侧板，11-1和11-2分别是作业机具背部设置的左、右倒钩状挂板，12-1是作业机具背部设置的左连接板，12-2是作业机具背部设置的右连接板，13是作业机具，14是摇臂，15是左、右动臂，16是连接弧形拉杆与拉杆支座的销轴，17是连接弧形拉杆与摇臂的销轴，18是限位块，19是开口销，20是双杆油缸的活塞杆(图2和图3所示均为左活塞杆)，21是防尘用的O形圈，22是焊在作业机具左、右侧板上的保护环，23是盖板，24是耐磨板。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述，但并不限制本实用新型。
如图1、图5所示，本实用新型的与装载机快换机具快速接合脱开的连接装置包括用于与作业机具13背部上方设置的钩形挂件相结合的挂接杆件7，用于与装载机左、右动臂15以及作业机具13背部设置的左、右连接板12-1、12-2上加工出的轴孔相结合的伸缩式销轴机构，以及用于连接装载机工作装置中摇臂14的弧形拉杆3；所述挂接杆件7的两端分别与构成连接装置的左、右固定侧板10-1、10-2相固接，在挂接杆件7的下方依次平行设置有加强杆件8和中空柱形结构的用于安装伸缩式销轴机构的下钢梁9，所述加强杆件8和下钢梁9的两端分别与左、右侧板10-1、10-2相固接；所述挂接杆件7和加强杆件8均为圆管状结构，也可称为上管轴和中管轴；所述下钢梁9为横截面呈矩形结构的中空柱形钢梁；在挂接杆件7和加强杆件8中间部位设置有一分别与挂接杆件7和加强杆件8相固接的拉杆支座2，该拉杆支座2通过铰接方式与弧形拉杆3的一端相结合；所述伸缩式销轴机构是由安装在中空柱形结构的下钢梁9中空腔内的双杆油缸6和分别连接在双杆油缸的两根活塞杆端部的左、右销轴4-1、4-2组成，且所述左、右销轴端部分别穿过相应侧固定侧板上加工出的轴孔水平向外延伸。
更具体讲，所述弧形拉杆3一端与装载机工作装置中的摇臂14用销轴17铰接，销轴17通过固定结构与摇臂14的一侧面之间固定；弧形拉杆3另一端与拉杆支座2用销轴16铰接，销轴16通过固定结构与拉杆支座2的一侧面之间固定。所述作业机具13背部上方设置的钩形挂件是由左、右二块倒钩状挂板11-1、11-2组成，其钩体部分形状呈C形结构并与管状挂接杆件7的横截面形状相配合；在挂接杆件7上设置有与左、右二块倒钩状挂板11-1、11-2相配合的左、右限位块18。
本实用新型的装配方法如下：
如图2、图3、图4所示，所述左、右销轴4-1、4-2的开槽口呈水平方向装在下钢梁9的内腔的两端，此时，左、右销轴4-1、4-2的扁方处与装在下钢梁内腔的耐磨板24贴合(参见图4所示)。然后左、右销轴4-1、4-2分别穿过连接装置1中的左、右固定侧板10-1、10-2的孔，并穿入装载机左、右动臂15前端的孔中。再将双杆油缸6平放入下钢梁内腔里，其活塞杆20前端的扁方部分水平插入左、右销轴的开槽内，将轴销5通过下钢梁9上方的装配工艺孔穿插下去，把销轴4-1、4-2分别与双杆油缸的左、右二根活塞杆20的扁方处连接在一起，并用开口销19将轴销5固定。双杆油缸6与下钢梁9后壁板之间用螺纹连接件固定，且固定后双杆油缸6的轴向中心线与连接装置1中的左、右固定侧板10-1、10-2的通孔同心。当双杆油缸6的活塞杆20收缩到最小行程时，左、右销轴4-1、4-2的前端锥部端面基本上与动臂外开裆侧面平齐(参见图2所示)。这时连接装置与动臂已经装配，处于连接状态。
双杆油缸6安装完毕，并相应连接液压管道(各图中均未画出)，将盖板23用螺纹连接件与下钢梁连接封盖。之后，将弧形拉杆3通过销轴17与摇臂14连接，销轴17通过固定结构与摇臂一侧面固定(参见图5)。至此，本实用新型的装置与装载机的工作装置之间的装配连接完毕。
本实用新型的具体工作原理及方式如下：
本实用新型与装载机的工作装置装配在一起后，当双杆油缸6的左、右活塞杆20处在行程最小时，左、右销轴4-1、4-2的外端面止于左、右动臂15的连接孔的外端面内侧，参见图2所示。
此时，把装载机向作业机具13方向开去，并下降动臂或作向前转翻卸斗动作，用连接装置1中的上管轴7放到作业机具13背部上方设置的左、右二块倒钩状挂板11-1、11-2的下方，此时控制操纵杆作收斗动作，将左、右二块倒钩状挂板11-1、11-2挂在上管轴7上。然后作收斗动作，作业机具13靠自重下垂，当其背部限位板与连接装置中的下钢梁立板相接触时，作业机具13背部设置的左、右连接板12-1、12-2的连接孔正好与连接装置1中的左、右固定侧板10-1和10-2的孔对齐。此时操纵双杆油缸6，让油缸的活塞杆20伸出，左、右销轴4-1、4-2的前端锥部就会插入作业机具13背部设置的左、右连接板12-1、12-2的连接孔中，完成快速接合动作。
如图3所示，当下销轴的扁方台阶与左、右固定侧板10-1和10-2的内侧面相接触时，也就控制了左、右销轴4-1、4-2的最大行程。此时，销轴4-1、4-2的前端锥部插入到作业机具左、右连接板12-1、12-2的孔里，它们的前端锥部露出作业机具的左、右连接板的外侧面，而焊接在作业机具左、右连接板外侧面的保护环22可起到对销轴锥部保护的作用。这时连接装置左、右销轴4-1、4-2与作业机具左、右连接板12-1、12-2已经处于连接接合状态位置，如图6所示。
当装配有本实用新型连接装置的装载机需要与作业机具快速分离时，把作业机具13底面放在地面之后，操纵双杆油缸的活塞杆20做收缩动作，左、右销轴4-1、4-2从作业机具左、右连接板12-1和12-2的孔里退出来；此时操纵装载机作翻转卸斗动作，直到上管轴7从左、右二块倒钩状挂板11-1、11-2中脱卸出来，连接装置1就与作业机具13脱开了。此时双杆油缸的活塞杆20处于最小行程状态，作业机具13与装载机之间处于脱开状态位置，如图5所示。
在需要更换各种不同的作业机具时，它们的接合或脱开动作的操作过程都与上述相同。因此，在更换任何一种背部具有通用连接结构的作业机具时，完成上述二个接合或脱开动作，只需要按规定程序来操纵装载机就可以完成，不需要再依靠人员手工操作，来卸下销轴和装上销轴，因此这是一种快速简便更换作业机具的有效方式。
本实用新型的装置所用的液压系统，一般采用停止转向动作，将装载机现有转向液压系统的压力油在进入全液压转向器前面的单向稳流阀处取出，然后再用一只电液控制阀对本实用新型装置的液压系统进行控制，来实现更换快换机具的作业。装载机在无转向功能状态下，原地完成更换快换机具的作业后，操纵电液控制阀，使压力油与快换液压系统切断，改为正常转向液压系统使用，同时恢复装载机的转向功能。