一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其换轮方法技术

本发明专利技术提供了一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法，包括挖掘机本体、履带移动机构、轮式移动机构、动力连接机构、辅助支撑装置及控制系统；所述履带移动机构分为四组，设置在挖掘机本体的底部，并连有倾斜的液压缸Ⅰ；所述轮式移动机构上设有行走轮、弯折轨道、斜齿轮Ⅰ及除泥机构；所述弯折轨道固定在挖掘机本体的下方；所述行走轮活动套接在弯折轨道上，并连有液压缸Ⅱ；所述除泥机构设置在行走轮上；所述动力连接机构连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮；所述菱形双向斜齿轮与履带移动机构连接，并与所述斜齿轮Ⅰ对应；所述辅助支撑装置设置在挖掘机本体的底部。本发明专利技术设计巧妙，换轮形式独特实用，可灵活运用在挖掘机设备上。

【技术实现步骤摘要】
一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其换轮方法
本专利技术属于挖掘机械
，涉及一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法。
技术介绍
现有的小型挖掘机在进行道路施工过程中时常需要进行跨区域作业，一般由汽车将挖掘机运送前往。但是在往返于间隔约200至500米的短途工地过程时，显然由小型挖掘机自行移动前往更为方便；然而一般的挖掘机为了适应更复杂的工地地形，往往采用履带作为移动装置，带有履带的挖掘机在移动时会留下履带的痕迹，损坏水泥或沥青铺装的路面。在现有施工技术中，为保护路面，工人需拿着垫板在路面上交替放置，挖掘机在垫板上缓慢行驶，这不仅阻碍了交通，同时也大大降低了挖掘机的移动效率，增加成本。因此需设计一种新的机构，满足挖掘机作业时使用履带，同时在铺装路面上行走时又不会破坏路面，提高挖掘机短途移动效率。公开专利号为CN201410794775.0的中国专利技术申请公布了一种多功能挖掘机，属于土石方工程机械
本专利技术在挖掘机行走装置两侧主动轮和被动轮上均布一圈等分的螺孔，在挖掘机上标配4只轮毂和轮胎，其中轮毂能与主动轮和被动轮的螺孔能顺利利用螺栓连接；通过配备可拆分的轮胎，配合挖掘机自身挖斗将设备顶起换轮的形式实现履带与轮胎的转换。上述方案虽能够实现挖掘机履带与轮胎交替使用，但无法实现自动切换，且安装轮胎时还需挖斗将挖掘机自身顶起，平衡性差，存在翻车安全隐患，同时轮胎还需另外配备携带，影响便利性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法。通过采用对角分批次换轮的方式解决了挖掘机移动时伤害路面的问题，并且无需另外增加动力装置，不需采用大型液压设备，机构的排布合理，确保了挖掘机的空间利用性以及换轮时的设备平稳性。本专利技术设计巧妙，换轮形式独特实用，非常适合灵活运用在挖掘机设备上。本专利技术的技术方案如下：一种能自动清洁的换轮式挖掘机及其使用方法，包括挖掘机本体、履带移动机构、轮式移动机构、动力连接机构、辅助支撑装置及控制系统；所述履带移动机构分为四组，以两组在前，两组在后的形式设置在挖掘机本体的底部，每组均连接有“八”字形倾斜的液压缸Ⅰ；所述轮式移动机构上设有行走轮、套轮、弯折轨道、液压缸Ⅱ、轮轴Ⅰ、斜齿轮Ⅰ及除泥机构；所述弯折轨道固定在挖掘机本体的下方，并向下弯曲；所述行走轮通过套轮活动套接在弯折轨道上；所述液压缸Ⅱ铰接在挖掘机本体的下方，并倾斜向下连接所述行走轮；所述斜齿轮Ⅰ设置在轮轴Ⅰ上；所述除泥机构与套轮连接，并沿所述弯折轨道向两端伸出；所述动力连接机构连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮；所述菱形双向斜齿轮的一面与履带移动机构连接，另一面与所述轮式移动机构上的斜齿轮Ⅰ对应；所述辅助支撑装置上设有转盘；所述转盘设置在挖掘机本体底部的正中间；所述控制系统基于单片机建立；所述挖掘机本体、履带移动机构、轮式移动机构及动力连接机构均与控制系统连接。所述四组履带移动机构分别独立，但均通过所述动力连接机构连接挖掘机的动力装置；所述弯折轨道朝向挖掘机正面的一端平直，往朝向挖掘机尾部的一端向下弯曲；所述液压缸Ⅱ以铰接的形式固定，可在伸缩推拉所述行走轮时随着弯折轨道的弯曲而改变方向；所述行走轮及套轮上均设有滚动轴承。进一步的，所述履带移动机构还包括轮轴Ⅱ、连接齿球、圆弧齿、斜齿轮Ⅱ、履带轮、传动齿腔、轮内轨道Ⅰ及液压缸连接球Ⅰ；两个所述连接齿球设置在轮轴Ⅱ的两端；所述圆弧齿设置在连接齿球上；所述斜齿轮Ⅱ固定在轮轴Ⅱ的中部，与所述菱形双向斜齿轮啮合；所述履带轮设置在轮轴Ⅱ的两端；所述传动齿腔设置在履带轮的中心，内部设有凹槽；所述传动齿腔与连接齿球对应；所述轮内轨道Ⅰ环形设置在履带轮的内表面上；所述液压缸连接球Ⅰ套接在轮内轨道Ⅰ的上部；所述液压缸Ⅰ的末端与液压缸连接球Ⅰ滚动连接。所述连接齿球、圆弧齿及传动齿腔用于套接固定履带轮，同时又可保证所述履带轮在液压缸Ⅰ的带动下翻转时可轻易脱离轮轴Ⅱ或与轮轴Ⅱ结合；所述斜齿轮Ⅱ用于传递动力，使所述轮轴Ⅱ旋转；所述轮内轨道Ⅰ及液压缸连接球Ⅰ保证在液压缸Ⅰ一直连接着履带轮时，所述履带轮正常旋转。进一步的，所述轮式移动机构还包括轮内轨道Ⅱ及液压缸连接球Ⅱ；所述液压缸Ⅱ、轮内轨道Ⅱ及液压缸连接球Ⅱ的连接方式与履带移动机构上的液压缸Ⅰ、轮内轨道Ⅰ及液压缸连接球Ⅰ基本相同，不同的是所述液压缸Ⅰ向掘机本体的左右两侧向下倾斜，所述液压缸Ⅱ向掘机本体的后方向下倾斜；所述套轮包括中心轴及轴承滚轮；所述中心轴连带行走轮套接在弯折轨道上；所述除泥机构包括连接轴、保护弹簧、钻头及除泥电机；所述连接轴连接在中心轴上；所述除泥电机设置在连接轴上；所述保护弹簧的一端连接钻头，另一端连接所述除泥电机；所述保护弹簧的外部设有软质橡胶保护套；所述钻头向弯折轨道的两端伸出所述轮式移动机构在正常运转时也可保持液压缸Ⅱ与行走轮连接；在所述轮式移动机构移动时，所述除泥电机也转动，带动所述钻头清除弯折轨道上的泥土；当所述钻头触碰弯折轨道时，所述保护弹簧将钻头收回，起到保护弯折轨道的作用。进一步的，所述动力连接机构上还设有一前一后两组主传动轴；设置在前端的所述主传动轴的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接前端的履带移动机构；设置在后端的所述主传动轴的一端连接挖掘机的发动机，另一端连接所述菱形双向斜齿轮；所述斜齿轮Ⅰ设置在轮式移动机构的后轮轮轴Ⅰ上；所述轮式移动机构的前轮轮轴Ⅰ连接有轮胎转向装置。设置在前、后两端的两组所述履带移动机构分别通过前、后两端的主传动轴从挖掘机发动机处获得动力；所述轮式移动机构通过后轮推动，前轮转向的形式带动挖掘机移动。进一步的，所述辅助支撑装置还包括两组支撑液压缸；所述支撑液压缸的尾部铰接在转盘上，端部朝向所述转盘的中心；所述转盘上连接有旋转电机。所述支撑液压缸在不用时收在转盘上，启用时只要通过铰链向下翻转即可；所述旋转电机为步进电机。本专利技术的使用方法包括以下步骤：1）下轮：由履带移动转换为轮式移动时，液压缸Ⅱ将行走轮沿着弯折轨道向下推，并顶住地面；此时斜齿轮Ⅰ与菱形双向斜齿轮啮合；2）辅助支撑：转盘转过一定角度，使两组支撑液压缸分别正对挖掘机本体的两个对角；支撑液压缸向下垂直翻出，并伸长顶住地面；此时在行走轮及支撑液压缸的配合下，履带移动机构脱离地面；除泥机构在此步骤起到清除弯折轨道上的泥土的作用。3）翻轮：支撑液压缸正对的两个对角上的两组液压缸Ⅰ收缩，履带轮的上端向内倾斜，下端向外倾斜，使履带轮离开连接齿球，脱离轮轴Ⅱ；以同样的方式将另两个对角上的履带移动机构翻折；4）完成：支撑液压缸收回，此时即可通过所述轮式移动机构移动挖掘机。与现有技术相比，本专利技术的优点：1.本专利技术通过履带移动机构与轮式移动机构相互转换使用的方法，解决了传统挖掘机短途移动时履带伤害铺装路面的问题。2.本专利技术仅使用一套动力系统，通过动力连接机构上齿轮间的移动组合实现一套动力系统带动履带移动机构及轮式移动机构的效果，节省了制造成本及设备空间。3.本专利技术中控制履带移动机构及轮式移动机构转换时的液压缸采用倾斜放置，机构排布更合理，节省了挖掘机底部空间，也使新加入的机构不影响挖掘机的通过性能。4.本专利技术将履带移动机构设计为四组，分批对角上翻，减小了液压缸Ⅰ的负荷，无需配备大型液压缸；同时辅以可旋转的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能自动清洁的换轮式挖掘机，包括挖掘机本体（1），其特征在于：还包括履带移动机构（2）、轮式移动机构（3）、动力连接机构（4）、辅助支撑装置（25）及控制系统；所述履带移动机构（2）分为四组，以两组在前，两组在后的形式设置在挖掘机本体（1）的底部，每组均连接有“八”字形倾斜的液压缸Ⅰ（11）；所述轮式移动机构（3）上设有行走轮（16）、套轮（17）、弯折轨道（18）、液压缸Ⅱ（19）、轮轴Ⅰ（14）、斜齿轮Ⅰ（15）及除泥机构（28）；所述弯折轨道（18）固定在挖掘机本体（1）的下方，并向下弯曲；所述行走轮（16）通过套轮（17）活动套接在弯折轨道（18）上；所述液压缸Ⅱ（19）铰接在挖掘机本体（1）的下方，并倾斜向下连接所述行走轮（16）；所述斜齿轮Ⅰ（15）设置在轮轴Ⅰ（14）上；所述除泥机构（28）与套轮（17）连接，并沿所述弯折轨道（18）向两端伸出；所述动力连接机构（4）连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮（24）；所述菱形双向斜齿轮（24）的一面与履带移动机构（2）连接，另一面与所述轮式移动机构（3）上的斜齿轮Ⅰ（15）对应；所述辅助支撑装置（25）上设有转盘（26）；所述转盘（26）设置在挖掘机本体（1）底部的正中间；所述控制系统基于单片机建立；所述挖掘机本体（1）、履带移动机构（2）、轮式移动机构（3）及动力连接机构（4）均与控制系统连接。...

【技术特征摘要】
1.一种能自动清洁的换轮式挖掘机，包括挖掘机本体（1），其特征在于：还包括履带移动机构（2）、轮式移动机构（3）、动力连接机构（4）、辅助支撑装置（25）及控制系统；所述履带移动机构（2）分为四组，以两组在前，两组在后的形式设置在挖掘机本体（1）的底部，每组均连接有“八”字形倾斜的液压缸Ⅰ（11）；所述轮式移动机构（3）上设有行走轮（16）、套轮（17）、弯折轨道（18）、液压缸Ⅱ（19）、轮轴Ⅰ（14）、斜齿轮Ⅰ（15）及除泥机构（28）；所述弯折轨道（18）固定在挖掘机本体（1）的下方，并向下弯曲；所述行走轮（16）通过套轮（17）活动套接在弯折轨道（18）上；所述液压缸Ⅱ（19）铰接在挖掘机本体（1）的下方，并倾斜向下连接所述行走轮（16）；所述斜齿轮Ⅰ（15）设置在轮轴Ⅰ（14）上；所述除泥机构（28）与套轮（17）连接，并沿所述弯折轨道（18）向两端伸出；所述动力连接机构（4）连接挖掘机的发动机，并设有菱形双向斜齿轮（24）；所述菱形双向斜齿轮（24）的一面与履带移动机构（2）连接，另一面与所述轮式移动机构（3）上的斜齿轮Ⅰ（15）对应；所述辅助支撑装置（25）上设有转盘（26）；所述转盘（26）设置在挖掘机本体（1）底部的正中间；所述控制系统基于单片机建立；所述挖掘机本体（1）、履带移动机构（2）、轮式移动机构（3）及动力连接机构（4）均与控制系统连接。2.根据权利要求1所述的一种能自动清洁的换轮式挖掘机，其特征在于：所述履带移动机构（2）还包括轮轴Ⅱ（5）、连接齿球（6）、圆弧齿（7）、斜齿轮Ⅱ（8）、履带轮（9）、传动齿腔（10）、轮内轨道Ⅰ（12）及液压缸连接球Ⅰ（13）；两个所述连接齿球（6）设置在轮轴Ⅱ（5）的两端；所述圆弧齿（7）设置在连接齿球（6）上；所述斜齿轮Ⅱ（8）固定在轮轴Ⅱ（5）的中部，与所述菱形双向斜齿轮（24）啮合；所述履带轮（9）设置在轮轴Ⅱ（5）的两端；所述传动齿腔（10）设置在履带轮（9）的中心，内部设有凹槽；所述传动齿腔（10）与连接齿球（6）对应；所述轮内轨道Ⅰ（12）环形设置在履带轮（9）的内表面上；所述液压缸连接球Ⅰ（13）套接在轮内轨道Ⅰ（12）的上部；所述液压缸Ⅰ（11）的末端与液压缸连接球Ⅰ（13）滚动连接。3.根据权利要求1所述的一种能自动清洁的换轮式挖掘机，其特征在于：所述轮式移动机构（3）还包括轮内轨道Ⅱ（20）及液压缸连接球Ⅱ（21）；所述液压缸Ⅱ（19）、轮内轨道Ⅱ（20）及液压缸连接球Ⅱ（21）的连接方式与履带移动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟安祺，
申请(专利权)人：广西南宁胜祺安科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45