本公开涉及工程机械,特别涉及一种快速连接装置及工程机械。
背景技术:
1、挖掘机作为日常施工最常用的工程机械,承担多种多样的作业功能。多功能机具的应用也越来越广泛,快速连接装置作为挖掘机与机具的连接结构,实现了各种机具的快速切换安装,扩大了挖掘机使用范围,省去了由于更换属具拆卸销轴而造成的时间和人力的浪费,提高了工作效率。
2、目前最常用的快速连接装置为液压式快速连接装置,其由液压油缸驱动闭锁机构实现与机具的连接与分离。连接器包括固定钩爪和活动钩爪,固定钩爪钩住机具的一个销轴后,驱动液压缸使活动钩爪钩住机具的另一个销轴,需要操作人员手工从侧面插入安全销轴使活动钩爪锁止,从而完成机具的连接。但是在实际使用过程中发现,此种快速连接装置安全性较差,有时会由于作业过程操作失误或液压系统失效造成机具脱落。
技术实现思路
1、本公开的实施例提供了一种快速连接装置及工程机械,能够提高机具与安装基体连接的安全性。
2、根据本公开的一方面,提出一种快速连接装置,用于将机具连接于安装基体,机具包括沿着预设方向延伸的第一机具销轴和第二机具销轴,快速连接装置包括第一锁定部件和第二锁定部件中的至少一个,第一锁定部件用于实现第一机具销轴的锁定,且具有可自动切换的第一锁定状态和第一解锁状态,第二锁定部件用于实现第二机具销轴的锁定,且具有可自动切换的第二锁定状态和第二解锁状态。
3、在一些实施例中,快速连接装置还包括第一锁钩和第一锁定部件,第一锁钩的第一端可转动地连接于沿预设方向延伸的第一销轴,第一锁钩的第二端用于在第一锁定状态下卡合于第一机具销轴,第一锁定部件包括:
4、锁止钩,锁止钩的第一端可转动地连接于沿预设方向延伸的第二销轴,锁止钩的第二端用于在第一锁定状态下卡合于第一锁钩的第一端;和
5、重力块,重力块的第一端可转动地连接于第二销轴,重力块用于在快速连接装置转动至第一角度范围内的情况下使锁止钩保持在锁定位置,锁止钩在第一角度范围内受重力作用与第一锁钩存在脱离趋势,重力块的重量大于锁止钩。
6、在一些实施例中,其中锁止钩的第一端和重力块的第一端中的至少一个设有限位部,用于限制重力块的第二端朝向远离第一销轴方向转动的极限位置;
7、可选地,限位部设在锁止钩和重力块之间,在第一角度范围内重力块与限位部相互挤压。
8、在一些实施例中,快速连接装置还包括第一限位件,用于限制重力块的第二端朝向靠近第一销轴方向转动的极限位置。
9、在一些实施例中,其中锁止钩包括连接形成l形结构的钩体和钩爪,钩体连接于第二销轴,钩爪用于与第一锁钩卡合,其中:
10、锁止钩转动至钩体向上且锁止钩的重心自平衡初始朝向远离第一销轴的方向偏离的位置为第一临界位置,锁止钩转动至钩体向上且锁止钩和重力块的等效重心自平衡初始朝向远离第一销轴的方向偏离的位置为第二临界位置,第一角度范围为第一临界位置与第二临界位置之间的角度范围;和/或
11、锁止钩转动至钩体向上且锁止钩和重力块的等效重心自平衡初始朝向远离第一销轴的方向偏离的位置为第二临界位置,锁止钩转动至钩体向下且锁止钩的重心自平衡初始朝向靠近第一销轴的方向偏离的位置为第三临界位置,第二临界位置与第三临界位置之间的角度范围为第二角度范围,在第一解锁状态下快速连接装置在第二角度范围内,在第一锁定状态下,快速连接装置在非第二角度范围内。
12、在一些实施例中,快速连接装置还包括第一直线驱动部件,其第一端连接于第一锁钩,第一直线驱动部件用于驱动第一锁钩与第一机具销轴实现卡合与分离。
13、在一些实施例中,快速连接装置还包括第二锁钩和第二锁定部件,第二锁定部件用于将第二机具销轴锁止于第二锁钩,第二锁定状态独立于第一锁定部件的状态。
14、在一些实施例中,
15、在预设方向上,第一锁定部件和第二锁定部件并排设置;和/或
16、快速连接装置还包括壳体,壳体靠近第一机具销轴的区域设有凸出部,凸出部设在第一机具销轴脱离的运动轨迹上以阻止第一机具销轴脱离,第一机具销轴脱离的运动轨迹为以第二机具销轴为圆心的圆弧。
17、在一些实施例中,快速连接装置还包括壳体,第二锁定部件包括:
18、第三销轴,沿预设方向延伸;
19、锁止块,可转动地连接于第三销轴,在第二锁定状态下锁止块处于第一位置,在第一位置锁止块的第一端抵靠在第二机具销轴上以阻挡第二机具销轴脱离第二锁钩;
20、第二限位件,用于限制锁止块的第一端朝向远离第一机具销轴方向转动的极限位置;和
21、第一弹性件,连接于锁止块和壳体之间,用于对锁止块施加朝向靠近第二限位件方向旋转的弹性力。
22、在一些实施例中,快速连接装置还包括壳体和沿预设方向延伸的第四销轴,壳体上设有滑道,第四销轴沿滑道可移动地连接于壳体,锁止块还包括锁槽,第四销轴设在锁槽内且第四销轴抵靠在锁槽的内壁上;
23、其中,第四销轴的移动用于带动锁止块绕第三销轴转动,在第四销轴沿滑道从锁槽内靠近第三销轴的一端移动至锁槽内远离第三销轴的一端的情况下,第二锁定部件自第二锁定状态切换至第二解锁状态。
24、在一些实施例中,其中在第二解锁状态下锁止块旋转至第二位置,在第二位置锁止块的第一端与第二机具销轴的脱落路径间隔开;
25、可选地,快速连接装置还包括壳体,第二锁定部件还包括:
26、第一弹性件,连接于锁止块和壳体之间,用于对锁止块施加朝向靠近第二限位件方向旋转的弹性力,第一弹性件在锁止块的第一位置处的弹性力小于第二位置。
27、在一些实施例中,快速连接装置还包括第一直线驱动部件和第三限位件,第一直线驱动部件的第一端连接于第一锁钩,第一直线驱动部件的第二端连接于第四销轴,第三限位件用于限制第一锁钩朝向远离第一机具销轴方向转动的极限位置;
28、其中,在第一锁定部件处于第一解锁状态且第一直线驱动部件收缩至预设长度的情况下,第一锁钩抵靠于第三限位件,第一直线驱动部件继续收缩以带动第四销轴沿滑道移动。
29、在一些实施例中,快速连接装置包括第二锁定部件、第一锁钩、第二锁钩、壳体和第一直线驱动部件,壳体上设有滑道,第二锁定部件包括:
30、第三销轴,沿预设方向延伸;
31、锁止块,可转动地连接于第三销轴,锁止块包括锁槽,在第二锁定状态下锁止块处于第一位置,锁止块的第一端抵靠在第二机具销轴上以阻挡第二机具销轴脱离第二锁钩;和
32、第四销轴,沿预设方向延伸,其设在锁槽内且抵靠在锁槽的内壁上,且沿滑道可移动地连接于壳体,在第一位置,第四销轴抵靠在锁槽内靠近第三销轴的一端;
33、其中,第一直线驱动部件的第一端连接于第四销轴,第一直线驱动部件的第二端连接于第一锁钩,第一直线驱动部件被配置为通过伸长使锁止块旋转并保持在第一位置,并使第一锁钩卡合于第一机具销轴,从而到达第二锁定状态;
34、可选地,锁槽的形状为长圆形、弧形或三角形。
35、在一些实施例中,其中在第四销轴沿滑道从锁槽内靠近第三销轴一端移动至远离第三销轴一端的情况下,锁止块自第一位置旋转至第二位置,第二锁定部件自第二锁定状态切换至第二解锁状态,在第二位置锁止块的第一端与第二机具销轴的脱落路径间隔开。
36、在一些实施例中,其中在第二锁定状态切换至第二解锁状态的过程中,满足f1*lc>f2*ld;
37、其中,f1为第四销轴对锁槽内侧面的压力,lc为第三销轴的圆心至f1所在方向延伸直线的垂线距离,f2为第四销轴与锁槽内侧面的摩擦力,ld为第三销轴的圆心与第四销轴对锁槽内侧面的施力点之间的距离。
38、在一些实施例中,快速连接装置还包括第三限位件,用于限制第一锁钩朝向远离第一机具销轴方向转动的极限位置,在第一直线驱动部件收缩至预设长度的情况下,第一锁钩抵靠于第三限位件,第一直线驱动部件继续收缩以带动第四销轴沿滑道朝向远离第三销轴的方向移动,以使锁止块自第一位置旋转至第二位置;和/或
39、第二锁定部件还包括:第一弹性件,连接于锁止块和壳体之间,用于对锁止块施加保持在第一位置的弹性力,第一弹性件在锁止块的第一位置处的弹性力小于第二位置。
40、在一些实施例中,快速连接装置还包括第一锁定部件和沿预设方向延伸的第一销轴,第一锁钩的第一端可转动地连接于第一销轴,第一锁钩的第二端连接于第一直线驱动部件的第二端,第一锁定部件包括:
41、第二弹性件,套设在第一直线驱动部件上,第二弹性件的两端分别抵靠于第一直线驱动部件的第一端和第二端且第二弹性件在第一锁定状态下处于压缩状态,以使第一直线驱动部件保持在伸长状态。
42、在一些实施例中,锁止块的第二端设有凹槽,被配置为在第一直线驱动部件失效且第二弹性件弹性力不足的情况下抵靠在第二机具销轴上,以阻挡第二机具销轴脱离第二锁钩;和/或
43、第一锁钩包括延伸部,延伸部凸出于第一锁钩的钩爪部,以在第一直线驱动部件失效且第二弹性件弹性力不足的情况下容纳第一机具销轴,以阻止第一机具销轴脱离第一锁钩。
44、在一些实施例中,其中快速连接装置还包括第四限位件,被配置为在第二锁定状态下抵靠于锁止块以使锁止块保持在第一位置,第四限位件包括:
45、第六销轴,沿预设方向延伸;
46、第一段,可旋转地连接于第六销轴,第一段远离第六销轴的一端在第二锁定状态下抵靠于锁止块;
47、第二段,与第一段固定连接且可旋转地连接于第六销轴;和
48、第三弹性件,被配置为在第二锁定状态下固定第一段和第二段中的至少一个的位置;
49、其中,在第二锁定状态切换至第二解锁状态的过程中,第一锁钩与第二段远离第六销轴的一端接触,并使第二段绕第六销轴旋转,以使第一段朝向远离第三销轴的方向旋转。
50、根据本公开的另一方面,提出一种工程机械,包括安装基体、机具和上述实施例的快速连接装置,快速连接装置将机具连接于安装基体;
51、可选地,工程机械为挖掘机,机具包括铲斗,安装基体包括斗杆和连接杆,铲斗通过快速连接装置连接于斗杆的第一端和连接杆的第一端,连接杆的第二端通过摇臂可转动地连接于斗杆。
52、基于上述技术方案,本公开实施例的快速连接装置,无需人工手动插销实现锁止,可以减少作业中操作失误造成机具脱落且节省时间,能够提高作业安全性和作业效率;操作者在驾驶室内就能实现机具的锁止与解锁,可降低操作难度。
1.一种快速连接装置,用于将机具(101)连接于安装基体(104),所述机具(101)包括沿着预设方向(x)延伸的第一机具销轴(102)和第二机具销轴(103),所述快速连接装置包括第一锁定部件(1)和第二锁定部件(2)中的至少一个,所述第一锁定部件(1)用于实现所述第一机具销轴(102)的锁定,且具有可自动切换的第一锁定状态和第一解锁状态,所述第二锁定部件(2)用于实现所述第二机具销轴(103)的锁定,且具有可自动切换的第二锁定状态和第二解锁状态。
2.根据权利要求1所述的快速连接装置,还包括第一锁钩(11)和第一锁定部件(1),所述第一锁钩(11)的第一端可转动地连接于沿所述预设方向(x)延伸的第一销轴(61),所述第一锁钩(11)的第二端用于在所述第一锁定状态下卡合于所述第一机具销轴(102),所述第一锁定部件(1)包括:
3.根据权利要求2所述的快速连接装置,其中所述锁止钩(12)的第一端和所述重力块(13)的第一端中的至少一个设有限位部(121),用于限制所述重力块(13)的第二端朝向远离所述第一销轴(61)方向转动的极限位置;
4.根据权利要求2所述的快速连接装置,还包括第一限位件(41),用于限制所述重力块(13)的第二端朝向靠近所述第一销轴(61)方向转动的极限位置。
5.根据权利要求2~4任一项所述的快速连接装置,其中所述锁止钩(12)包括连接形成l形结构的钩体(122)和钩爪(123),所述钩体(122)连接于所述第二销轴(62),所述钩爪(123)用于与所述第一锁钩(11)卡合,其中:
6.根据权利要求2~5任一项所述的快速连接装置,还包括第一直线驱动部件(51),其第一端连接于所述第一锁钩(11),所述第一直线驱动部件(51)用于驱动所述第一锁钩(11)与所述第一机具销轴(102)实现卡合与分离。
7.根据权利要求2~6任一项所述的快速连接装置,还包括第二锁钩(21)和第二锁定部件(2),所述第二锁定部件(2)用于将第二机具销轴(103)锁止于所述第二锁钩(21),所述第二锁定状态独立于所述第一锁定部件(1)的状态。
8.根据权利要求7所述的快速连接装置,其中,
9.根据权利要求7或8所述的快速连接装置,还包括壳体(3),所述第二锁定部件(2)包括:
10.根据权利要求9所述的快速连接装置,还包括壳体(3)和沿所述预设方向(x)延伸的第四销轴(64),所述壳体(3)上设有滑道(32),所述第四销轴(64)沿所述滑道(32)可移动地连接于所述壳体(3),所述锁止块(22)还包括锁槽(24),所述第四销轴(64)设在所述锁槽(24)内且所述第四销轴(64)抵靠在所述锁槽(24)的内壁上;
11.根据权利要求9或10所述的快速连接装置,其中在所述第二解锁状态下所述锁止块(22)旋转至第二位置,在所述第二位置所述锁止块(22)的第一端与所述第二机具销轴(103)的脱落路径间隔开;
12.根据权利要求10所述的快速连接装置,还包括第一直线驱动部件(51)和第三限位件(43),所述第一直线驱动部件(51)的第一端连接于所述第一锁钩(11),所述第一直线驱动部件(51)的第二端连接于所述第四销轴(64),所述第三限位件(43)用于限制所述第一锁钩(11)朝向远离所述第一机具销轴(102)方向转动的极限位置;
13.根据权利要求1~6任一项所述的快速连接装置,包括第二锁定部件(2)、第一锁钩(11)、第二锁钩(21)、壳体(3)和第一直线驱动部件(51),所述壳体(3)上设有滑道(32),所述第二锁定部件(2)包括:
14.根据权利要求13所述的快速连接装置,其中在所述第四销轴(64)沿所述滑道(32)从所述锁槽(24)内靠近所述第三销轴(63)一端移动至远离所述第三销轴(63)一端的情况下,所述锁止块(22)自所述第一位置旋转至第二位置,所述第二锁定部件(2)自所述第二锁定状态切换至所述第二解锁状态,在所述第二位置所述锁止块(22)的第一端与所述第二机具销轴(103)的脱落路径间隔开。
15.根据权利要求14所述的快速连接装置,其中在所述第二锁定状态切换至所述第二解锁状态的过程中,满足f1*lc>f2*ld;
16.根据权利要求14或15所述的快速连接装置,还包括第三限位件(43),用于限制所述第一锁钩(11)朝向远离所述第一机具销轴(102)方向转动的极限位置,在所述第一直线驱动部件(51)收缩至预设长度的情况下,所述第一锁钩(11)抵靠于所述第三限位件(43),所述第一直线驱动部件(51)继续收缩以带动所述第四销轴(64)沿所述滑道(32)朝向远离所述第三销轴(63)的方向移动,以使所述锁止块(22)自所述第一位置旋转至所述第二位置;和/或
17.根据权利要求13~16任一项所述的快速连接装置,还包括第一锁定部件(1)和沿所述预设方向(x)延伸的第一销轴(61),所述第一锁钩(11)的第一端可转动地连接于所述第一销轴(61),所述第一锁钩(11)的第二端连接于所述第一直线驱动部件(51)的第二端,所述第一锁定部件(1)包括:
18.根据权利要求17所述的快速连接装置,其中,
19.根据权利要求13至18任一项所述的快速连接装置,其中所述快速连接装置还包括第四限位件(44),被配置为在第二锁定状态下抵靠于所述锁止块(22)以使所述锁止块(22)保持在所述第一位置,所述第四限位件(44)包括:
20.一种工程机械,包括安装基体(104)、机具(101)和权利要求1~19任一项所述的快速连接装置,所述快速连接装置将所述机具(101)连接于所述安装基体(104);
