本實用新型涉及帶有工具安裝件的挖掘臂和挖掘系統。

背景技術：

現有的用于將工具——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存位置與操作位置之間擺動的機構。這些已知的機構趨于包括需要維護的并且使挖掘臂的總體尺寸增加的大量的移動部件。此外，在工具和/或連桿的任何部分妨礙到設置在挖掘臂的端部處的挖斗的挖掘動作的情況下，挖掘性能可能會受到損害。

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

技術實現要素：

該目的通過下述挖掘臂來實現：所述挖掘臂包括安裝在挖掘臂的一個端部處的挖斗和設置在挖掘臂上的工具安裝件。工具安裝件包括導軌和以可滑動的方式安裝至導軌的滑動件，其中，滑動件適于使工具附接至滑動件。導軌包括至少一個開口并且滑動件包括能夠插入到所述至少一個開口中的至少一個鎖定銷。

因此，滑動件及附接至其的工具可沿著導軌滑動而不需要任何高維護成本的機械連桿或類似件。作為示例，滑動件及其所附接的工具可在重力的作用下沿著導軌向下滑動，從而使滑動件移動到使工具延伸超過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，可通過向下推動挖掘臂而使滑動件和工具沿著導軌被向上推回，從而使工具移回到比挖掘臂更向上的儲存位置。

因此，挖掘臂使得操作者能夠通過使滑動件和液壓錘沿著導軌從擱置位置滑動至操作位置并移回至擱置位置而在利用挖斗進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。導軌和滑動件提供了緊湊的、維護成本低的且允許將工具靠近挖掘臂安裝的工具安裝件機構，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。導軌中的所述至少一個開口通過設置在滑動件中的鎖定銷插入到導軌中的開口中而提供了將工具鎖定在期望位置中的緊湊且維護成本低的方式。

根據實施方式，工具安裝件可設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作。因此，工具安裝件可例如設置在挖掘臂的背對挖斗的開口的表面上，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。

根據實施方式，挖斗可設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作。

根據實施方式，導軌上可以設置至少兩個開口以分別將滑動件鎖定在工具的儲存位置和工具的操作位置。因此，滑動件及其所附接的工具的位置可被可靠地鎖定，從而或者用于儲存工具并使用挖斗進行挖掘或者用于操作工具。

根據實施方式，滑動件可包括多個鎖定銷，所述多個鎖定銷各自插入到導軌中的對應開口中，從而鎖定滑動件沿著導軌的位置。因此，甚至可更進一步地穩定工具的位置并且可防止滑動件及其所附接的工具繞單個鎖定銷的不希望的旋轉，從而確保了工具的可靠操作。

根據實施方式，工具安裝件還可包括用于使滑動件沿著導軌移動的裝置。因此，操作者不需要依靠重力或手動推動滑動件來調節工具沿著挖掘臂的位置。

其中，用于使滑動件沿著導軌移動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件和工具上的全部力，而僅僅協助滑動件沿著導軌的運動，因此，器件上的磨損最小并且器件的維護需求是相當低的。用于使滑動件沿著導軌移動的裝置使得操作者能夠在沒有大幅度地增加挖掘臂的總體尺寸或維護需求的情況下容易地控制并調節工具沿著挖掘臂的位置。

根據實施方式，滑動件還可包括用于使鎖定銷移入及移出導軌中的所述至少一個開口的鎖定機構。鎖定機構可以是簡單的彈簧操作閂鎖等，或者鎖定機構可包括遠程控制的機械機構、液壓機構、氣動機構或電動機構。通過遠程控制的鎖定機構，操作者可在不需要離開他/她的室的情況下解鎖、調節以及鎖定工具沿著挖掘臂的位置。

根據一些實施方式，如上述的挖掘臂可被結合到挖掘系統中，其中，工具附接至滑動件。

其中，工具能夠沿著導軌滑動到工具不妨礙挖斗的挖掘動作的儲存位置以及工具延伸超過挖斗的表面的操作位置。在儲存位置，工具的至少一部分可被接納在設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作。在工具的操作位置，工具可延伸超過挖斗的表面，從而使得工具能夠在沒有來自挖斗的任何妨礙的情況下順暢地操作。

附圖說明

現將參照附圖對本實用新型的實施方式進行描述，其中，相似的附圖標記指示相同或對應的元件，并且在附圖中：

圖1示出了根據實施方式的挖掘系統，其中，工具處于儲存位置；

圖2示出了圖1的挖掘系統，其中，工具處于操作位置；

圖3示出了圖1的挖掘系統的側視圖；

圖4示出了圖2的挖掘系統的側視圖；

圖5示出了圖1至圖4的挖掘系統的鎖定機構的視圖；以及

圖6示出了圖5的鎖定機構的細節的截面圖。

具體實施方式

在對不同的實施方式進行的以下描述中，對附圖進行了參照，其中，相似的附圖標記指示相同或對應的元件。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化的方式或示意性的方式示出，其中，為了例示本實用新型的原理而不因無助于理解這些原理的細節使附圖混亂，可能已將某些常規元件省去。

應當注意的是，除非另有說明，否則不同的特征或元件不管它們在下面是否被一起描述為同一實施方式的一部分都可以彼此結合。將示例性實施方式中的特征或元件結合，以便于理解本實用新型而不是將本實用新型的范圍限制至有限組的實施方式，并且在這個意義上，相應的實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，但為了簡潔起見，并不試圖公開所有可能置換的特征的完整描述。

此外，本領域技術人員將理解的是在沒有包括在該詳細說明中的許多細節的情況下也可實踐本實用新型。相反，一些公知的結構或功能可能沒有被詳細地示出或描述，從而避免了使不同的實施方式的相關說明不必要地模糊。下面提出的描述中所使用的術語即使與本實用新型的某些具體實施的詳細描述結合使用也意在以該術語的最寬的合理方式來解釋。

首先參照圖1，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的一個端部處。挖斗3可通過圖中未示出的挖掘致動機構來相對于本體2傾斜。工具4經由工具安裝件5安裝至本體2的側表面。在本圖中示出的示例性實施方式中，工具4為液壓錘。替代性地，工具4可為氣動錘、旋轉滾筒切割器、定標裝置、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的另一臂部和/或附接支承結構。

工具安裝件5包括導軌6，導軌6可與本體2一體形成或可附接至本體2。工具安裝件5還包括以可滑動的方式安裝在導軌6上的滑動件(sleigh)7。工具4附接至滑動件7。滑動件7的工具附接部12可設計成適合特定工具4的對應的附接部13。因此，工具安裝件5可包括多個不同的滑動件7，其中，每個滑動件7設置有用于附接相應的不同工具4的不同工具附接部12。

在圖1至圖4中示出的實施方式中，導軌6設置在挖掘臂1的本體2的前表面上，即，背對挖斗3的開口端部的表面上。因此，工具4可設置在工具4不妨礙挖斗3的挖掘動作的位置中。替代性地，導軌6還可設置在本體2的側表面上，即，位于與挖斗3的開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險，但增加了挖掘臂1的整體寬度并且在工具4的操作期間向將挖掘臂1連接至挖掘機的其他臂部和其他結構的任何連桿機構上施加了不均勻的載荷。

導軌6的表面中設置有至少一個開口8。滑動件7包括可插入到導軌6中的至少一個開口8中的至少一個鎖定銷9或鎖定機構以在導軌6上鎖定滑動件7的位置。導軌6可由耐磨損的鋼來制成。

如可在圖1中進一步看出，挖斗3可繞接頭結構10相對于挖掘臂的本體2傾斜以使得挖掘臂1能夠進行挖掘操作。在圖1中示出的位置中，挖斗3在工具4處于儲存位置時沿朝向工具4的方向傾斜，其中，滑動件7的至少一個鎖定銷9插入到導軌6的頂部處的對應開口中。出于本說明書的目的，本體2及其附接的導軌6的“頂部”描述距離挖斗3最遠的部分。為了避免挖斗3與工具4之間的任何妨礙，根據描繪的實施方式的挖斗3設置有容置工具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，使得在工具4處于其儲存位置時工具4不會延伸到挖斗3所占據的空間中。

如圖2中所示，當工具4已移動到其操作位置時，挖斗3可繞將挖斗3連接至挖掘臂1的本體2的接頭結構10傾斜，使得挖斗3不妨礙工具4的操作。

當在如圖1中所示的儲存位置與如圖2中所示的操作位置之間調節工具4時，滑動件7沿著導軌6滑動。當本體2如圖1和圖2中所示保持在大致豎向方向上時，一旦所述至少一個鎖定銷9從導軌6的開口8中縮回，帶有附接至其的工具4的滑動件7將在重力的作用下從儲存位置向下滑動到操作位置。為了使工具4從如圖2中所示的操作位置返回至圖1的儲存位置，操作者可抵靠地面或其他合適的表面推動工具4的尖部，因而使滑動件7沿著導軌6向上滑動直到工具4返回到其儲存位置為止。

替代性地，可利用外力——比如，例如對用于沿著導軌6運送滑動件7的鏈或帶機構進行驅動的電動馬達、或者例如用于控制滑動件7沿著導軌6的運動的液壓缸或螺栓——使滑動件7沿著導軌6移動。

由于在工具4的操作期間——例如，利用氣動鉆或液壓錘鑿裂巖石——的力主要由滑動件7在導軌6上的附接件吸收，因此，這些相應的運動機構上的磨損最小。運動機構僅需要在工具4沒有進行操作時使滑動件7和工具4沿著導軌6移動，并且因此，僅需要設計成移動滑動件7和工具4的重量。在挖掘臂1和工具4的操作期間，運動機構將處于鎖定狀態并且工具4與挖掘臂1的本體2之間的力將由滑動件7至導軌6的附接件吸收并且/或者由鎖定銷9吸收。

在操作位置和儲存位置中的每一者中，滑動件7均由延伸到導軌中的對應開口8中的鎖定銷9來鎖定。為了將滑動件7從其鎖定位置釋放，使鎖定銷9縮回。這可通過抵抗彈簧操作機構等的偏置力而從開口8中拉出鎖定銷9來手動地進行。替代性地，可設置有遠程控制的釋放機構使得操作者能夠在不需要離開操作者室的情況下使鎖定銷9縮回，例如，通過利用適合的機械連桿、一個或更多個液壓或氣動缸或者電動馬達遠程地使鎖定銷9縮回。由于相應的鎖定/釋放機構在挖掘臂1的操作期間沒有被置于高機械載荷下，因此鎖定/釋放機構上的磨損將最小。

如圖5和圖6中所示，鎖定銷9延伸到導軌中的對應的開口8中，從而將滑動件7鎖定在工具的儲存位置或操作位置。在導軌6的相反兩端處，可設置相應的端部止動件14和15以防止滑動件7滑動超過導軌6。在圖5和圖6中所示的實施方式中，每個鎖定銷9均包括固定的外殼16，其中，外殼中設置有可滑動銷17。可滑動銷17可由彈簧或類似件(圖中未示出)來偏置，使得可滑動銷17被推動到相應的開口8中，從而將滑動件7鎖定就位。

根據本實用新型的挖掘臂1因此使得工具4——比如例如，氣動鉆或錘——能夠牢固且緊湊地附接至挖掘臂1的本體2。用于工具4的包括以可滑動的方式支承在導軌6上的滑動件7的調節機構是緊湊的并且不需要任何高維護的部件，比如例如，液壓缸或機械連桿臂。滑動件導軌機構是特別堅固的并且即使其暴露至工作環境中的灰塵和污物的情況下也不易于損壞。

滑動件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以進行維護及維修。通過將開口8沿著導軌6以適合的間距布置可以提供多個預定的儲存位置和操作位置，其中，滑動件7上的鎖定銷9可插入到對應的開口8中。可利用遠程控制機構將鎖定銷9鎖定及釋放，使得操作者可在不需要離開他/她的室的情況下沿著挖掘臂1調節工具4的位置。

此外，滑動件7自身可容易地從挖掘臂1的本體2上的導軌6中脫離以用于服務及更換。可設置不同的滑動件7，從而附接不同的工具4，其中，相應的滑動件7的工具附接部12可設計成適合特定的工具4。