我開(kāi)挖機(jī)用快換裝置！換炮頭，只要30秒！

【鐵甲網(wǎng)原創(chuàng)】近幾年國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本大大提高，甲方對(duì)工期的要求越來(lái)越高，節(jié)約時(shí)間就是節(jié)約成本！快速連接器從韓國(guó)傳入中國(guó)市場(chǎng)后慢慢被國(guó)內(nèi)客戶認(rèn)可和廣泛接受，過(guò)去兩個(gè)人更換破碎錘等附件要40分鐘以上，今天只要30秒，你也要來(lái)一發(fā)？

（沒(méi)有WiFi環(huán)境，看下面的文字，同樣可以學(xué)習(xí)知識(shí)）

快換裝置是什么鬼？

挖掘機(jī)快速連接器，也叫快換接頭、快速連接頭?？焖龠B接器能在挖掘機(jī)上迅速安裝、切換各種配置件（挖斗、松土器、破碎錘、液壓剪等），能擴(kuò)大挖掘機(jī)使用范圍，并能節(jié)省時(shí)間，提高工效。 

下方開(kāi)始全面解讀快換裝置，準(zhǔn)備好了嗎？

一、挖掘機(jī)快速連接器特性

1、使用高強(qiáng)度的材料；適用于3-80噸位的各種機(jī)型；

2、使用液控單向閥的安全裝置，保證安全；

3、挖掘機(jī)配置件無(wú)需改裝，也不用拆卸銷軸就能更換，因此安裝迅速，能極大提高工作效率。

4、破碎錘與挖斗之間無(wú)需人工砸斗銷，輕輕搬動(dòng)開(kāi)關(guān)十秒鐘即可完成挖斗與破碎錘之間互換，省時(shí)、省力、簡(jiǎn)單方便。

5、主要應(yīng)用于需要經(jīng)常頻繁更換挖掘機(jī)前端工作裝置的工作場(chǎng)合，在長(zhǎng)期使用一 種裝置是盡量不要安裝。

快速聯(lián)軸器的使用能夠極大提高挖掘機(jī)的作業(yè)效率。其目的是實(shí)現(xiàn)各個(gè)不同功能附屬機(jī)具的快速裝卸， 使得挖掘機(jī)具有多種施工技能 。目前， 快換裝置大多是由獨(dú)立產(chǎn)家生產(chǎn)并配套供給挖掘機(jī)生產(chǎn)企業(yè)。

 

二、快換裝置類型

按快換裝置的使用方式不同， 可將其分為通用型和專用型兩種：

通用型：是根據(jù)挖掘機(jī)斗桿末端安裝標(biāo)準(zhǔn)鏟斗時(shí)的兩個(gè)銷釘鉸接結(jié)構(gòu)， 以此來(lái)設(shè)計(jì)快換裝置與斗桿的聯(lián)接， 而快換裝置與附屬機(jī)具的聯(lián)接則采用了銷釘或者是（固定或活動(dòng)的） 鎖鉤方式實(shí)現(xiàn)。這樣， 可以通過(guò)調(diào)整快換裝置上的銷釘或鎖鉤的中心距和直徑， 實(shí)現(xiàn)與各種不同功能屬具的聯(lián)接， 達(dá)到通用的效果。

這種通用型的快換裝置可以在若干廠家的同噸位、 斗容量及機(jī)具的連接尺寸近似的液壓挖掘機(jī)上使用。

通常， 快換裝置還帶有專用的鎖止機(jī)構(gòu)， 來(lái)保證屬具聯(lián)接牢靠而不會(huì)發(fā)生意外脫離。但是， 由于在斗桿和機(jī)具直接增加了快換裝置這一中介零件， 在一定程度上相當(dāng)于增加了斗桿的長(zhǎng)度和鏟斗挖掘半徑， 對(duì)挖掘力有負(fù)面影響。

專用型：是根據(jù)某些類型液壓挖掘機(jī)的噸位和斗容量量身定做特定的某個(gè)或一系列的機(jī)具， 附屬機(jī)具與挖掘機(jī)斗桿直接連接， 其優(yōu)點(diǎn)在于不必改變斗桿與附屬機(jī)具之間的幾何關(guān)系， 因此鏟斗的工作半徑和挖掘力等性能參數(shù)不會(huì)受到很大的影響。但是， 專用型的缺點(diǎn)在于其應(yīng)用范圍受到限制。

第一代快換裝置連接器

通用型快換裝置是目前市面上使用最廣泛的聯(lián)接方式， 也是眾多生產(chǎn)廠家競(jìng)相開(kāi)發(fā)的主要產(chǎn)品類型。按其工作原理的不同， 通用型快換裝置可細(xì)分為手動(dòng)式、 半自動(dòng)式和全自動(dòng)式 （包括液壓手腕） 等形式。

1、手動(dòng)型快換裝置

典型的手動(dòng)型快換裝置結(jié)構(gòu)如下圖 ，一般情況下， 前鎖鉤是固定的， 與快換裝置機(jī)體做成一體， 而活動(dòng)的后鎖鉤可以有各種形式， 比如，有連桿機(jī)構(gòu)（利用機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置）、 彈簧鎖舌或擰緊螺栓等， 完成與屬具的聯(lián)接鎖止。使用時(shí)， 要求由操作手工動(dòng)操作聯(lián)接機(jī)構(gòu)。在屬具與鎖鉤的聯(lián)接完成后， 必須手工插入安全銷鎖止， 防止機(jī)具意外脫落。

 

雖然手動(dòng)型快換裝置的聯(lián)接方式比將屬具直接聯(lián)接在斗桿上的方式更為方便快捷， 但是屬具的更換過(guò)程還是比較費(fèi)時(shí)， 要求操作工從駕駛艙出來(lái)操作并安裝安全鎖止銷。

此外， 由于拆卸機(jī)具時(shí)手工開(kāi)鎖力的大小有限， 故所設(shè)計(jì)的閉鎖彈簧力不能太大， 這容易導(dǎo)致鎖鉤的閉鎖力不足， 造成附屬機(jī)具聯(lián)接松動(dòng)、 甚至脫落的事故發(fā)生。

2、半自動(dòng)型快換裝置

大部分的半自動(dòng)型快換裝置與手動(dòng)型的結(jié)構(gòu)和原理一樣， 但是， 利用一個(gè)液壓活塞桿來(lái)替代手工， 對(duì)聯(lián)接鎖鉤進(jìn)行操控， 因此操作工無(wú)須離開(kāi)駕駛艙， 通過(guò)操作按鈕即可完成附屬機(jī)具與快換裝置的聯(lián)接和鎖止。常見(jiàn)的半自動(dòng)快換裝置有鎖鉤型 和插銷型 兩種。

 

鎖鉤型裝置采用前后鎖鉤 （通常后鎖鉤可動(dòng)） 的形式， 實(shí)現(xiàn)與附屬機(jī)具的聯(lián)接。由活塞型油缸推動(dòng)鎖銷機(jī)構(gòu)， 使其處于死點(diǎn)位置， 完成屬具的聯(lián)接閉鎖。

而插銷型半自動(dòng)快換裝置， 則利用可在駕駛室內(nèi)操縱的液壓控制閥， 控制液壓油缸活塞桿帶動(dòng)與之連接的導(dǎo)塊， 推動(dòng)雙鎖銷機(jī)構(gòu)， 將鎖銷插入鎖銷孔， 完成屬具的聯(lián)接閉鎖。但是， 由于兩插銷的中心孔間距為定值且不可調(diào)， 造成這類快換裝置的通用性受到一定的限制。

半自動(dòng)快換裝置更換屬具的便捷性明顯優(yōu)于手動(dòng)型， 但是， 與手動(dòng)的快換裝置一樣， 在半自動(dòng)快換裝置完成與屬具的聯(lián)接動(dòng)作后， 需要操作人員手工從側(cè)面插入安全插銷， 以保證鎖止機(jī)構(gòu)處于閉合狀態(tài)， 防止作業(yè)過(guò)程中由于誤操作以及液壓系統(tǒng)失效而導(dǎo)致鎖止油缸縮回， 而造成屬具脫落事故發(fā)生。

然而， 工程實(shí)際中， 確實(shí)可能存在由于操作人員忘記插入安全銷鎖定裝置而導(dǎo)致失誤的安全事故。

3、普通的全自動(dòng)型快換裝置

所謂的全自動(dòng)型快換裝置， 就是將半自動(dòng)快換裝置中， 需要操作工人工插入安全銷的工作改進(jìn)為采用油缸驅(qū)動(dòng)安裝液壓鎖的附加安全彈簧裝置。操作工可以在駕駛艙內(nèi)完成全部的屬具更換工作。

快換裝置中， 通常采用具有獨(dú)立的安全機(jī)構(gòu)來(lái)保證聯(lián)接閉鎖機(jī)構(gòu)處于完全閉合位置， 而且駕駛艙內(nèi)有專門的指示裝置來(lái)判定鎖止機(jī)構(gòu)是否完全與屬具接合。

普通的全自動(dòng)型快換裝置， 通過(guò)液壓和機(jī)械的雙重防護(hù)， 使得屬具的更換更加便捷安全。就目前工程使用的產(chǎn)品來(lái)看， 主要有單鉤爪鎖止型和雙鉤爪鎖止型兩種。

（1）單鉤爪鎖止型的全自動(dòng)快換裝置如下圖：

 

固定的前鎖鉤與鏟斗的前銷軸結(jié)合， 而活動(dòng)的后鎖鉤由液壓缸驅(qū)動(dòng)與鏟斗的后銷軸結(jié)合， 利用重力鎖止桿 （四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置） 或其它方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖止。

（2）雙鉤爪鎖止型全自動(dòng)快換裝置附加設(shè)計(jì)了一個(gè)耦合可動(dòng)的前鎖鉤， 它與鏟斗的前銷軸結(jié)合并通過(guò)一個(gè)重力裝置或其它方式使其鎖止在確切的位置上， 其鎖止?fàn)顟B(tài)和釋放狀態(tài)分別如下圖。

 

與手工機(jī)械式和半自動(dòng)型快換裝置相比， 全自動(dòng)快換裝置可以由操作工在駕駛艙內(nèi)完成機(jī)具的更換和安全鎖止， 使用快捷迅速且安全可靠。

使用過(guò)程中需要注意的是：

全自動(dòng)快換裝置的安全閂鎖機(jī)構(gòu)需要定期檢查和維護(hù)， 以確保鎖定機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行。上述 3種類型快換連接器基本上代表著快換連接器的第一代產(chǎn)品， 是目前市場(chǎng)上快換應(yīng)用領(lǐng)域的主導(dǎo)產(chǎn)品， 品種達(dá) 20 多種， 占據(jù) 90%以上的市場(chǎng)份額。

不同品牌的產(chǎn)品在本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 鎖鉤、 安全裝置等方面具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 因此產(chǎn)品對(duì)不同機(jī)具的通用性和適用性、 使用過(guò)程中的安全性以及更換的自動(dòng)化程度等性能方面各有特點(diǎn)。

第一代快換連接器產(chǎn)品發(fā)展的方向也就主要集中在安全可靠、 操作簡(jiǎn)便、 結(jié)構(gòu)緊湊等方面的進(jìn)一步提高上。

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第二代快換裝置連接器

由于第一代快換裝置并沒(méi)有增加挖掘機(jī)工作臂的自由度數(shù)目（即空間運(yùn)動(dòng)和姿態(tài)的靈活性）， 限制了挖掘機(jī)的更多功能的發(fā)揮。

因此， 目前出現(xiàn)了第二代的快換連接器（也稱為多功能液壓手腕）， 這類裝置增加了挖掘機(jī)靈活性， 很好地?cái)U(kuò)展和延伸主機(jī)各項(xiàng)功能和作業(yè)范圍。

多功能液壓手腕是在第一代快換產(chǎn)品的基礎(chǔ)上， 增加了旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)等運(yùn)動(dòng)自由度， 在原有挖掘機(jī)的主機(jī)液壓系統(tǒng)， 將快換連接器的聯(lián)接鎖止和運(yùn)動(dòng)控制等功能與挖掘機(jī)的原操縱手柄集成， 這樣能夠保持挖掘機(jī)操作者的工作習(xí)慣。多功能液壓手腕始現(xiàn)于上世紀(jì) 80年代， 目前主要的生產(chǎn)廠家有 Indexator（注冊(cè)商標(biāo) Rototilt， 其產(chǎn)品根據(jù)噸位不同分為 6 個(gè)系列）和 Engcon（注冊(cè)商標(biāo) Tiltrota?tor）這兩家公司， 還有 ABL、 Steelwrist、 Sandco、OilQuick和SMP等小規(guī)模制造商。

多功能液壓手腕將機(jī)、 電、 液及控制技術(shù)集成。比較典型的液壓手腕結(jié)構(gòu)如下圖 ：

主要由液壓 （螺旋） 調(diào)整擺動(dòng)裝置、 液壓油缸、 全回轉(zhuǎn)裝置以及快速連接器等組成。通過(guò)油缸的擺動(dòng)（或是螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)） 可以實(shí)現(xiàn)機(jī)具的橫向擺動(dòng)， 左右傾角可達(dá) 40°； 采用電磁閥控制的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下方的 360°回轉(zhuǎn)裝置， 并帶動(dòng)機(jī)具轉(zhuǎn)動(dòng)。

因此， 安裝了多功能液壓手腕之后， 挖掘機(jī)的工作機(jī)具增加了水平回轉(zhuǎn)以及橫向左右擺動(dòng)的自由度， 能夠在不調(diào)整整機(jī)位置及姿態(tài)情況下， 輕易地以最佳的機(jī)具作業(yè)角度實(shí)現(xiàn)不同方向的挖掘工作。

由于挖掘機(jī)及其機(jī)具的種類較多， 為了提高多功能液壓手腕的通用性， 通常將它與普通的快換接頭聯(lián)合使用。利用普通快換裝置對(duì)挖掘機(jī)斗桿銷釘鉸接結(jié)構(gòu)的適應(yīng)能力， 減少銷軸的更換次數(shù)， 然后利用液壓手腕進(jìn)行各類屬具的外接， 滿足復(fù)雜作業(yè)過(guò)程中對(duì)各種工位和姿態(tài)的要求， 提高了工作效率。

另一方面， 液壓手腕的回轉(zhuǎn)或擺動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用了蝸輪蝸桿傳動(dòng)形式， 其不能承受頻繁的沖擊載荷， 因此， 其應(yīng)用也受到一些局限性， 例如， 當(dāng)進(jìn)行破碎、 振動(dòng)夯鑿作業(yè)時(shí)， 需要將破碎錘等機(jī)具直接用普通快換裝置連接， 避免頻繁沖擊而導(dǎo)致液壓手腕傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的失效。

因此， 為了多功能液壓手腕的配套和普及， 在歐洲， 已經(jīng)開(kāi)始對(duì)液壓手腕產(chǎn)品形成標(biāo)準(zhǔn)化， 包括上下連接結(jié)構(gòu)尺寸、 對(duì)應(yīng)配套的機(jī)型以及與其配套的功能屬具聯(lián)接接口等。

目前在中國(guó)市場(chǎng)， 第二代快換連接器尚處于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)期和市場(chǎng)的培育期。因此， 需要政府相關(guān)部門和企業(yè)一道， 致力于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和完善， 以利于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。

參考文獻(xiàn)/資料

許盛輝.挖掘機(jī)快換裝置的結(jié)構(gòu)原理及發(fā)展概況
[J].機(jī)電技術(shù)，2016,2：149-152.
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