【鐵甲網原創】近幾年國內勞動力成本大大提高，甲方對工期的要求越來越高，節約時間就是節約成本！快速連接器從韓國傳入中國市場后慢慢被國內客戶認可和廣泛接受，過去兩個人更換破碎錘等附件要40分鐘以上，今天只要30秒，你也要來一發？

（沒有WiFi環境，看下面的文字，同樣可以學習知識）

快換裝置是什么鬼？

挖掘機快速連接器，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），能擴大挖掘機使用范圍，并能節省時間，提高工效。 

下方開始全面解讀快換裝置，準備好了嗎？

一、挖掘機快速連接器特性

1、使用高強度的材料；適用于3-80噸位的各種機型；

2、使用液控單向閥的安全裝置，保證安全；

3、挖掘機配置件無需改裝，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需人工砸斗銷，輕輕搬動開關十秒鐘即可完成挖斗與破碎錘之間互換，省時、省力、簡單方便。

5、主要應用于需要經常頻繁更換挖掘機前端工作裝置的工作場合，在長期使用一 種裝置是盡量不要安裝。

快速聯軸器的使用能夠極大提高挖掘機的作業效率。其目的是實現各個不同功能附屬機具的快速裝卸， 使得挖掘機具有多種施工技能 。目前， 快換裝置大多是由獨立產家生產并配套供給挖掘機生產企業。

 

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：是根據挖掘機斗桿末端安裝標準鏟斗時的兩個銷釘鉸接結構， 以此來設計快換裝置與斗桿的聯接， 而快換裝置與附屬機具的聯接則采用了銷釘或者是（固定或活動的） 鎖鉤方式實現。這樣， 可以通過調整快換裝置上的銷釘或鎖鉤的中心距和直徑， 實現與各種不同功能屬具的聯接， 達到通用的效果。

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

通常， 快換裝置還帶有專用的鎖止機構， 來保證屬具聯接牢靠而不會發生意外脫離。但是， 由于在斗桿和機具直接增加了快換裝置這一中介零件， 在一定程度上相當于增加了斗桿的長度和鏟斗挖掘半徑， 對挖掘力有負面影響。

專用型：是根據某些類型液壓挖掘機的噸位和斗容量量身定做特定的某個或一系列的機具， 附屬機具與挖掘機斗桿直接連接， 其優點在于不必改變斗桿與附屬機具之間的幾何關系， 因此鏟斗的工作半徑和挖掘力等性能參數不會受到很大的影響。但是， 專用型的缺點在于其應用范圍受到限制。

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接方式， 也是眾多生產廠家競相開發的主要產品類型。按其工作原理的不同， 通用型快換裝置可細分為手動式、 半自動式和全自動式 （包括液壓手腕） 等形式。

1、手動型快換裝置

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

 

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

此外， 由于拆卸機具時手工開鎖力的大小有限， 故所設計的閉鎖彈簧力不能太大， 這容易導致鎖鉤的閉鎖力不足， 造成附屬機具聯接松動、 甚至脫落的事故發生。

2、半自動型快換裝置

大部分的半自動型快換裝置與手動型的結構和原理一樣， 但是， 利用一個液壓活塞桿來替代手工， 對聯接鎖鉤進行操控， 因此操作工無須離開駕駛艙， 通過操作按鈕即可完成附屬機具與快換裝置的聯接和鎖止。常見的半自動快換裝置有鎖鉤型 和插銷型 兩種。

 

鎖鉤型裝置采用前后鎖鉤 （通常后鎖鉤可動） 的形式， 實現與附屬機具的聯接。由活塞型油缸推動鎖銷機構， 使其處于死點位置， 完成屬具的聯接閉鎖。

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

半自動快換裝置更換屬具的便捷性明顯優于手動型， 但是， 與手動的快換裝置一樣， 在半自動快換裝置完成與屬具的聯接動作后， 需要操作人員手工從側面插入安全插銷， 以保證鎖止機構處于閉合狀態， 防止作業過程中由于誤操作以及液壓系統失效而導致鎖止油缸縮回， 而造成屬具脫落事故發生。

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

3、普通的全自動型快換裝置

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

快換裝置中， 通常采用具有獨立的安全機構來保證聯接閉鎖機構處于完全閉合位置， 而且駕駛艙內有專門的指示裝置來判定鎖止機構是否完全與屬具接合。

普通的全自動型快換裝置， 通過液壓和機械的雙重防護， 使得屬具的更換更加便捷安全。就目前工程使用的產品來看， 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快換裝置如下圖：

 

固定的前鎖鉤與鏟斗的前銷軸結合， 而活動的后鎖鉤由液壓缸驅動與鏟斗的后銷軸結合， 利用重力鎖止桿 （四桿機構的死點位置） 或其它方式實現自動鎖止。

（2）雙鉤爪鎖止型全自動快換裝置附加設計了一個耦合可動的前鎖鉤， 它與鏟斗的前銷軸結合并通過一個重力裝置或其它方式使其鎖止在確切的位置上， 其鎖止狀態和釋放狀態分別如下圖。

 

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

使用過程中需要注意的是：

全自動快換裝置的安全閂鎖機構需要定期檢查和維護， 以確保鎖定機構正常運行。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品， 是目前市場上快換應用領域的主導產品， 品種達 20 多種， 占據 90%以上的市場份額。

不同品牌的產品在本體結構設計、 鎖鉤、 安全裝置等方面具有不同的結構特點， 因此產品對不同機具的通用性和適用性、 使用過程中的安全性以及更換的自動化程度等性能方面各有特點。

第一代快換連接器產品發展的方向也就主要集中在安全可靠、 操作簡便、 結構緊湊等方面的進一步提高上。

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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有增加挖掘機工作臂的自由度數目（即空間運動和姿態的靈活性）， 限制了挖掘機的更多功能的發揮。

因此， 目前出現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靈活性， 很好地擴展和延伸主機各項功能和作業范圍。

多功能液壓手腕是在第一代快換產品的基礎上， 增加了旋轉和擺動等運動自由度， 在原有挖掘機的主機液壓系統， 將快換連接器的聯接鎖止和運動控制等功能與挖掘機的原操縱手柄集成， 這樣能夠保持挖掘機操作者的工作習慣。多功能液壓手腕始現于上世紀 80年代， 目前主要的生產廠家有 Indexator（注冊商標 Rototilt， 其產品根據噸位不同分為 6 個系列）和 Engcon（注冊商標 Tiltrota?tor）這兩家公司， 還有 ABL、 Steelwrist、 Sandco、OilQuick和SMP等小規模制造商。

多功能液壓手腕將機、 電、 液及控制技術集成。比較典型的液壓手腕結構如下圖 ：

主要由液壓 （螺旋） 調整擺動裝置、 液壓油缸、 全回轉裝置以及快速連接器等組成。通過油缸的擺動（或是螺桿的轉動） 可以實現機具的橫向擺動， 左右傾角可達 40°； 采用電磁閥控制的液壓馬達驅動下方的 360°回轉裝置， 并帶動機具轉動。

因此， 安裝了多功能液壓手腕之后， 挖掘機的工作機具增加了水平回轉以及橫向左右擺動的自由度， 能夠在不調整整機位置及姿態情況下， 輕易地以最佳的機具作業角度實現不同方向的挖掘工作。

由于挖掘機及其機具的種類較多， 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合使用。利用普通快換裝置對挖掘機斗桿銷釘鉸接結構的適應能力， 減少銷軸的更換次數， 然后利用液壓手腕進行各類屬具的外接， 滿足復雜作業過程中對各種工位和姿態的要求， 提高了工作效率。

另一方面， 液壓手腕的回轉或擺動的傳動機構采用了蝸輪蝸桿傳動形式， 其不能承受頻繁的沖擊載荷， 因此， 其應用也受到一些局限性， 例如， 當進行破碎、 振動夯鑿作業時， 需要將破碎錘等機具直接用普通快換裝置連接， 避免頻繁沖擊而導致液壓手腕傳動機構的失效。

因此， 為了多功能液壓手腕的配套和普及， 在歐洲， 已經開始對液壓手腕產品形成標準化， 包括上下連接結構尺寸、 對應配套的機型以及與其配套的功能屬具聯接接口等。

目前在中國市場， 第二代快換連接器尚處于產品的開發期和市場的培育期。因此， 需要政府相關部門和企業一道， 致力于相關標準的規范和完善， 以利于產業的發展壯大。

參考文獻/資料

許盛輝.挖掘機快換裝置的結構原理及發展概況
[J].機電技術，2016,2：149-152.
部分圖片來源于網絡

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