專(zhuān)利名稱(chēng):一種鏟掘系統(tǒng)及包含該鏟掘系統(tǒng)的平地的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種鏟掘系統(tǒng)，包括牽引架、渦輪箱、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、支架以及鏟刀裝置，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和所述鏟刀裝置均與所述支架連接，所述渦輪箱設(shè)置在所述牽引架上，以驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相對(duì)于所述牽引架進(jìn)行回轉(zhuǎn)；所述鏟刀裝置包括鏟刀結(jié)構(gòu)，且所述鏟刀結(jié)構(gòu)的觸土表面的弧形半徑由上至下逐漸增加,能夠減小鏟掘系統(tǒng)的鏟掘阻力和鏟掘刀片的受力。本實(shí)用新型也提供一種包括上述鏟掘系統(tǒng)的平地機(jī)，能夠顯著提高平地機(jī)的鏟掘動(dòng)力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種鏟掘系統(tǒng)及包含該鏟掘系統(tǒng)的平地機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種鏟掘系統(tǒng)及包含該鏟掘系統(tǒng)的平地 機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 平地機(jī)是一種配以鏟掘系統(tǒng)為主體的，配以其他多種可換作業(yè)裝置，進(jìn)行土壤鏟 掘、平整和整形作業(yè)的鏟土運(yùn)輸施工機(jī)械。平地機(jī)主要應(yīng)用于道路、機(jī)場(chǎng)、農(nóng)田、水利等大面 積土壤平整作業(yè)及刮坡、挖溝、推土、松土、清除路面冰雪等方面施工作業(yè)，是國(guó)防工程、交 通、水利基本建設(shè)施工中的重要設(shè)備之一。
[0003] 鏟掘系統(tǒng)是平地機(jī)中直接的工作系統(tǒng)，在相同作業(yè)姿態(tài)下其鏟掘系統(tǒng)的觸土表面 形狀的優(yōu)劣直接影響了平地機(jī)的鏟掘性能，如：鏟掘阻力、刀片使用壽命及系統(tǒng)的動(dòng)力性能 等。在作業(yè)介質(zhì)一定的情況下，鏟掘系統(tǒng)的鏟刀所受水平阻力完全由鏟刀的觸土表面結(jié)構(gòu) 與系統(tǒng)的操作參數(shù)共同決定；鏟刀刀片的使用壽命取決于其受力大小及其自身的耐磨性， 其中鏟刀刀片所受合力的大小直接由鏟刀觸土表面的形狀所決定；平地機(jī)的動(dòng)力性能則由 動(dòng)力系統(tǒng)所能夠提供的最大動(dòng)力及平地機(jī)輪胎的附著力共同決定，鏟刀的觸土表面形狀雖 然無(wú)法改變系統(tǒng)所能夠提供的最大動(dòng)力，但是鏟刀所受豎直向下作用力越大，工程機(jī)械的 輪胎與鏟掘地面間的正壓力越大，在相同摩擦系數(shù)條件下，輪胎的附著力越大，平地機(jī)的動(dòng) 力性能發(fā)揮的越充分，所以對(duì)于系統(tǒng)的動(dòng)力性能也有一定的影響。實(shí)踐表明，鏟刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 不合理而會(huì)導(dǎo)致工程機(jī)械在作業(yè)時(shí)的鏟掘阻力偏大、鏟刀刀片磨損嚴(yán)重、輪胎正壓力小，附 著力小，所以導(dǎo)致輪胎容易打滑等問(wèn)題。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中也存在正對(duì)這一技術(shù)問(wèn)題而對(duì)鏟刀系統(tǒng)改進(jìn)的技術(shù)方案，最為 常見(jiàn)的鏟刀觸土表面形狀為弧度半徑始終保持不變的圓弧。此外，已授權(quán)且申請(qǐng)?zhí)枮?201020691008. 4的實(shí)用新型專(zhuān)利"一種推土機(jī)用曲面推土板"將推土板的曲面結(jié)構(gòu)優(yōu)化為 拋物線(xiàn)型結(jié)構(gòu)。但是，在鏟刀觸土表面弧形結(jié)構(gòu)弦長(zhǎng)保持不變的情況下，圓弧形鏟刀無(wú)法同 時(shí)保證小的初始入土角度、大的豎直向下正壓力以及好的翻土性能，雖然加工制造比較簡(jiǎn) 單，但是鏟掘性能較差。
[0005] 針對(duì)這一問(wèn)題，已授權(quán)且申請(qǐng)?zhí)枮?01020691008. 4的實(shí)用新型專(zhuān)利所提出的拋 物線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，推土板上、下部分弧形結(jié)構(gòu)曲率半徑大、中間部分曲率半徑小。但是這種設(shè)計(jì) 方式導(dǎo)致推土板下部的初始入土角度較大、介質(zhì)的豎直向下作用力小，從而具有較大的鏟 掘阻力和鏟掘刀片受力，平地機(jī)的鏟掘動(dòng)力不足，因此系統(tǒng)的鏟掘能力改進(jìn)有限。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型提供一種鏟掘系統(tǒng)及包含該鏟掘系統(tǒng)的平地機(jī)，能夠減小鏟掘系統(tǒng)的 鏟掘阻力和鏟掘刀片的受力，并能夠顯著提高平地機(jī)的鏟掘動(dòng)力。
[0007] 本實(shí)用新型提供一種鏟掘系統(tǒng)，包括牽引架、渦輪箱、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、支架以及鏟刀裝 置，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和所述鏟刀裝置均與所述支架連接，所述渦輪箱設(shè)置在所述牽引架上，以 驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相對(duì)于所述牽引架進(jìn)行回轉(zhuǎn)；所述鏟刀裝置包括鏟刀結(jié)構(gòu)，且所述鏟刀 結(jié)構(gòu)的觸土表面的弧形半徑由上至下逐漸增加。
[0008] 進(jìn)一步地，所述鏟刀結(jié)構(gòu)的觸土表面為漸開(kāi)線(xiàn)型結(jié)構(gòu)。
[0009] 進(jìn)一步地，所述鏟刀裝置還包括支撐板、連接板和加強(qiáng)板，其中所述連接板一端與 所述支撐板連接，所述連接板的另一端與所述加強(qiáng)板連接，所述鏟刀結(jié)構(gòu)連接于所述加強(qiáng) 板上。
[0010] 進(jìn)一步地，所述鏟刀裝置的鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度為〇度時(shí)，鏟刀結(jié)構(gòu)入土角度 為15 - 30度，其中，所述鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度為所述支撐板的上表面與水平面的夾角， 所述鏟刀結(jié)構(gòu)入土角度為所述鏟刀結(jié)構(gòu)最下端弧形結(jié)構(gòu)的切線(xiàn)與水平方向的夾角。
[0011] 進(jìn)一步地，所述鏟刀裝置的鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度為〇度時(shí)，鏟刀結(jié)構(gòu)翻土角度 為10 - 35度，其中，所述鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度為所述支撐板的上表面與水平面的夾角， 所述鏟刀結(jié)構(gòu)翻土角度為所述鏟刀結(jié)構(gòu)最上端弧形結(jié)構(gòu)的切線(xiàn)與水平方向的夾角。
[0012] 進(jìn)一步地，還包括角位器和鏟刀姿態(tài)控制油缸，所述角位器通過(guò)銷(xiāo)軸樞接于所述 支架上，所述鏟刀姿態(tài)控制油缸的一端連接于所述支架上，另一端與所述角位器連接，從而 能夠控制角位器繞所述銷(xiāo)軸回轉(zhuǎn)；所述鏟刀裝置的支撐板與所述角位器連接。
[0013] 進(jìn)一步地，所述角位器具有滑槽，所述支撐板上下側(cè)邊具有滑動(dòng)部，所述支撐板通 過(guò)所述滑動(dòng)部鑲嵌于所述滑槽中且能相對(duì)于所述角位器側(cè)向滑動(dòng)。
[0014] 進(jìn)一步地，所述鏟掘系統(tǒng)還包括與所述支撐板連接的側(cè)向滑動(dòng)連接板，所述側(cè)向 滑動(dòng)連接板與設(shè)置于所述支架上的鏟刀側(cè)向滑動(dòng)控制油缸的一端連接，從而能夠控制所述 鏟刀裝置相對(duì)于所述角位器側(cè)向滑動(dòng)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述鏟刀結(jié)構(gòu)包括鏟刀刀片和鏟刀弧板，所述鏟刀弧板連接于所述加 強(qiáng)板上，所述鏟刀刀片連接于所述鏟刀弧板上。
[0016] 進(jìn)一步地，所述渦輪箱的末端包括圓柱外齒輪，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)齒圈，所述外 齒輪與所述內(nèi)齒圈形成齒輪嚙合，渦輪箱通過(guò)所述齒輪嚙合驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。
[0017] 本實(shí)用新型還提供一種平地機(jī)，其包括如上所述的鏟掘系統(tǒng)。
[0018] 本實(shí)用新型的有益效果如下：
[0019] 由于在相同鏟刀作業(yè)姿態(tài)下，鏟刀刀片入土角度越小，系統(tǒng)的鏟掘阻力越小、鏟刀 刀片受力越小，鏟刀所受豎直向下作用力越大，平地機(jī)輪胎與地面間的摩擦力越大，鏟掘動(dòng) 力越強(qiáng)；在相同鏟刀作業(yè)姿態(tài)及相同刀片入土角度情況下，鏟刀觸土表面中、下部弧度半徑 越大，鏟掘阻力越小，鏟刀所受豎直向下作用力越大，系統(tǒng)的綜合鏟掘性能越好；在相同條 件下，對(duì)于鏟刀觸土表面上部結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，適當(dāng)減小其弧度半徑，使得翻土角度保持在一定得 范圍內(nèi)，雖然系統(tǒng)的鏟掘阻力會(huì)略微有所增加，但是土壤顆粒翻轉(zhuǎn)能力和流動(dòng)性會(huì)增強(qiáng)， 有利于系統(tǒng)鏟掘過(guò)程的連續(xù)進(jìn)行及系統(tǒng)鏟掘排土。因此，上部弧度半徑小、下部弧度半徑 大的漸開(kāi)線(xiàn)型鏟刀觸土表面結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足上述要求，為最優(yōu)觸土表面形狀，相同條件下能 夠保持原有翻土性能，降低鏟掘阻力，減小鏟掘刀片的受力，能夠顯著提高平地機(jī)的鏟掘動(dòng) 力。

【附圖說(shuō)明】

[0020] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分， 本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng) 限定。在附圖中：
[0021] 圖1示出了本實(shí)用新型鏟掘系統(tǒng)的一實(shí)施例。
[0022] 圖2示出了本實(shí)用新型鏟掘系統(tǒng)的一實(shí)施例的鏟刀裝置。
[0023] 圖3示出了本實(shí)用新型鏟掘系統(tǒng)的一實(shí)施例的鏟刀裝置的作業(yè)姿態(tài)角度。
[0024] 圖4示出了本實(shí)用新型鏟掘系統(tǒng)的一實(shí)施例的鏟刀裝置在0度姿態(tài)角度下的觸土 曲面受力分布規(guī)律示意圖。
[0025] 圖5A示出了常規(guī)鏟掘系統(tǒng)的鏟刀裝置的觸土表面結(jié)構(gòu)的半徑。
[0026] 圖5B示出了本實(shí)用新型鏟掘系統(tǒng)一實(shí)施例的鏟刀裝置的觸土表面結(jié)構(gòu)的半徑。
[0027] 圖6示出了本實(shí)用新型鏟掘系統(tǒng)一實(shí)施例的鏟刀裝置可實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029] 結(jié)合圖1和2,對(duì)本實(shí)施例的鏟掘系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。本實(shí)施例的鏟掘 系統(tǒng)包括牽引架1、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、渦輪箱3、支架4以及鏟刀裝置5,回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2和鏟刀裝置5 均與支架4連接，渦輪箱3設(shè)置在牽引架1上，以驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2相對(duì)于牽引架1進(jìn)行 回轉(zhuǎn)。渦輪箱3的末端包括圓柱外齒輪，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2包括內(nèi)齒圈，該外齒輪與所述內(nèi)齒圈 形成齒輪嚙合，渦輪箱3通過(guò)齒輪嚙合驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。通常出于安全的考 慮，設(shè)置限位機(jī)構(gòu)10來(lái)限制回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的回轉(zhuǎn)幅度，可根據(jù)實(shí)際工況的需要來(lái)設(shè)置限位機(jī) 構(gòu)10的位置。
[0030] 鏟刀裝置5包括鏟刀結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中，對(duì)所述鏟刀結(jié)構(gòu)的觸土表面的弧形半徑 進(jìn)行了特殊地規(guī)定。下面對(duì)本實(shí)用新型的觸土表面弧形半徑的設(shè)置機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō) 明。
[0031] 首先我們結(jié)合圖2和圖3,對(duì)鏟掘過(guò)程的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行一下闡述：通常鏟掘過(guò) 程中，鏟刀刀片的入土角度0，鏟刀的翻土角度a以及作業(yè)姿態(tài)角度9為常用的幾個(gè)關(guān)鍵 參數(shù)。如圖4所示，鏟刀刀片的入土角度0是指鏟刀刀片14最下端弧形結(jié)構(gòu)的切線(xiàn)與水 平方向的夾角，其物理意義為纟產(chǎn)刀最下端以多大的楔形角度纟產(chǎn)掘作業(yè)介質(zhì)；1產(chǎn)刀的翻土角 度a是指鏟刀弧形結(jié)構(gòu)15最上端弧形結(jié)構(gòu)切線(xiàn)與水平方向的夾角，其值越小表明鏟刀的 翻土性能越好；如圖3所示，鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度9是指鏟刀裝置中支撐板11上表面與 水平方向的夾角，反映了在鏟刀姿態(tài)控制油缸控制下的鏟掘姿態(tài)。
[0032] 通常來(lái)說(shuō)，倘若鏟刀所受鏟掘阻力（S卩：作業(yè)介質(zhì)的水平阻力）越小，系統(tǒng)的鏟掘 效率越高；而在相同作業(yè)姿態(tài)下，作業(yè)介質(zhì)反作用于鏟刀上的豎直向下作用力越大（當(dāng)豎 直向下作用力為負(fù)數(shù)時(shí)表明豎直作用力方向向上），平地機(jī)輪胎與地面間的豎直正壓力越 大，輪胎的附著力越大，系統(tǒng)的動(dòng)力性能（即：不易發(fā)生打滑）越強(qiáng)。為了提高系統(tǒng)的綜合 鏟掘性能， 申請(qǐng)人:對(duì)平地機(jī)鏟掘過(guò)程的微觀(guān)和宏觀(guān)作業(yè)機(jī)理進(jìn)行了全方位的研宄，研宄結(jié) 果表明：
[0033] 1、在相同鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度9下，鏟刀刀片入土角度0越小，系統(tǒng)的鏟掘阻 力越小、鏟刀刀片受力越小，鏟刀所受豎直向下作用力越大，平地機(jī)輪胎與地面間的摩擦力 越大，1產(chǎn)掘動(dòng)力越強(qiáng)；
[0034] 2、在相同鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度9及相同刀片入土角度0的情況下，鏟刀觸土表 面中、下部弧度半徑越大，鏟掘阻力越小，鏟刀所受豎直向下作用力越大，系統(tǒng)的綜合鏟掘 性能越好；
[0035] 3、在相同條件下，對(duì)于鏟刀觸土表面上部結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，適當(dāng)減小其弧度半徑，使得翻 土角度a保持在一定得范圍內(nèi)，雖然系統(tǒng)的鏟掘阻力會(huì)略微有所增加，但是土壤顆粒翻轉(zhuǎn) 能力和流動(dòng)性會(huì)增強(qiáng)，有利于系統(tǒng)鏟掘過(guò)程的連續(xù)進(jìn)行及系統(tǒng)鏟掘排土。
[0036] 由以上的分析結(jié)果可知，上部弧度半徑小、下部弧度半徑大的漸開(kāi)線(xiàn)型鏟刀觸土 表面結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足上述要求，為最優(yōu)觸土表面形狀。
[0037] 在本實(shí)施例中，鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度9可在-8度至37度的范圍內(nèi)連續(xù)變化，而 鏟刀刀片的入土角度9,鏟刀的翻土角度a也隨之相應(yīng)變化。在進(jìn)行大規(guī)模鏟土作業(yè)時(shí)， 一般選取鏟刀的姿態(tài)角度為_(kāi)5度左右；而在進(jìn)行土壤的平整作業(yè)時(shí)，一般選取鏟刀的姿態(tài) 角度為35度左右。鏟土作業(yè)推土量較多，主要目的是實(shí)現(xiàn)土壤的大規(guī)模轉(zhuǎn)移，對(duì)于平地機(jī) 的鏟掘性能較高，但是平土作業(yè)推土量較少，主要目的是利用突出的土壤填補(bǔ)凹坑低洼處， 所以鏟土作業(yè)對(duì)于平地機(jī)鏟掘性能的要求最高，亦即在9度姿態(tài)時(shí)系統(tǒng)的鏟掘工況最為惡 劣。在鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度的整個(gè)變化范圍內(nèi)，選取三種典型姿態(tài)：-5度、15度和35度， 利用離散單元法對(duì)平地機(jī)鏟刀的鏟掘過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析，鏟刀裝置在〇度姿態(tài)角度下 的受力分布規(guī)律如圖4所示，通過(guò)仿真對(duì)比發(fā)現(xiàn)：
[0038] 1、在相同鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度9下，鏟刀刀片入土角度越小，系統(tǒng)的鏟掘阻力 越小、鏟刀刀片受力越小，鏟刀所受豎直向下作用力越大，平地機(jī)輪胎與地面間的摩擦力越 大，鏟掘動(dòng)力越強(qiáng)；
[0039] 2、在相同鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度9及相同刀片入土角度9情況下，鏟刀觸土表面 中、下部弧度半徑越大，鏟掘阻力越小，鏟刀所受豎直向下作用力越大，系統(tǒng)的綜合鏟掘性 能越好；
[0040] 3、在相同條件下，對(duì)于鏟刀觸土表面上部結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，適當(dāng)減小其弧度半徑，使得翻 土角度a保持在一定得范圍內(nèi)，雖然系統(tǒng)的鏟掘阻力會(huì)略微有所增加，但是土壤顆粒翻轉(zhuǎn) 能力和流動(dòng)性會(huì)增強(qiáng)，有利于系統(tǒng)鏟掘過(guò)程的連續(xù)進(jìn)行及系統(tǒng)鏟掘排土。
[0041] 由以上的分析結(jié)果可知，上部弧度半徑小、下部弧度半徑大的漸開(kāi)線(xiàn)型鏟刀觸土 表面結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足上述要求，為最優(yōu)觸土表面形狀，如圖5A和5B所示，對(duì)于原結(jié)構(gòu)鏟刀，由 上至下鏟刀觸土曲面的半徑始終相等，即：Ri= R2= R3= R4;而對(duì)于優(yōu)化鏟刀，由上至下鏟 刀觸土曲面的半徑逐漸增加，即：R' i〈R' 2〈R' 3〈R' 4〈R' 5。
[0042] 試制試驗(yàn)樣機(jī)，并在相同條件下（包括：相同作業(yè)介質(zhì)、相同主機(jī)、相同操作姿態(tài) 以及相同操作參數(shù)），對(duì)原鏟刀及優(yōu)化鏟刀的鏟掘試驗(yàn)對(duì)比測(cè)試，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如下：
[0043] 1、優(yōu)化后，鏟刀的翻土性能未受影響；
[0044] 2、不同工況下，優(yōu)化鏟刀所受鏟掘阻力較原鏟刀降低10% -14% ;
[0045] 3、不同工況下，優(yōu)化鏟刀所受豎直作用力較原鏟刀向下增加6100N-19400N ;
[0046] 4、不同工況下，優(yōu)化鏟刀的極限行駛距離（從平地機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)直至其輪胎發(fā)生 打滑所行駛的距離，該距離為鏟掘阻力減小、系統(tǒng)動(dòng)力增加的綜合效果）較原鏟刀增加 17% -28% ；
[0047] 5、優(yōu)化后，鏟刀刀片受力降低8%。
[0048] 因此，本實(shí)施例中的鏟刀結(jié)構(gòu)的觸土表面的弧形半徑采取由上至下逐漸增加的結(jié) 構(gòu)，以使得鏟掘性能進(jìn)一步提高。具體地，本實(shí)施例中的鏟刀結(jié)構(gòu)的觸土表面可設(shè)置為漸 開(kāi)線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，也可設(shè)置為分段的弧形結(jié)構(gòu)，只要滿(mǎn)足弧形半徑由上至下逐漸增加即可。
[0049] 下面再結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步闡述。如圖2所示，所述鏟刀裝置還 包括支撐板11、連接板13和加強(qiáng)板16,其中連接板13 -端與支撐板11連接，連接板13的 另一端與加強(qiáng)板16連接，鏟刀結(jié)構(gòu)連接于所述加強(qiáng)板16上。該鏟刀結(jié)構(gòu)包括鏟刀刀片14 和圓弧型鏟刀弧板15。鏟刀弧板15連接于加強(qiáng)板16上，鏟刀刀片14連接于鏟刀弧板15 上。
[0050] 當(dāng)鏟刀裝置的鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度為0度時(shí)，鏟刀結(jié)構(gòu)入土角度為15 - 30度； 當(dāng)鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度為〇度時(shí)，鏟刀結(jié)構(gòu)翻土角度為10 - 35度。
[0051] 如圖1所示，為了使上述鏟刀裝置的角度可變，本實(shí)施例的鏟掘系統(tǒng)還包括角位 器6和鏟刀姿態(tài)控制油缸8,角位器6通過(guò)銷(xiāo)軸7樞接于支架4上，鏟刀姿態(tài)控制油缸8的 一端連接于支架4上，另一端與角位器6連接，從而能夠控制角位器6繞銷(xiāo)軸7回轉(zhuǎn)；鏟刀 裝置的支撐板11與角位器6連接。另外，通常出于安全考慮，可在角位器6上設(shè)置鏟刀姿 態(tài)限位機(jī)構(gòu)9,以限制角位器6的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制鏟刀裝置在安全范圍內(nèi)翻轉(zhuǎn)。
[0052] 如圖1，圖2和圖6所示，為了使上述|產(chǎn)刀裝置側(cè)向位置可變，角位器6上具有滑 槽，所述支撐板11上下側(cè)邊具有滑動(dòng)部11'，支撐板11通過(guò)所述滑動(dòng)部11'鑲嵌于所述滑 槽中且能相對(duì)于所述角位器6側(cè)向滑動(dòng)。
[0053] 為實(shí)現(xiàn)所述側(cè)向滑動(dòng)，鏟掘系統(tǒng)還包括與支撐板11連接的側(cè)向滑動(dòng)連接板12,所 述側(cè)向滑動(dòng)連接板12與設(shè)置于例如支架4上的鏟刀側(cè)向滑動(dòng)控制油缸的一端連接，從而能 夠控制所述鏟刀裝置相對(duì)于所述角位器側(cè)向滑動(dòng)。因此，如圖6所示，本實(shí)施例的鏟掘系 統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)，前后翻轉(zhuǎn)和側(cè)向滑動(dòng)，以適應(yīng)不同工況的需要。
[0054] 本實(shí)施例還提供一種平地機(jī)，其包括如上所述的鏟掘系統(tǒng)。
[0055] 實(shí)驗(yàn)表明：本實(shí)施例中的鏟掘系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0056] 1、鏟掘阻力小：不同工況下，優(yōu)化鏟刀所受鏟掘阻力較原鏟刀降低10% -14% ;
[0057] 2、鏟刀刀片受力?。簝?yōu)化后，鏟刀刀片受力降低8 %，進(jìn)而減輕了鏟刀刀片的磨 損，大大提高了其使用壽命；
[0058] 3、系統(tǒng)動(dòng)力強(qiáng)：以現(xiàn)有的平地機(jī)作為工作主機(jī)，懸掛不同結(jié)構(gòu)鏟刀，通過(guò)鏟掘 性能試驗(yàn)可以得到：不同工況下，優(yōu)化鏟刀所受土壤的豎直向下作用力較原鏟刀增加 6100N-19400N，占現(xiàn)有平地機(jī)整機(jī)重量的4% -12%，使得平地機(jī)輪胎與土壤表面間的正壓 力大大增加，進(jìn)而使得輪胎的附著力增強(qiáng)，系統(tǒng)所能夠提供的動(dòng)力更強(qiáng)；
[0059] 4、土壤流動(dòng)性好：通過(guò)優(yōu)化鏟刀中、上部的弧形結(jié)構(gòu)，使得土壤顆粒的翻滾作用大 為增強(qiáng)，大大提高了系統(tǒng)的流動(dòng)性能；
[0060] 5、綜合鏟掘性能強(qiáng)：不同工況下，優(yōu)化鏟刀的極限行駛距離（從平地機(jī)開(kāi)始啟動(dòng) 直至其輪胎發(fā)生打滑所行駛的距離，該距離為鏟掘阻力減小、系統(tǒng)動(dòng)力增加的綜合效果） 較原鏟刀增加17% -28%。
[0061] 最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限 制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解：依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案 范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，包括牽引架、渦輪箱、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、支架以及鏟刀裝置，所 述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和所述鏟刀裝置均與所述支架連接，所述渦輪箱設(shè)置在所述牽引架上，以驅(qū)動(dòng) 所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相對(duì)于所述牽引架進(jìn)行回轉(zhuǎn)；所述鏟刀裝置包括鏟刀結(jié)構(gòu)，且所述鏟刀結(jié)構(gòu) 的觸土表面的弧形半徑由上至下逐漸增加。2. 如權(quán)利要求1所述的鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟刀結(jié)構(gòu)的觸土表面為漸開(kāi)線(xiàn)型 結(jié)構(gòu)。3. 如權(quán)利要求1所述的鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟刀裝置還包括支撐板、連接板和 加強(qiáng)板，其中所述連接板一端與所述支撐板連接，所述連接板的另一端與所述加強(qiáng)板連接， 所述鏟刀結(jié)構(gòu)連接于所述加強(qiáng)板上。4. 如權(quán)利要求3所述的鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟刀裝置的鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角 度為〇度時(shí)，鏟刀結(jié)構(gòu)入土角度為15 - 30度，其中，所述鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度為所述支 撐板的上表面與水平面的夾角，所述鏟刀結(jié)構(gòu)入土角度為所述鏟刀結(jié)構(gòu)最下端弧形結(jié)構(gòu)的 切線(xiàn)與水平方向的夾角。5. 如權(quán)利要求3或4所述的鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟刀裝置的鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài) 角度為〇度時(shí)，鏟刀結(jié)構(gòu)翻土角度為10 - 35度，其中，所述鏟刀裝置作業(yè)姿態(tài)角度為所述 支撐板的上表面與水平面的夾角，所述鏟刀結(jié)構(gòu)翻土角度為所述鏟刀結(jié)構(gòu)最上端弧形結(jié)構(gòu) 的切線(xiàn)與水平方向的夾角。6. 如權(quán)利要求5所述的鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，還包括角位器和鏟刀姿態(tài)控制油缸，所 述角位器通過(guò)銷(xiāo)軸樞接于所述支架上，所述鏟刀姿態(tài)控制油缸的一端連接于所述支架上， 另一端與所述角位器連接，所述鏟刀裝置的支撐板與所述角位器連接，從而能夠控制所述 鏟刀裝置相對(duì)于所述支架前后翻轉(zhuǎn)。7. 如權(quán)利要求6所述的鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，所述角位器具有滑槽，所述支撐板上 下側(cè)邊具有滑動(dòng)部，所述支撐板通過(guò)所述滑動(dòng)部鑲嵌于所述滑槽中且能相對(duì)于所述角位器 側(cè)向滑動(dòng)。8. 如權(quán)利要求7所述的鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟掘系統(tǒng)還包括與所述支撐板連 接的側(cè)向滑動(dòng)連接板，所述側(cè)向滑動(dòng)連接板與設(shè)置于所述支架上的鏟刀側(cè)向滑動(dòng)控制油缸 的一端連接，從而能夠控制所述鏟刀裝置相對(duì)于所述角位器側(cè)向滑動(dòng)。9. 如權(quán)利要求3所述的鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，所述鏟刀結(jié)構(gòu)包括鏟刀刀片和鏟刀弧 板，所述鏟刀弧板連接于所述加強(qiáng)板上，所述鏟刀刀片連接于所述鏟刀弧板上。10. 如權(quán)利要求1所述的鏟掘系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪箱的末端包括圓柱外齒輪， 所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)齒圈，所述外齒輪與所述內(nèi)齒圈形成齒輪嚙合，渦輪箱通過(guò)所述齒輪 嚙合驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。11. 一種平地機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1 一 10之一所述的鏟掘系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】E02F3-80GK204266265SQ201420528821
【發(fā)明者】侯志強(qiáng), 呂龍飛, 崔步安, 陳超海, 段俊杰 [申請(qǐng)人]徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司