CN102168437B - 一种铲运机 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种铲运机包括机架总成、行走装置总成和俯仰油缸；机架总成包括发动机和机架，机架设置有铲斗，铲斗下方设置有铲刀；机架后端通过第一横向铰接轴铰接于行走装置总成；俯仰油缸的下端和上端分别通过第二横向铰接轴和第三横向铰接轴与行走装置总成和机架铰接；第一横向铰接轴的轴线、第二横向铰接轴的轴线和第三横向铰接轴的轴线在与第一横向铰接轴的轴线相垂直的平面内的投影点形成三角形。本发明提供的铲运机能够在俯仰油缸驱动下进行状态转换，在一种状态下能够进行铲土，在另一种状态下能够运载土方，进而能够减少铲运作业现场的机械种类和数量，可方便地进行铲运作业现场的管理。

Description

一种铲运机

技术领域

本发明涉及土方施工技术，尤其涉及一种铲运机。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，用于基础建设领域的工程机械种类越来越多。而修筑河堤、水库、修筑道路、拦海造田以及水灾后淤泥清理等基础建设领域均需要通过铲运作业对大量的土方进行铲运。

目前，在铲运作业的施工现场中，通常采用的铲运方案是：先用推土机等铲土机械对需要铲运的土方进行堆积，再由装载机将土方装载到运载机，由运载机将土方运载至指定位置。

请参考图1，图1为现有技术中推土机的结构图。现有技术中，推土机包括机架总成1、行走装置总成2和铲斗3；铲斗3通过设置于铲斗3与机架总成1之间的调节油缸13上升或下降，在铲斗3的下端设置有用于铲土的铲刀31。

在铲运作业的施工面积较大时，运用目前的铲运方案，由于推土机的铲土距离有限，不能一次性将所铲的土方进行统一堆放，所以铲运作业的现场需要大量的推土机等铲土机械、装载机和运载机进行协调作业，造成了铲运作业施工现场的机械种类繁多，导致铲运作业的现场管理复杂，进而增加了铲运作业现场的管理难度。另外，现有的铲运方案中，多种工程机械的协调作业也需要有多种工程机械的操作人员以及后勤人员，导致工程中铲运作业的现场人员比较复杂，这也大大增加了铲运作业的现场管理的难度。

因此，在铲运作业的施工面积较大时，如何方便铲运作业的现场管理是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种铲运机，利用该铲运机可以实现对土方的铲土和较远距离的运载，在铲运作业的施工面积较大时，不需要多种工程机械的协调，进而能够方便铲运作业的现场管理。

为解决实现上述技术问题，本发明提供的铲运机包括机架总成、行走装置总成和俯仰油缸；所述机架总成包括发动机和机架，所述机架下方固定有铲斗，所述铲斗设置有铲刀；所述机架后端与所述行走装置总成铰接，形成第一横向铰接轴线；所述俯仰油缸的下端和上端分别与行走装置总成和机架铰接，并分别形成第二横向铰接轴线和第三横向铰接轴线；所述第一横向铰接轴线、第二横向铰接轴线和第三横向铰接轴线在与所述第一横向铰接轴线相垂直的平面内的投影点形成三角形；

所述行走装置总成具体为履带架总成，所述履带架总成包括左履带架、右履带架、与所述左履带架配合的左履带、与所述右履带架配合的右履带、差速器、左传动轴和右传动轴，所述差速器输入端通过传动机构与所述发动机的输出轴相连；所述左传动轴内端与右传动轴内端分别与差速器配合；所述左传动轴外端与左驱动变速装置相连，所述右传动轴外端与右驱动变速装置相连；所述左传动轴的轴线与右传动轴的轴线重合，且所述左传动轴的轴线与第一横向铰接轴线平行；所述左驱动变速装置和右驱动变速装置的输出轴外端分别设置有驱动轮；两个所述驱动轮分别与左履带和右履带相配合。

优选地，所述第二横向铰接轴线位于所述第一横向铰接轴线的前侧。

优选地，包括两个所述俯仰油缸，两个俯仰油缸分别为左俯仰油缸和右俯仰油缸，所述左俯仰油缸下端和上端分别与左履带架和机架铰接；所述右俯仰油缸下端和上端分别与右履带架和机架铰接。

优选地，所述左俯仰油缸的缸体和右俯仰油缸的缸体分别铰接于所述机架；所述左俯仰油缸的活塞杆铰接于左履带架内侧边，所述右俯仰油缸的活塞杆铰接于右履带架内侧边。

左驱动变速装置右驱动变速装置左驱动变速装置右驱动变速装置优选地，所述左履带架和右履带架均设有内板和外板，所述左传动轴的左端枢装于左履带架的外板，所述左驱动变速装置安装于左履带架的内板和外板之间；所述右传动轴的右端枢装于右履带架的外板，所述右驱动变速装置安装于右履带架的内板和外板之间；所述左履带架的内板和外板之间设置有辅板，所述右履带架的内板和外板之间设置有辅板。

优选地，所述履带架总成还包括传动轴轴套，所述传动轴轴套与所述左传动轴和右传动轴同轴，所述左传动轴、右传动轴和差速器均位于传动轴轴套的中空内腔；所述传动轴轴套的两端分别与所述左履带架内侧和右履带架内侧固定。

优选地，所述机架铰接于所述传动轴轴套，所述第一横向铰接轴线与所述传动轴轴套的轴线重合。

优选地，所述左履带架和所述右履带架均包括支重轮，拖链轮、导引轮和履带张紧装置。

相对于上述背景技术，本发明提供的铲运机包括机架总成、行走装置总成和俯仰油缸；所述机架总成包括发动机和机架，所述机架下方固定有铲斗，所述铲斗设置有铲刀；所述机架后端与所述行走装置总成铰接，形成第一横向铰接轴线；所述俯仰油缸的下端和上端分别与行走装置总成和机架铰接，并分别形成第二横向铰接轴线和横向第三铰接轴线；所述第一横向铰接轴线、第二横向铰接轴线和第三横向铰接轴线在与所述第一横向铰接轴线相垂直的平面内的投影点形成三角形。

本发明提供的铲运机中，由于第二横向铰接轴线和第三横向铰接轴线与第一横向铰接轴线之间具有上述位置关系，进而俯仰油缸进行伸缩运动时可驱动机架相对于行走装置总成旋转；在铲运机进行铲土时，俯仰油缸能够驱动机架总成绕第一横向铰接轴线向下旋转，从而使机架下方固定的铲斗以及铲斗下方设置的铲刀向下移动至预定位置，此时铲刀切入需要进行铲土的土层中，铲运机向前行驶，铲刀能够进行铲土，并使所铲的土方进入铲斗中。当铲斗中的土方达到一定体积时，机架在俯仰油缸的驱动下绕第一横向铰接轴线向上旋转，从而带动铲斗以及铲刀向上移动至预定位置，使铲刀脱离地面；同时，机架相对于行走装置总成旋转，带动铲斗旋转预定角度，使铲斗中的土方不会脱落，进而为铲运机对铲斗中土方进行较远距离的运载提供了前提；然后，铲运机可以在其行走装置总成的驱动下进行行走，对铲斗中的土方进行较远距离的运载。

因此，本发明提供的铲运机既能铲土又能够进行较远距离的土方运载；所以，在铲运作业的施工面积较大时，既可以直接使用本发明提供的铲运机对土方进行中远距离运载，既可以提高土方的铲运效率，又减少了铲运作业现场的铲运机械的数量，从而能方便地对铲运作业现场进行管理。

附图说明

图1为现有技术中推土机的结构图；

图2为本发明实施例提供的铲运机的总体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的铲运机的铰接示意图；

图4为本发明实施例提供的铲运机中位于履带架部位的一级减速箱结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种铲运机，该铲运机既能进行铲土，又能对铲进铲斗的土方进行运输，进而能够方便铲运作业的现场管理。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明实施例提供的铲运机的总体结构示意图。

本实施例中，本发明提供的铲运机包括机架总成、行走装置总成1和俯仰油缸16；机架总成包括发动机和机架2，而且机架2的下方设置有固定安装于机架2的铲斗21，铲斗21的下方设置有铲刀22；机架2的后端与行走装置总成1铰接，形成第一横向铰接轴线173，从而保证了机架总成可以绕第一横向铰接轴线173进行旋转。

俯仰油缸16设置于机架2与行走装置总成1之间，且俯仰油缸16的下端与行走装置总成1铰接，形成第二横向铰接轴线162，俯仰油缸16的上端与机架2铰接，形成第三横向铰接轴线161；而且，第一横向铰接轴线173、第二横向铰接轴线162和第三横向铰接轴线161在与第一横向铰接轴线173相垂直的平面内的投影点形成三角形，如图中虚线所示。

上文以及后文提到的“横向”指的是与行走装置总成的行走方向相垂直的方向。

本发明提供的铲运机中，由于第二横向铰接轴线162和第三横向铰接轴线161与第一横向铰接轴线173之间具有上述位置关系，进而俯仰油缸16进行伸缩运动时可驱动机架2相对于行走装置总成1旋转；在铲运机进行铲土时，俯仰油缸16能够驱动机架总成绕第一横向铰接轴线173向下旋转，从而使机架2下方固定的铲斗21以及铲斗21下方设置的铲刀22向下移动至预定位置，此时铲刀22切入需要进行铲土的土层中，铲运机向前行驶，铲刀22能够进行铲土，并使所铲的土方进入铲斗21中。当铲斗21中的土方达到一定体积时，机架2在俯仰油缸16的驱动下绕第一横向铰接轴线173向上旋转，从而带动铲斗21以及铲刀22向上移动至预定位置，使铲刀22脱离地面；同时，机架2相对于行走装置总成1旋转，带动铲斗21旋转预定角度，使铲斗21中的土方不会脱落，进而为铲运机对铲斗中土方进行较远距离的运载提供了前提；然后，铲运机可以在其行走装置总成1的驱动下进行行走，对铲斗21中的土方进行较远距离的运载。

所以，本发明提供的铲运机既能铲土又能够进行较远距离的土方运载；所以，在铲运作业的施工面积较大时，既可以直接使用本发明提供的铲运机对土方进行中远距离运载，既可以提高土方的铲运效率，又减少了铲运作业现场的铲运机械的数量，从而能方便的对铲运作业的现场进行管理。

关于第二横向铰接轴线162相对于第一横向铰接轴线173的位置，第二横向铰接轴线162可以位于第一横向铰接轴173的前侧，也可以位于第一横向铰接轴173的后侧。

当第二横向铰接轴线162位于第一横向铰接轴线173的前侧，铲运机进行铲土时，俯仰油缸16的活塞杆处于缩回状态；铲运机需要进行运载土方，俯仰油缸16的活塞杆处于伸出状态。

当第二横向铰接轴线162位于第一横向铰接轴线173的后侧，铲运机进行铲土时，俯仰油缸16的活塞杆处于伸出状态；铲运机需要进行运载土方，俯仰油缸16的活塞杆处于收缩状态。所以，只要保证第一横向铰接轴线173、第二横向铰接轴线162和第三横向铰接轴线161在与第一横向铰接轴线173相垂直的平面内的投影点形成三角形，俯仰油缸16便可以为机架2与行走装置总成1之间的旋转提供旋转扭矩。

在上述实施例的基础上，优选地，可以将俯仰油缸16与行走装置总成1之间的第二横向铰接轴线162设置于第一横向铰接轴线173的前侧。第二横向铰接轴线162设置于第一横向铰接轴线173的前侧，可以缩短行走装置总成1处于第一横向铰接轴线173后侧的长度，从而缩短了行走装置总成1的整体长度，节约其制造成本；另外，还可以使整个机架总成与行走装置总成1之间的结构更加紧凑，增加铲运机运行时的稳定性。

请参考图3和图4，图3为本发明实施例提供的铲运机的铰接示意图；图4为本发明实施例提供的铲运机中位于履带架部位的一级减速箱结构示意图。

为了使本发明提供的铲运机具有更好的爬坡能力和推动力，铲运机的行走装置总成1具体为履带架总成，履带架总成通过履带11实现行走；所以，履带架总成包括左履带架102和右履带架101，还包括与左履带架102配合的左履带112以及与右履带架101配合的右履带111。

进一步的，为了增加机架2旋转时的稳定性以及铲运机运载土方时支撑的稳定性，机架2与履带架总成之间的俯仰油缸16具体包括设置于机架2与左履带架102之间的左俯仰油缸和设置于机架2与右履带架101之间的右俯仰油缸；左俯仰油缸控制机架2与左履带架102之间的旋转，右俯仰油缸控制机架2与右履带架101之间的旋转，左俯仰油缸和右俯仰油缸同时上升或者收缩，同步动作，从而保证了机架2做俯仰运动时的稳定性；同时，还可以使机架2包括铲斗22以及铲斗22中的土方的重量由左驱动装置和右驱动装置共同承担，大大提高了机架2与履带架总成之间旋转的稳定性和铲运机运载土方时支撑的稳定性。

同时，由于履带架总成部分部件繁多，空间相对紧张，为了左俯仰油缸和右俯仰油缸的通油管道布置的方便，可以将左俯仰油缸和右俯仰油缸的缸体部分铰接于机架2的第三横向铰接轴161，左俯仰油缸活塞杆的顶端铰接于左履带架102的内侧边，右俯仰油缸的活塞杆的顶端铰接于右履带架101的内侧边。

当然，为了提高左俯仰油缸与左履带架102、右俯仰油缸与右履带架101之间铰接的稳定性，在左履带架102的内侧边和右履带架101的内侧边分别设置有沿第二横向铰接轴线延伸的左油缸铰接支座1021和右油缸铰支座1011。

进一步的，上述实施例中提到的履带架总成还可以包括差速器、左传动轴17和右传动轴；差速器的输入端通过相应的传动机构与设置于机架总成的发动机的输出轴相连，而且左传动轴17的内端与右传动轴的内端分别与差速器配合，可以使左传动轴17和右传动轴的转速相同，使铲运机进行直走；也可以使左传动轴17和右传动轴的转速不相同，实现铲运机的转弯等功能。通过左传动轴17和右传动轴同时对履带架总成进行控制驱动，增加了铲运机运行时操控的灵活性和行走的稳定性。

左传动轴17的外端与左驱动变速装置1891相连，右传动轴的外端与右驱动变速装置相连；左传动轴17的轴线与右传动轴的轴线重合，且左传动轴17的轴线和右传动轴的轴线与第一横向铰接轴线173平行；左驱动变速装置1891和右驱动变速装置的输出轴外端分别设置有驱动轮；两个驱动轮分别与左履带112和右履带111相配合，从而驱动履带架总成进行行走，增加铲运机与地面的抓紧力。

所以，本实施例中的铲运机，不仅爬坡能力强，而且操控灵活，行走更加稳定。

在上述实施例的基础上，还可以在左履带架102和右履带架101分别设有内板18和外板19，左传动轴17的左端枢装于左履带架102的外板19，左驱动变速装置1891安装于左履带架102的内板18和外板19之间；右传动轴的右端枢装于右履带架101的外板19，右驱动变速装置安装于右履带架101的内板18和外板19之间；左履带架102和右履带架101的内板18和外板19之间设置辅板。

辅板作用是将内板18和外板19之间的缝隙进行密封；内板18、外板19和辅板共同组成了一级减速箱，将左传动轴17左端设置的左驱动变速装置1891和右传动轴右端设置的右驱动变速装置保护起来，可以避免铲运机在铲运作业过程中的泥土以及沙石等粘结于左驱动变速装置1891和右驱动变速装置中，对其造成腐蚀以及损坏。

请继续参考图3和图4，在上述实施例的基础上，为了减小左传动轴17、右传动轴和差速器受到的非驱动磨损，履带架总成还可以设置有传动轴轴套；传动轴轴套具有中空内腔，左传动轴17、右传动轴和差速器位于传动轴轴套的中空内腔，传动轴轴套的两端分别固定于左履带架102和右履带架101的内侧；当然还可以固定安装于左履带架102和右履带架101的相应的内板18；当然，传动轴轴套设置有传动机构通过的结构，以使传动机构通过与差速器相连。

传动轴轴套的设置可以有效地防止铲运机在铲运作业时，特别是在泥地作业时水渍以及泥土粘结在左传动轴17、右传动轴和差速器上，对左传动轴17、右传动轴以及差速器造成腐蚀，大大延长了左传动轴17、右传动轴和差速器的使用寿命。

进一步的，机架2与履带架总成之间第一横向铰接轴线173还可以与传动轴轴套同轴线，机架2可以直接铰接于传动轴轴套；由于传动轴轴套具有良好的机械强度，可以增加机架2与履带架总成之间铰接的稳定性；另外，将机架2直接铰接于传动轴轴套，履带架总成就不必专门设置第一铰接轴，进一步简化了履带架总成的结构。

请参考图1，为了增加履带架总成行走时的稳定性，左履带架102和右履带架101除了设置有驱动轮12外，还分别设置有支重轮13、拖链轮15、导引轮14和履带张紧装置；支重轮13的设置可以使履带架总成受到的向下的压力由若干支重轮13一起承担，可以增加履带架总成的支撑强度；拖链轮15可以将滑动至左履带架102以及右履带架101的上侧的履带11支撑起来，防止履带11与左履带架102以及右履带架101的上侧产生摩擦力；导引轮14与驱动轮12共同作用，保证了履带11的延伸方向，另外导引轮14还可以通过与左履带架102以及右履带架101设置的滑槽之间的配合以及履带张紧装置与导引轮14之间的配合，使左履带架102以及右履带架101的履带11具有一定的收缩与张紧的能力，增加铲运机行进时的稳定性；履带11通过与驱动轮12、支重轮13、导引轮14和拖链轮15之间的配合，然后通过履带张紧装置对履带11进行张紧，加强了履带11与驱动轮12、支重轮13、导引轮14和拖链轮15之间配合的稳定性，使得履带11绕左履带架102以及右履带架101滑动时具有良好的稳定性。所以，本实施例中所述的履带架总成行走时具有良好的稳定性。

当然，支重轮13还可设置有双边结构，分别设置于左履带架102和右履带架101的内侧和外侧。支重轮13设置有双边结构，可以进一步的增加支重轮13的承重能力，同时使得左履带架102以及右履带架101的下侧与履带11之间配合的稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铲运机，其特征在于，包括机架总成、行走装置总成和俯仰油缸；所述机架总成包括发动机和机架，所述机架下方固定有铲斗，所述铲斗设置有铲刀；

所述机架后端与所述行走装置总成铰接，形成第一横向铰接轴线；所述俯仰油缸的下端和上端分别与行走装置总成和机架铰接，并分别形成第二横向铰接轴线和第三横向铰接轴线；

所述第一横向铰接轴线、第二横向铰接轴线和第三横向铰接轴线在与所述第一横向铰接轴线相垂直的平面内的投影点形成三角形；

所述行走装置总成具体为履带架总成，所述履带架总成包括左履带架、右履带架、与所述左履带架配合的左履带、与所述右履带架配合的右履带、差速器、左传动轴和右传动轴，所述差速器输入端通过传动机构与所述发动机的输出轴相连；所述左传动轴内端与右传动轴内端分别与差速器配合；所述左传动轴外端与左驱动变速装置相连，所述右传动轴外端与右驱动变速装置相连；所述左传动轴的轴线与右传动轴的轴线重合，且所述左传动轴的轴线与第一横向铰接轴线平行；所述左驱动变速装置和右驱动变速装置的输出轴外端分别设置有驱动轮；两个所述驱动轮分别与左履带和右履带相配合。

2.根据权利要求1所述的铲运机，其特征在于，所述第二横向铰接轴线位于所述第一横向铰接轴线的前侧。

3.根据权利要求1所述的铲运机，其特征在于，包括两个所述俯仰油缸，两个俯仰油缸分别为左俯仰油缸和右俯仰油缸，所述左俯仰油缸下端和上端分别与左履带架和机架铰接；所述右俯仰油缸下端和上端分别与右履带架和机架铰接。

4.根据权利要求3所述的铲运机，其特征在于，所述左俯仰油缸的缸体和右俯仰油缸的缸体分别铰接于所述机架；所述左俯仰油缸的活塞杆铰接于左履带架内侧边，所述右俯仰油缸的活塞杆铰接于右履带架内侧边。

5.根据权利要求1所述的铲运机，其特征在于，所述左履带架和右履带架均设有内板和外板，所述左传动轴的左端枢装于左履带架的外板，所述左驱动变速装置安装于左履带架的内板和外板之间；所述右传动轴的右端枢装于右履带架的外板，所述右驱动变速装置安装于右履带架的内板和外板之间；所述左履带架的内板和外板之间设置有辅板，所述右履带架的内板和外板之间设置有辅板。

6.根据权利要求1所述的铲运机，其特征在于，所述履带架总成还包括传动轴轴套，所述传动轴轴套与所述左传动轴和右传动轴同轴，所述左传动轴、右传动轴和差速器均位于传动轴轴套的中空内腔；所述传动轴轴套的两端分别与所述左履带架内侧和右履带架内侧固定。

7.根据权利要求6所述的铲运机，其特征在于，所述机架铰接于所述传动轴轴套，所述第一横向铰接轴线与所述传动轴轴套的轴线重合。

8.根据权利要求1所述的铲运机，其特征在于，所述左履带架和所述右履带架均包括支重轮，拖链轮、导引轮和履带张紧装置。

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