CN108050894A - 一种多用途排雷操作工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多用途排雷操作工具，包括活动杆(1)、活动杆驱动装置(2)、连接杆(4)、连接杆驱动装置(3)、挖斗驱动装置(5)、转动杆(6)和曲轴动力杆(7)，在所述的连接杆(4)的下端位实铰有扫雷叉(11)，扫雷叉驱动装置（10)一端实铰在所述的连接杆(4)的下端位，另一端实铰在所述的扫雷叉(11)上，来回转换连接器(8)一端直接或间接连接在所述的曲轴动力杆(7)和连接杆(4)上，挖斗或扫雷勺(9)直接或间接连接在所述的来回转换连接器(8)的下端位。将其安装到工程车，利用工程车上的备用冲压或气动工作系统或备用的电气系统驱动该装置工作，同时借助工程车的行走底盘可很方便地在野外进行排雷作业任务。该装置具有环境适应能力强、安全可靠、工作舒适、高效且经济性好的性能特点。

Description

一种多用途排雷操作工具

技术领域

本发明涉及一种排雷作业机具，特别是涉及一种安装在挖掘机、工程车辆或装甲车辆上使用的多用途排雷操作工具。

背景技术

挖掘机是工程机械行业中一种非常重要的机器，它的功能早以突破只能挖掘各种土壤的功能，将挖掘机挖斗取下后，可以直接或间接装上各种挖掘机附属机具，如货叉装置、冲压破碎锤、螺旋钻孔器、振动平板夯、冲压振动锤等，实现挖掘机的多功能作业，以满足客户不同施工作业需求，最大限度地提高挖掘机的利用率和附加值，创造最大价值，由于挖掘机可以采用履带驱动或轮胎驱动方式，越野性能好，因此挖掘机是一种用途广，在野外具有很强作业能力的机器。

据国际红十字会和美国国务院的统计，目前世界范围内有70多个国家和地区残留地雷340多种，总数达1亿枚以上，而且每年还有增加。由于地雷的有效作用时间很长，不少二战时期残留的地雷依然具有杀伤作用。而这些地雷又多埋于地下或山野丛林、草丛中，探测、排除非常困难，费时、费钱、费力，且工作非常危险。在全球范围内，每年约万人因地雷丧生，2.6万人被炸炸伤或致残。因此，无论在战时还是在和平时期都有大量地雷需要排除。

目前，机械排雷装置按工作原理分为滚压式、挖掘式、打击式和混合式。滚压排雷器利用钢质滚轮的质量压爆地雷，清除单次压发引信地雷效果较好，但难以清除耐爆和带磁感应引信的地雷；挖掘式排雷装置利用犁刀挖出地雷并排到车辙之外，能可靠清除车辙内各种地雷和引爆带触发杆引信的炸车底地雷、但抗爆性差、作业受土壤硬度和地形凹凸不平的影响大；打击式排雷装置利用排雷链条打击地面使地雷爆炸，可以清除通路内地雷，但抗爆性差、扬尘大、影响乘员观察和容易暴露目标；混合式排雷器则是前两种排雷器的组合应用，显然混合式排雷装置作业时较易产生大量烟尘、影响乘员观察和容易暴露目标，清除磁性和特殊土质地雷以及深埋地雷的能力偏弱。尽管目前各国排雷破障装置种类和型号很多，但从海湾战争实践检验，效果都不是很理想，当时多国部队调集了西方各国所有排雷装备，甚至包括一些在研的样机，战后美国总结认为：“机械排雷犁多次漏雷；爆破排雷方法只对普通地雷有效，对具有耐爆炸性的地雷根本开不出通路；机械排雷方法受地形、地貌、土质的限制，很多环境完全不能使用，如坑洼不平的野地、山坡丛林夹石地、冻土等等。即使在科威特、伊拉克两国沙漠松软土质条件下，因排雷犁随机定深不理想，地面稍有不平，就会出现漏雷现象”。针对以上不足，各国都在积极开展研究，重点解决排雷破障装备问题，以便在“在耐爆地雷”场中能为坦克装甲部队开辟通路，在抗登陆障碍物中使登陆工具及部队、武器装备得以抢滩突击上岸。

通常地在战时或平时的雷场上，首先是探出地雷的准确位置，然后再排雷消除危险，而排雷过程有三种基本方式，一种是将地雷在原地将引爆销毁，这种方式对生态环境破坏严重；第二种是将地雷从地里挖出来然后抓取转移到安全地方进行销毁；第三种是用物理的或化学地的方法将地雷里的炸药、电子装置或引爆装置在原地失效，然后挖出销毁，这种方式彻底失效可靠性不理想。而挖掘机式排雷的动力方式有人工排雷和机器排雷两种，用人工排雷准确性高，但危险性大且效率不高；而用机器排雷安全性高和效率高，但准确性差。从我国军方的实际排雷的效果来看，目前通过人工挖掘排雷是最可靠有效的方式，是国际维和排雷行动的主流方式，最大缺点是排雷人员会有生命危险，效率低，神经系统强度大，易疲劳，因此对于排雷这样的工作无论在战时还是平时，既需要准确性、也需要安全性和较高的工作效率，还需要一定的经济性。

通过上述背景资料不难发现开发一种全新的多用途排雷操作工具，以应对各种野外复杂环境，保护自然环境，确保排雷作业的准确性和可靠性，确保较高的作业效率和安全性，同时还具有一定的经济性，研制这种设备迫切，很有必要，具有实际意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能应对各种野外复杂环境，确保排雷作业的准确性和可靠性，确保较高的作业效率和安全性的多用途排雷操作工具。

为了解决以上技术问题，本发明提供的多用途排雷操作工具，包括活动杆、活动杆驱动装置、连接杆、连接杆驱动装置、挖斗驱动装置、转动杆和曲轴动力杆，在所述的连接杆的下端位实铰有扫雷叉，扫雷叉驱动装置一端实铰在所述的连接杆的下端位，另一端实铰在所述的扫雷叉上，来回转换连接器一端直接或间接连接在所述的曲轴动力杆和连接杆上，挖斗或扫雷勺直接或间接连接在所述的来回转换连接器的下端位。

所述的来回连接端的结构是：所述的顶台设有能直接或间接安装到所述的连接杆和曲轴动力杆的安装孔上的转轴，顶台连接或焊接在中间外表层的上部，凹轮通过连接盘安装在所述的中间外表层上，凹杆安装在所述的中间外表层上，所述的凹杆的一端与从动链轮连接，凹轮和凹杆组成凹杆传动，回转驱动装置安装在所述的中间外表层上，所述的回转驱动装置的动力轴与动力链轮连接，所述的动力链轮和所述的从动链轮相互吻合，底台安装在所述的凹轮上，一端紧箍件和另一端紧箍件安装在所述的底台上的两端对应孔里，所述的一端紧箍件和另一端紧箍件通过紧箍件杆连接成一体，紧箍驱动装置一端焊接在所述的底台上，一端焊接在所述的紧箍件杆上，所述的底台上设有倒角板、第一变向档安装板、第二变向档安装板、中部旋转体和倒料条或倒气条装在所述的中间外表层上，变向档组安装在所述的第一变向档安装板和第二变向档安装板上形成冲压油路或气路的多路分配与控制系统。

所述的挖斗或扫雷勺为多条式式排雷挖斗，在所述的多条式式排雷挖斗的下端位或上方或两侧开有多条式孔。

采用上述技术方案的多用途排雷操作工具，带来的有益效果：既可以安装挖掘机上使用，也可以安装到工程车辆或装甲车辆上使用，利用其轮胎或履带式行走底盘、冲压动力、气动系统、电气系统，在排雷过程中不易受到野外交通条件的限制，具有很强的驱动能力和越野性能，具备较强野外作业能力；所述多用途排雷操作工具带有挖斗或扫雷勺，具有较强的入土挖掘地雷作业能力和较高工作效率和安全性及舒适性；所述多用途排雷操作工具带有扫雷叉，具有在挖出的地雷和土壤的混合物中将地雷从土壤里快速耙出的能力；所述多用途排雷操作工具带有来回转换连接器，可以快速实现与不同挖斗或扫雷勺连接，并将挖斗或扫雷勺进行连续360°正反时针回转，很好实现挖斗的反铲挖掘和正铲挖掘的互换，在挖掘机、工程车辆及装甲车辆底盘不动的情况下，最大限度扩大入土挖掘范围，减少在雷区的危险；由于挖掘机、工程车辆或装甲车辆在是大批量生产的机械产品，将排雷工作装置安装挖掘机、工程车辆或装甲车辆使用具有良好的经济性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例多用途排雷操作工具结构示意图主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的实施例多用途排雷操作工具立体结构示意图；

图4为来回转换连接器的主视图；

图5为图4的俯视图；

图6为图4的左视图；

图7为图4的局部剖右视图；

图8为图4的后视图；

图9为图4的仰视图；

图10为图4的局部剖视图；

图11为来回转换连接器的结构立体结构示意图；

图12为多条式式排雷挖斗立体结构示意图；

图13为实施例多用途排雷操作工具安装到挖掘机上的工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图12所示的提供出一种具体的多用途排雷操作工具，活动杆1、活动杆油缸2、连接杆4、连接杆油缸3、挖斗油缸5、转动杆6、曲轴动力杆7相互之间的连接方式与通常的挖掘机工作装置一致，构成了排雷作业机具的工作臂，在连接杆4的下端位焊接有扫雷叉11和扫雷叉油缸10的焊接座，扫雷叉11通过插杆连接在连接杆4下端位的焊接座上，扫雷叉油缸10一端实铰在连接杆4下端位的焊接座上，另一端实铰在扫雷叉11上；来回转换连接器8通过插杆连接在曲轴动力杆7和连接杆4上；多条式式排雷挖斗通过来回转换连接器8中的底台14上的倒角板33和一端紧箍件27、另一端紧箍件30锁紧焊接在底台14的下端位。

将多用途排雷操作工具安装到挖掘机、工程车辆或装甲车辆上，利用挖掘机、工程车辆或装甲车辆上的备用冲压或气动工作系统或备用的电气系统驱动该装置工作，同时借助挖掘机、工程车辆及装甲车辆的行走底盘可很方便地在野外进行排雷作业任务。

来回转换连接器8的结构，主要包括：顶台12、转轴20、中间外表层13、底台14、凹轮22、凹杆29、动力链轮16、从动链轮15、冲压马达17、连接盘23、一端紧箍件27、另一端紧箍件30、锁紧油缸24、紧箍件杆31、中部旋转体26、第一电磁阀安装板21、第二电磁阀安装板18、倒料条连接板32、电磁变向档组19、螺栓28、各冲压油路管及其接头和电线等，顶台12设有能直接或间接安装到连接杆4和曲轴动力杆7的安装孔上的插杆20，顶台12焊接在中间外表层13的上部；凹轮22通过连接盘23在中间外表层13的内部安装在中间外表层13上；凹杆29安装在中间外表层13的凹杆安装孔内，凹杆29的一端与从动链轮15连接，凹轮22和凹杆29组成凹杆传动；冲压马达17安装在中间外表层13上，冲压马达17的动力轴与动力链轮16连接，动力链轮16和从动链轮15相互吻合；底台14通过螺栓28将其安装到凹轮22上，底台14安装在中间外表层13的下部；一端紧箍件27和另一端紧箍件30安装在底台14上的两端对应孔里，一端紧箍件27和另一端紧箍件30通过紧箍件杆31连接成一体，使一端紧箍件27和另一端紧箍件30分别在两端对应孔内同时伸出和缩回，锁紧油缸24一端焊接在底台14上，一端焊接紧箍件杆31上，底台14上设有倒角板33；第一电磁阀安装板21、第二电磁阀安装板18、中部旋转体26和倒料条板32装在中间外表层13上，电磁变向档组19安装在第一电磁阀安装板21和第二电磁阀安装板18上，形成来回转换连接器8的冲压油路的多路分配与控制系统，该多路分配与控制系统的冲压油进油口和回油口，通过冲压胶管接头与挖掘机的多路阀备用联中的工作油路口相连，该多路分配与控制系统的各路工作油口分别冲压马达17、锁紧油缸24的工作油口连接，实现了该来回转换连接器8与冲压系统与挖掘机备用的冲压系统连接；电磁变向档组19中的电磁阀通过电线与挖掘机左右先导控制手柄和控制面板上的备用控制按钮连接，实现该排雷工作装置与挖掘机备用电路的电气系统连接；顶台12通过其转轴20直接或间接安装到连接杆4和曲轴动力杆7的安装孔上。

既可以采用挖掘机上常用的挖斗，也可以是如图12所示的多条式式排雷挖斗，在多条式式排雷挖斗的下端位、上方和/或者两侧开有多条式孔34，多条式式排雷挖斗上部设有能直接或间接安装到倒角板33、一端紧箍件27和另一端紧箍件30上的插杆35，与挖斗互换，当在沙漠地区进行排雷时，用多条式式排雷挖斗进行排雷可以快速实现将挖掘出来的沙性土壤与地雷进行分开，快速找出地雷，并进行排出，大大提高排雷的效率和排雷机具的适应性。

如图13所示为多用途排雷操作工具连接到挖掘机上使用的工作状态示意图，连接好冲压管路和电气线路，这样就组成了多用途排雷操作工具的机械、冲压、电气三大主系统，其中机械系统主要由活动杆1、连接杆4、转动杆6、曲轴动力杆7、来回转换连接器8中的顶台12、中间外表层13、底台14、凹轮22、凹杆29、动力链轮16、从动链轮15、连接盘23、挖斗9、扫雷叉11组成；冲压系统主要由活动杆油缸2、连接杆油缸3、挖斗油缸5、扫雷叉油缸10、来回转换连接器8中电磁变向档组19、第一电磁阀安装板21、第二电磁阀安装板18、中部旋转体26、倒料条连接板32或接头25、锁紧油缸24、冲压马达17、胶管及接头等组成，这些冲压元件组成活动杆油缸2控制回路、连接杆油缸3控制回路、挖斗油缸5控制回路、锁紧油缸24控制回路、冲压马达17控制回路；电气系统主要由电磁阀、电线、插头、控制按扭等组成，各个电气元件独立控制相应的冲压控制回路，控制冲压执行元件的动作。进一步解释多用途排雷操作工具的工作原理：当驾驶员根据挖掘机的操作要求启动好发动机后，将发动机转速调到额定转速后，将挖掘机上的备用油路通压力油，操作驾驶室内的左右先导操作手柄上相应的控制按扭，给排雷工作装置上的电磁变向档组19中相应的冲压电磁换向阀两端的电磁阀通电，冲压油就经过相应的冲压换向阀到达相应的冲压马达和锁紧油缸，实现对挖斗连续360°旋转、底台14与挖斗的连接锁紧或脱开，结合挖掘机的活动杆油缸2、连接杆油缸3、挖斗油缸5的动作，可以利用多用途排雷操作工具进行较密实土壤的挖掘（即挖出地雷），并利用扫雷叉油缸10驱动扫雷叉11，将挖出的土壤和地雷的混合物耙开，找出地雷，然后排雷人员将挖出的地雷转移到安全地点进行销毁，进入下一个地点继续排雷作业。

再进一步解释各种具体动作操作过程，在挖掘机按照挖掘机的操作规程正常启动后，接通挖掘机备用冲压油源，然后可以实现如下动作：

1回转快换器8的底台14与扫雷勺9的连接与脱开

1.1挖斗的连接操作：操作挖掘机驾驶室内的锁紧油缸24控制按钮，使锁紧油缸24的活塞杆带动一端紧箍件27和另一端紧箍件30同时缩回；操作控制活动杆1、连接杆4、扫雷勺9的左右先导控制手柄，使底台14后端左右两侧的倒角板33钩起扫雷勺9上的后面的一根转轴，然后抬起扫雷勺9离开地面；操作控制挖掘活动杆1、连接杆4、扫雷勺9的左右先导控制手柄，伸出挖斗油缸5向内转动来回转换连接器8，让扫雷勺9内口处于水平向上状态，这时扫雷勺9中前面的一根轴最大限度地接近一端紧箍件27和另一端紧箍件30；操作锁紧油缸24控制按钮，使挖斗锁紧油缸24的活塞杆带动一端紧箍件27和另一端紧箍件30伸出，这样实现了对扫雷勺9的锁紧，将扫雷勺9连接起来。

1.2扫雷勺9的脱开操作：操作控制挖掘活动杆1、连接杆4、扫雷勺9的左右先导控制手柄，使扫雷勺9的开口垂直向后，扫雷勺9的齿尖与地面接触；操作锁紧油缸24的控制按钮，使锁紧油缸24的活塞杆带动一端紧箍件27和另一端紧箍件30缩回，这样扫雷勺9与底台14处于半脱离状态；操作控制挖掘活动杆1、连接杆4、扫雷勺9的左右先导控制手柄，使扫雷勺9向上抬起，离开地面，注意与地面不要离开太高，利用扫雷勺9的自重，将扫雷勺9与底台14分开，这时只有扫雷勺9的后轴还挂在底台14的后面的左右两侧的倒角板33上；操作控制挖掘活动杆1、连接杆4、扫雷勺9的左右先导控制手柄，使扫雷勺9的下端位触地，然后向外转动底台14，再向前斜向上抬起底台14，将扫雷勺9与底台14完全脱开分离。

2扫雷勺9的正反时针连续360°旋转操作：按下左先导操作手柄上的左、右两边的按钮（注意左右两个按钮不要同时按下），冲压油经过电磁变向档组19中的一个冲压换向阀，到达冲压马达17，驱动冲压马达17正反旋转，然后带动动力链轮16和从动链轮15旋转，带动凹杆29正反旋转，最后通过凹轮凹杆传动驱动凹轮22正反旋转，即可实现扫雷勺9的正、反方向连续360°旋转。松开按钮，扫雷勺9便停止旋转。这样就可以实现反铲挖掘与正铲挖掘互换。

3挖掘地雷及耙雷作业操作：与操作普通挖掘机一样，操作控制挖掘活动杆1、连接杆4、扫雷勺9、上车平台回转的左右先导控制手柄，可以将地雷从土壤里挖掘出来，然后将地雷和土壤的混合物卸载在挖掘机旁边的空地上，方便将土壤中的地雷寻找出来；然后操作控制冲压马达17的控制按钮，使扫雷勺9由反铲挖掘转变为正铲挖掘机状态，操作控制扫雷叉油缸10的控制按钮将扫雷叉11由收缩状态打开，操作左右先导操作手柄，调整活动杆1、连接杆4和扫雷勺9的位置，使扫雷叉11接近挖出来的地雷和土壤的混合物，然后操作连接杆4来回伸出和缩回，利用扫雷叉11将土壤耙开，看是否有地雷，如果有地雷将地雷找出，通过排雷人员手动找出并转移地雷至安全地点，销毁地雷；如果没有地雷，重复上述挖掘地雷和耙雷作业过程，直到将地雷排除。

由此可知，所述多用途排雷操作工具可以更换不同的作业挖斗适应不同土壤工况，提高排雷效率，同时正铲挖掘和反铲挖掘的互换，可以提高排雷作业的挖掘范围，最大限度减少挖掘机地盘在雷区大面积移动引爆地雷的危险和作业效率，同时挖掘机在我国已经是成熟的大批量生产的机器具有良好经济性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多用途排雷操作工具，包括活动杆(1)、活动杆驱动装置(2)、连接杆(4)、连接杆驱动装置(3)、挖斗驱动装置(5)、转动杆(6)和曲轴动力杆(7)，其特征在于：在所述的连接杆(4)的下端位实铰有扫雷叉(11)，扫雷叉驱动装置(10)一端实铰在所述的连接杆(4)的下端位，另一端实铰在所述的扫雷叉(11)上，来回转换连接器(8)一端直接或间接连接在所述的曲轴动力杆(7)和连接杆 (4)上，挖斗或扫雷勺(9)直接或间接连接在所述的来回转换连接器(8)的下端位。

2.根据权利要求1所述多用途排雷操作工具，其特征在于：所述的来回连接端(8)的结构是：所述的顶台(12)设有能直接或间接安装到所述的连接杆(4)和曲轴动力杆(7)的安装孔上的转轴(20)，顶台(12)连接或焊接在在中间外表层(13)的上部，凹轮(22)通过连接盘(23)安装在所述的中间外表层(13)上，凹杆(29)安装在所述的中间外表层(13)上，所述的凹杆(29)的一端与从动链轮(15)连接，凹轮(22)和凹杆(29)组成凹杆传动，来回传动驱动装置(17)安装在所述的中间外表层(13)上，所述的来回传动驱动装置(17)的动力轴与动力链轮(16)连接，所述的动力链轮(16)和所述的从动链轮(15)相互吻合，底台(14)安装在所述的凹轮(22)上，一端紧箍件(27)和另一端紧箍件(30)安装在所述的底台(14)上的两端对应孔里，所述的一端紧箍件(27)和另一端紧箍件(30)通过紧箍件杆(31)连接成一体，紧箍驱动装置(24)一端焊接在所述的底台(14)上，一端焊接在所述的紧箍件杆(31)上，所述的底台(14)上设有倒角板(33)、第一变向档安装板(21)、第二变向档安装板(18)、中部旋转体(26)、倒料条或倒气条(32)装在所述的中间外表层(13)上，变向档组(19)安装在所述的第一变向档安装板(21)和第二变向档安装板(18)上形成冲压油路或气路的多路分配与控制系统。

3.根据权利要求1或2所述的多用途排雷操作工具，其特征在于：所述的扫雷勺(9)为多条式式排雷挖斗，在所述的多条式式排雷挖斗的下端位或上方或两侧开有多条式孔(34)，多条式式排雷挖斗上部设有能直接或间接安装到所述的来回连接端(8)上的插杆(35)。