CN111139883A - 挖掘机刷坡作业坡度控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种挖掘机刷坡作业坡度控制装置及方法，属于土方施工机械技术领域。挖掘机刷坡作业坡度控制装置包括刷坡板、连接部以及连接轴；刷坡板具有一个用于与标准坡面相贴合的刷坡面；连接部设置在刷坡板的侧部或背面上；连接轴的一端与连接部转动连接，另一端用于与挖斗固定连接；刷坡时，将挖掘机刷坡作业坡度控制装置安装至挖斗的一侧，使得在挖斗的斗齿转动至与刷坡面垂直时，斗齿自由端的端面与刷坡面齐平。本发明还提供了一种挖掘机刷坡作业坡度控制方法。本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置及方法，限制了挖掘机挖斗的挖掘深度，同时利用标准坡度作为刷坡板滑动的标准作业的基准，保证了刷坡作业的质量。

Description

挖掘机刷坡作业坡度控制装置及方法

技术领域

本发明属于土方施工机械技术领域，更具体地说，是涉及一种挖掘机刷坡作业坡度控制装置及方法。

背景技术

随着施工机械的飞速发展，土方工程主要依赖机械完成，在土方施工过程中，常常遇到边坡修正问题，以往采用人工作业模式，费工费时、成本高。目前，大多使用挖掘机与人工相结合的方式进行刷坡作业，但挖掘机在刷坡时，驾驶员视界不良，无法观察作业面的实际情况，特别是挖掘机在坡下进行刷坡作业时，受坡度陡缓、距离远近、驾驶员熟练程度等因素影响，驾驶员虽不停地调整操纵杆，但挖斗的高低很难完全满足刷坡精度的需要，常出现超挖、扰动保留土层、坡面不平整、坡度不符合要求等问题，仍需人工进行最后清理和补填等作业。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种挖掘机刷坡作业坡度控制装置及方法，旨在解决目前采用挖掘机刷坡时易出现挖、扰动保留土层、坡面不平整、坡度不符合要求等技术问题。

一方面，提供了一种挖掘机刷坡作业坡度控制装置，包括：

刷坡板，具有一个用于与标准坡面相贴合的刷坡面；

连接部，设置在所述刷坡板的侧部或背面上；以及

连接轴，一端与所述连接部转动连接，另一端用于与挖斗固定连接；

刷坡时，将所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置安装至所述挖斗的一侧，使得在所述挖斗的斗齿转动至与所述刷坡面垂直时，所述斗齿自由端的端面与所述刷坡面齐平。

作为本申请另一实施例，所述连接部将所述刷坡板分隔为第一部分和第二部分，所述第一部分的长度大于第二部分；

所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置还包括可拆卸设置在所述第二部分上的配重，所述配重用于在挖掘机将所述刷坡板抬起时、使所述刷坡面与所述标准坡面保持平行。

作为本申请另一实施例，所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置还包括设置在所述刷坡板上的检测装置，所述检测装置用于检测成型坡面的坡度是否与标准坡面的坡度一致。

作为本申请另一实施例，所述检测装置包括：

弧形刻度尺，设置在所述刷坡板上；

支架，设置在所述刷坡板上，与所述弧形刻度尺相对设置；

水准管，一端与所述支架转动连接，另一端与所述弧形刻度尺滑动连接；以及

定位件，用于在所述水准管调整到位时，固定所述水准管与所述弧形刻度尺的相对位置。

作为本申请另一实施例，所述定位件包括：

滑道，设置在所述弧形刻度尺上；所述滑道沿所述弧形刻度尺的长度方向延伸；以及

定位螺栓，滑动设置于所述滑道内并与所述水准管螺纹连接。

作为本申请另一实施例，所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置还包括：

视频探头，设置在所述水准管的正上方，用于监测所述水准管中气泡的位置；以及

显示器，用于安装于挖掘机司机室内、接收并显示所述视频探头所获取的画面。

作为本申请另一实施例，所述视频探头和所述显示器无线连接。

作为本申请另一实施例，所述连接轴包括一端与所述连接部转动连接、另一端用于与挖斗固定连接的阻尼轴。

作为本申请另一实施例，所述刷坡板包括主板以及环绕所述主板设置的环形边板，所述刷坡面为所述主板上用于与所述标准坡面相贴合的板面，所述环形边板远离所述主板的一侧向背离所述刷坡面的方向翘起，所述连接部设置在所述环形边板上。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：与现有技术相比，设置了能够安装于挖斗上的刷坡板，使得刷坡时，挖掘机可利用安装于挖斗一侧的刷坡板的刷坡面与标准斜坡的坡面紧密贴合及自上而下的滑动，限制挖掘机挖斗的挖掘深度，从而有效避免了刷坡过程中出现超挖扰动保留土层、坡面不平整、坡度不符合要求等问题，进而无需人工进行清理和补填等作业，降低了刷坡作业时人工的劳动强度，提高了刷坡效率和质量，降低了施工成本，可用于公路、铁路、水利等工程的机械化施工场合，推广应用前景广阔。

另一方面，提供了一种挖掘机刷坡作业坡度控制方法，包括以下步骤：

施工前，挖出一定宽度的标准斜坡；

将所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置安装至挖掘机上挖斗的一侧；

将所述刷坡板放置到所述标准斜坡的坡面上方；

控制所述挖掘机开始自上而下、自左向右的刷坡作业，使得刷出的斜坡的坡度与所述标准斜坡的坡度一致；

其中，所述一定宽度大于或等于所述刷坡板的宽度。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：与现有技术相比，采用了上述挖掘机刷坡作业坡度控制装置，限制了挖掘机挖斗的挖掘深度，同时利用标准坡度作为刷坡板滑动的标准作业的基准，保证了刷坡作业的质量。因此，采用本技术方案提供的挖掘机刷坡作业坡度控制方法，可有效避免刷坡过程中出现超挖扰动保留土层、坡面不平整、坡度不符合要求等问题，进而无需人工进行清理和补填等作业，降低了刷坡作业时人工的劳动强度，提高了刷坡效率和质量，降低了施工成本，可用于公路、铁路、水利等工程的机械化施工场合，推广应用前景广阔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置的使用状态结构示意图；

图2为本发明实施例所采用的刷坡板的结构示意图；

图3为本发明实施例所采用的检测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例所采用的弧形刻度尺及滑道的相对位置关系示意图。

图中：100、刷坡板；110、主板；120、环形边板；200、连接部；300、连接轴；400、挖斗；500、配重；600、检测装置；610、弧形刻度尺；620、支架； 630、水准管；640、定位件；641、滑道；642、定位螺栓；650、弹性层；700、视频探头。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明实施例提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置进行说明。所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置，包括刷坡板100、连接部200以及连接轴300。

刷坡板100具有一个用于与标准坡面相贴合的刷坡面。连接部200设置在刷坡板100的侧部或背面上。连接轴300的一端与连接部200转动连接，另一端用于与挖斗400固定连接。

刷坡时，将挖掘机刷坡作业坡度控制装置安装至挖斗400的一侧，使得在挖斗400的斗齿转动至与刷坡面垂直时，斗齿自由端的端面与刷坡面齐平。

这里所说的标准坡面为与设计坡度倾斜角度一致的坡面，包括标准斜坡的坡面和/或已刷好的斜坡的坡面。

施工前，按照设计坡度挖出一定宽度的标准斜坡；之后将挖掘机刷坡作业坡度控制装置安装于挖掘机上挖斗400的一侧，使得挖斗400的斗齿与刷坡面垂直时，斗齿自由端的端面与刷坡面齐平，即挖斗400向土内的掘进深度最深只能到达刷坡面所在平面。

刷坡时，控制挖掘机将刷坡板100放置到标准斜坡上方，之后控制挖斗400 开始自上而下、自左向右刷坡作业，使得刷出的斜坡的坡度与标准斜坡的坡度一致。刷坡期间，刷坡板在挖斗400的控制下向深处移动时最多只能到达刷坡面与标准斜坡的坡面相贴合的位置，挖斗400的斗齿的挖掘深度最多也只能到达标准坡面所在平面上，从而限制了挖掘机挖斗400的挖掘深度。

本发明实施例提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置，与现有技术相比，设置了能够安装于挖斗400上的刷坡板100，使得刷坡时，挖掘机可利用安装于挖斗400一侧的刷坡板100限制挖掘机挖斗400的挖掘深度，从而有效避免了刷坡过程中出现超挖扰动保留土层、坡面不平整、坡度不符合要求等问题，进而无需人工进行清理和补填等作业，降低了刷坡作业时人工的劳动强度，提高了刷坡效率和质量，降低了施工成本，可用于公路、铁路、水利等工程的机械化施工场合，推广应用前景广阔。

请参阅图2，作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置的一种具体实施方式，连接部200将刷坡板100分隔为第一部分和第二部分，第一部分的长度大于第二部分。

挖掘机刷坡作业坡度控制装置还包括可拆卸设置在第二部分上的配重500，配重500用于在挖掘机将刷坡板100抬起时、使刷坡面与标准坡面保持平行。

使用时，根据标准斜坡的坡度，调整位于第二部分上的配重500重量，使得刷坡板100悬空放置(即挖斗400将刷坡板100带离标准斜坡或已刷好的斜坡)时，刷坡面能够与标准斜坡的坡面保持平行。

配重500的设置使得刷坡板100上的刷坡面在重力和配重500的作用下可始终与标准斜坡的坡面平行，便于使用。

具体地，本实施例中配重500可通过磁力吸附的方式与第二部分可拆卸连接，也可通过胶接的方式与第二部分可拆卸连接，还可通过插接等方式与第二部分可拆卸连接，在此不做限制。

进一步地，第二部分背离刷坡面的一面上可以设置用于盛放配重500的储物盒，添加配重500时，可将配重500放置在储物盒内。

请参阅图1，作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置的一种具体实施方式，挖掘机刷坡作业坡度控制装置还包括设置在刷坡板100上的检测装置600，检测装置600用于检测成型坡面的坡度是否与标准坡面的坡度一致。这里所说的成型坡面是指经挖斗400刷出的具有一定坡度的坡面。

在刷坡作业时，操作人员可通过检测装置600对成型坡面的坡度与标准坡面的坡度是否一致进行检测，若不一致则通过挖斗400继续对成型坡面进行修整，或一致则该区域刷坡作业完成。

检测装置600的设置有效确保了刷坡作业操作的精确性，符合其使用要求。

本实施例中提到的检测装置600可以采用市场上现有可以实现上述功能的任一检测产品，如可用于检测坡度的坡度检测器，在此不做限制。

请一并参阅图1及图3，作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置的一种具体实施方式，检测装置600包括弧形刻度尺610、支架620、水准管 630以及定位件640。

弧形刻度尺610设置在刷坡板100上。支架620设置在刷坡板100上，与弧形刻度尺610相对设置。水准管630的一端与支架620转动连接，另一端与弧形刻度尺610滑动连接。定位件640用于在水准管630调整到位时，固定水准管630与弧形刻度尺610的相对位置。

刷坡时，可先调整配重500的重量，实现刷坡面与标准坡面平行，之后转动水准管630，使得水准管630中的气泡居中，之后通过定位件640将水准管 630用于与弧形刻度尺610滑动连接的一端与弧形刻度尺610固定连接。

刷坡作业时，可通过观察水准管630中气泡的位置是否发生移动，判断成型坡面是否与标准坡面的坡度一致。测试时，将刷坡板100放置在成型坡面上，使得刷坡面与成型坡面相贴合，观察水准管630内气泡的位置，若气泡处于居中位置，则证明成型坡面坡度与标准坡面的坡度一致，若气泡向一侧倾斜，则证明成型坡面与标准坡面的坡度不一致，需要调整。这种检测装置600结构简单，安装、维修便捷，观察方便，成本低廉。

具体地，弧形刻度尺610上设置有刻度，通过观察水准管630与弧形刻度尺610接触部对应刻度便可得出刷坡板100及刷坡面的倾斜角度。

本实施例提供的检测装置600可利用弧形刻度尺610上的刻度指示设定刷坡坡度；利用水准管630中的气泡是否居中判断刷坡作业后坡度的正确性。

请一并参阅图3及图4，作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置的一种具体实施方式，定位件640包括设置在弧形刻度尺610上的滑道641，以及滑动设置于滑道641内并与水准管630螺纹连接的定位螺栓642。滑道641 沿弧形刻度尺610的长度方向延伸。

需要固定水准管630与弧形刻度尺610的相对位置时，可通过旋转定位螺栓642，使得定位螺栓642与弧形刻度尺610相抵接，进而实现滑道641与弧形刻度尺610相对位置的固定，进而实现水准管630与弧形刻度尺610相对位置的固定，结构简单，操作便捷。

进一步地，弧形刻度尺610的表面上包覆有弹性层650，弹性层650用于固定水准管630与弧形刻度尺610相对位置时，与定位螺栓642的螺帽和水准管630的相应端部抵接。

请参阅图1，作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置的一种具体实施方式，挖掘机刷坡作业坡度控制装置还包括视频探头700和显示器。视频探头700设置在水准管630的正上方，用于监测水准管630中气泡的位置。显示器用于安装于挖掘机司机室内、接收并显示视频探头700所获取的画面。

视频探头700和显示器的设置使得挖掘机的司机可以在驾驶室清晰、准确观察水准管630内气泡的位置是否发生移动，从而判断得出水准管630的水平度及刷坡面倾斜角度是否发生改变，无需他人帮助或走出驾驶室进行观察，进一步提高了刷坡作业的工作效率。

其中，视频探头700可采用普通的摄像头，显示器只要能接收视频探头700 获取的画面即可，同样的普通显示器便可实现。

使用时，操作人员可根据水准管630内气泡的位置调整自己的操作，进而保证了刷坡质量。

本实施例提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置具有坡度设定、施工过程监控、成形坡度检测等功能，设计合理、使用方便，为挖掘机刷坡作业提供了条件，具有节省人工、提高效率、控制质量、降低施工成本等有点，可用于公路、铁路、水利等工程的机械化施工场合。推广应用前景广阔。

作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置的一种具体实施方式，视频探头700和显示器无线连接。

视频探头700和显示器通过无线连接，有效减少了挖掘机刷坡作业坡度控制装置所需零部件数量，便于视频探头700和显示器的安装。

本实施例中视频探头700可以安装于刷坡板100、支架620或挖掘机上，在此不做限制。

作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置的一种具体实施方式，连接轴300包括一端与连接部200转动连接、另一端用于与挖斗400固定连接的阻尼轴。

连接轴300的设置使得刷坡板100和挖斗400可同步移动，连接轴300采用阻尼轴，可有效防止刷坡板100悬空放置时在空中自由旋转，从而无需使用时人工对刷坡板100的倾斜角度进行调整，进而保证了挖掘机刷坡作业坡度控制装置使用的便捷性。

请参阅图2，作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制装置的一种具体实施方式，刷坡板100包括主板110以及环绕主板110设置的环形边板120，刷坡面为主板110上用于与标准坡面相贴合的板面，环形边板120远离主板110 的一侧向背离刷坡面的方向翘起，连接部200设置在环形边板120上。

环形边板120远离主板110的一侧向背离刷坡面的方向的翘起使得刷坡作业时，斜坡上的土壤不会落至主板110的背面上，进而保证了刷坡作业的顺畅进行。

进一步地，环形边板120和主板110一体成型，且环形边板120和主板110 采用圆角连接方式连接。

本发明实施例还提供一种挖掘机刷坡作业坡度控制方法。挖掘机刷坡作业坡度控制方法包括以下步骤：

施工前，挖出一定宽度的标准斜坡；

将挖掘机刷坡作业坡度控制装置安装至挖掘机上挖斗400的一侧；

将刷坡板100放置到标准斜坡的坡面上方；

控制挖掘机开始自上而下、自左向右的刷坡作业，使得刷出的斜坡的坡度与标准斜坡的坡度一致；

其中，一定宽度大于或等于刷坡板100的宽度。

本发明实施例提供的挖掘机刷坡作业坡度控制方法，采用了上述挖掘机刷坡作业坡度控制装置，限制了挖掘机挖斗400的挖掘深度，同时利用标准坡度作为刷坡板100滑动的标准作业的基准，保证了刷坡作业的质量。因此，采用本发明实施例提供的挖掘机刷坡作业坡度控制方法，可有效避免刷坡过程中出现超挖扰动保留土层、坡面不平整、坡度不符合要求等问题，进而无需人工进行清理和补填等作业，降低了刷坡作业时人工的劳动强度，提高了刷坡效率和质量，降低了施工成本，可用于公路、铁路、水利等工程的机械化施工场合，推广应用前景广阔。

具体地，刷坡期间，需要随时检测刷出的坡度是否满足设定坡度的要求。当出现误差时，及时修正坡度使其达到设定坡度。

请参阅图1，作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制方法的一种具体实施方式，当采用带有上述检测装置600的挖掘机刷坡作业坡度控制装置进行刷坡作业时，在刷坡作业期间，操作人员可通过检测装置600对成型坡面进行检测，具体操作如下：

将刷坡板100放置在成型坡面上，使得刷坡面与成型坡面相贴合，观察水准管630中气泡的位置，若气泡处于居中位置，则证明成型坡面的坡度与标准斜坡的坡度一致，成型坡面对应区域的刷坡作业完成；若气泡位于水准管630 的一端，则证明成型坡面的坡度与标准斜坡的坡度不一致，则刷坡作业继续进行。

加入上述步骤，使得操作人员可在刷坡作业时对挖斗400刷出的坡面进行检测，已确保刷坡的质量，进而保证了刷坡作业的稳定进行。

请参阅图1，作为本发明提供的挖掘机刷坡作业坡度控制方法的一种具体实施方式，当采用带有上述检测装置600、视频探头700和显示器的挖掘机刷坡作业坡度控制装置进行刷坡作业时，在刷坡前(即上述步骤中控制装置安装至挖斗400一侧之后，将刷坡板100放置到标准斜坡的坡面之前)，需先进行以下步骤：

松开定位件640，将水准管630设定在弧形刻度尺610上所需的位置，之后再通过定位件640固定水准管630与弧形刻度尺610的相对位置；

打开视频探头700及显示器。

刷坡时，位于挖掘机驾驶室内的操作人员可通过显示器对水准管630内气泡位置进行实时监测，从而及时调整工况，保证刷坡作业的稳定、高效进行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.挖掘机刷坡作业坡度控制装置，其特征在于，包括：

刷坡板，具有一个用于与标准坡面相贴合的刷坡面；

连接部，设置在所述刷坡板的侧部或背面上；以及

连接轴，一端与所述连接部转动连接，另一端用于与挖斗固定连接；

刷坡时，将所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置安装至所述挖斗的一侧，使得在所述挖斗的斗齿转动至与所述刷坡面垂直时，所述斗齿自由端的端面与所述刷坡面齐平。

2.如权利要求1所述的挖掘机刷坡作业坡度控制装置，其特征在于：所述连接部将所述刷坡板分隔为第一部分和第二部分，所述第一部分的长度大于第二部分；

所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置还包括可拆卸设置在所述第二部分上的配重，所述配重用于在挖掘机将所述刷坡板抬起时、使所述刷坡面与所述标准坡面保持平行。

3.如权利要求2所述的挖掘机刷坡作业坡度控制装置，其特征在于：所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置还包括设置在所述刷坡板上的检测装置，所述检测装置用于检测成型坡面的坡度是否与标准坡面的坡度一致。

4.如权利要求3所述的挖掘机刷坡作业坡度控制装置，其特征在于，所述检测装置包括：

弧形刻度尺，设置在所述刷坡板上；

支架，设置在所述刷坡板上，与所述弧形刻度尺相对设置；

水准管，一端与所述支架转动连接，另一端与所述弧形刻度尺滑动连接；以及

定位件，用于在所述水准管调整到位时，固定所述水准管与所述弧形刻度尺的相对位置。

5.如权利要求4所述的挖掘机刷坡作业坡度控制装置，其特征在于，所述定位件包括：

滑道，设置在所述弧形刻度尺上；所述滑道沿所述弧形刻度尺的长度方向延伸；以及

定位螺栓，滑动设置于所述滑道内并与所述水准管螺纹连接。

6.如权利要求4所述的挖掘机刷坡作业坡度控制装置，其特征在于，所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置还包括：

视频探头，设置在所述水准管的正上方，用于监测所述水准管中气泡的位置；以及

显示器，用于安装于挖掘机司机室内、接收并显示所述视频探头所获取的画面。

7.如权利要求6所述的挖掘机刷坡作业坡度控制装置，其特征在于：所述视频探头和所述显示器无线连接。

8.如权利要求1-7任一项所述的挖掘机刷坡作业坡度控制装置，其特征在于：所述连接轴包括一端与所述连接部转动连接、另一端用于与挖斗固定连接的阻尼轴。

9.如权利要求1-7任一项所述的挖掘机刷坡作业坡度控制装置，其特征在于：所述刷坡板包括主板以及环绕所述主板设置的环形边板，所述刷坡面为所述主板上用于与所述标准坡面相贴合的板面，所述环形边板远离所述主板的一侧向背离所述刷坡面的方向翘起，所述连接部设置在所述环形边板上。

10.挖掘机刷坡作业坡度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

施工前，挖出一定宽度的标准斜坡；

将权利要求1-9任一项所述挖掘机刷坡作业坡度控制装置安装至挖掘机上挖斗的一侧；

将所述刷坡板放置到所述标准斜坡的坡面上方；

控制所述挖掘机开始自上而下、自左向右的刷坡作业，使得刷出的斜坡的坡度与所述标准斜坡的坡度一致；

其中，所述一定宽度大于或等于所述刷坡板的宽度。

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