CN115748857A - 一种推土装置及工程车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种推土装置及工程车，装置包括推土组件、提升油缸、翻转架和翻转油缸；所述推土组件包括推土铲组件及推架；所述翻转架上分布有第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点；所述提升油缸的缸体通过所述第一铰接点与所述翻转架铰接，所述提升油缸的活塞杆与所述推架铰接；所述推土铲组件安装在所述推架的头部；所述推架的尾部与所述第二铰接点铰接；所述翻转油缸的活塞杆与所述第三铰接点铰接，所述翻转油缸的缸体与所述车体铰接；所述翻转油缸能够通过所述翻转架及所述提升油缸带动所述推土组件翻转至所述车体上方或翻转至所述车体前方。本发明实现了推土装置和其他工作装置适配共存及快速切换。

Description

一种推土装置及工程车

技术领域

本发明涉及工程车技术领域，特别涉及一种推土装置及工程车。

背景技术

工程车是一种应用于多种环境的工程作业车辆，多搭载有推土铲、挖掘装置等工程作业装置以满足不同的工况需求，可根据行进方式分为履带式、轮式、步履式等等，其中部分工程车既可在水中航行，也能在陆地上行驶和作业。

推土铲是工程车上一个十分重要的部件，用于推土、平土等土方作业，一般安装于车体前部。当某些特殊工程车的车体前部需要同时安装推土铲和其他工作装置以适应不同行驶及作业环境时，存在两种问题：一)多种作业装置之间为了不相互干涉而工作范围狭小，并且无法实现快速切换；二)采用多种作业装置组成整体，相互配合作业，但丧失了作业装置的工作独立性而作业效能下降。

因此，现有工程车上的推土铲工作装置与车体前部其他大型作业装置的共存适配和快速切换问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种推土装置及工程车，以解决现有技术中推土铲工作装置与工程车上其他作业装置不支持共存适配和快速切换的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述方案实现的：

本发明提供了一种推土装置，包括推土组件、提升油缸、翻转架和翻转油缸；所述推土组件包括推土铲组件及推架；所述翻转架上分布有第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点；所述提升油缸的缸体通过所述第一铰接点与所述翻转架铰接，所述提升油缸的活塞杆与所述推架铰接；所述推土铲组件安装在所述推架的头部；所述推架的尾部与所述第二铰接点铰接；所述翻转油缸的活塞杆与所述第三铰接点铰接，所述翻转油缸的缸体与所述车体铰接；所述翻转油缸能够通过所述翻转架及所述提升油缸带动所述推土组件翻转至所述车体上方或翻转至所述车体前方。

优选的，所述推土铲组件包括左边铲、右边铲和边铲油缸；所述推架的头部呈尖角状，所述左边铲和右边铲共轴铰接于推架的头部的尖角顶端；所述边铲油缸设置有两组，两组所述边铲油缸的一端共轴铰接于推架的头部的中间位置，另一端分别铰接于左边铲和右边铲上远离尖角顶端的内侧。

优选的，还包括限位卡座和限位底座，所述限位底座和限位卡座分别用于限制所述翻转架向下翻转的下落极限位置和向上翻转的上转极限位置。

优选的，还包括用于所述翻转架与车体之间相对位置固定的闭锁装置，所述闭锁装置包括闭锁油缸、闭锁销和两个闭锁孔，所述闭锁油缸设置于车体内，所述闭锁销与所述闭锁孔相匹配且固定于所述闭锁油缸的输出端，所述两个闭锁孔相互匹配且分别设置于所述翻转架和所述限位底座上。

优选的，还包括用于所述翻转架与车体之间相对位置固定的闭锁装置，所述闭锁装置包括卡座油缸、锁紧卡座、滑道、U型槽和卡销；所述卡座油缸固定于所述限位底座设有的滑道内，所述锁紧卡座固定于所述卡座油缸的输出端且能够与所述卡销卡合连接，所述卡销固定于所述翻转架上且与所述限位底座上设置有的所述U型槽相匹配。

优选的，还包括翻转油缸底座，所述翻转油缸的缸体与所述翻转油缸底座铰接，所述翻转油缸底座固设于所述车体侧面。

优选的，所述边铲油缸设置有过载保护。

优选的，所述推架的内侧宽度大于车体前部安装的工作装置的宽度，所述推架的最外沿宽度小于车体的最大宽度要求指标。

本发明还提供了一种工程车，包括上述推土装置。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明在车体快速机动或者车体前部其他工作装置作业时，推土装置向后翻转、收起固定于车体上部，为车体前部的其他工作装置留出了充足的空间进行作业和动作；在进行土方或破障作业时，其他工作装置保持收起状态，推土装置可以从车体上方翻转至车体前方，翻转动作完毕并且完成闭锁后即可进行作业；不同的工作状态以及在状态切换的过程中工作装置之间不会产生影响和结构干涉。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种推土装置及工程车的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种推土装置中推土铲的第一种姿态示意图；

图3是本发明实施例提供的一种推土装置中推土铲的第二种姿态示意图；

图4是本发明实施例提供的一种推土装置中推土铲的第三种姿态示意图；

图5是本发明实施例提供的一种推土装置中推土铲的第四种姿态示意图；

图6是本发明实施例提供的一种推土装置中第一种闭锁装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种推土装置中第二种闭锁装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种推土装置翻转至车体上的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种推土装置翻转过程中的姿态变换示意图；

图10是本发明实施例提供的一种推土装置及工程车破障作业状态时的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的一种推土装置及工程车全斜铲作业状态时的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的一种推土装置及工程车单边斜铲作业状态时的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的一种推土装置应用于某水陆两栖工程车上的结构示意图；

图中；1、组合铲；2、边铲油缸；3、推架；4、提升油缸；5、翻转架；6、闭锁装置；7、限位底座；8、翻转油缸；9、限位卡座；10、翻转油缸底座；11、车体；12、现有方案推土铲；13滑水板；1.1、左边铲；1.2、右边铲；5.1、卡销；6、闭锁装置；6.1、闭锁油缸；6.2、闭锁销；6.3、卡座油缸；6.4、锁紧卡座；7.1、滑道；7.2、U形槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种推土装置，包括推土铲组件(包括组合铲1和边铲油缸2)、推架3、提升油缸4、翻转架5、闭锁装置6、限位底座7、翻转油缸8、限位卡座9和翻转油缸底座10；整体以车体11的中轴线为对称轴呈左右对称安装，在前后方向上总体呈“三段式”布局，最前部为变形组合铲作业机构，中部主要为土方作业支撑部分，后部则主要为翻转部分。变形组合铲作业机构由两面端部与推架3尖头部共轴旋转连接的组合铲1及边铲油缸2组成，整个组合铲1在边铲油缸2的驱动下可以“－直铲”、“︿形铲”、“/单边斜铲”和“/全斜铲”变形进而实现推土作业、破障作业、单边斜铲作业以及全斜铲作业；推架3不与车体11直接连接，而是与翻转架5铰接，翻转架5与设置在车体两侧的限位底座7铰接；整个装置通过提升油缸4和翻转油缸8完成作业和姿态调整；闭锁装置6用于在翻转架5运动到固定位置后，对翻转架5进行限位闭锁，保证组合铲1作业时的整体稳定性和结构强度；限位卡座9设置于车体11的两侧，用于翻转架翻转至车体11上方固定位置后，对翻转架5进行限位支撑；翻转油缸底座10用于将翻转油缸铰接于车体11的两侧。当车体11前部其他工作装置作业时，推土装置通过翻转架5和推架3在提升油缸4和翻转油缸8驱动下联动实现向后180°翻转并且能够通过两侧限位卡座9、车体11的支撑以及油缸的闭锁作用固定于车体11的顶部，为车体11前部的其他工作装置让出足够的空间；而在推土装置进行工作时，车体11前部的其他工作装置保持正常提升收起状态，推土装置能够翻转到位于车体11最前和最下方，避开其他工作装置，保证正常的土方作业。

具体地，推架3前部呈“︿”角形向两侧延伸至车体11两侧并与翻转架5铰接，推架3的内侧留空，推架3内侧宽度要大于车体11前部安装的其他作业装置宽度，同时最外沿宽度要小于整车要求的最大宽度指标，以便推土装置翻转回车体11前部的过程中，不会对车体11前部安装、处于收起状态的其他作业装置造成结构干涉。推架3的宽度设计要根据车体11前部不同的作业装置进行不同的调整，同时也要减小为了避免推架3和翻转架5与车体11干涉的问题而对车体11进行的结构改动。

组合铲1包括左边铲1.1和右边铲1.2，左边铲1.1和右边铲1.2共轴铰接于推架3头部的尖角顶端即点A，推架3提供对组合铲1向前的主要顶推支撑；推架3中间位置左右两侧各装有一个边铲油缸2，油缸另一端与边铲的内侧铰接：两个边铲油缸2的根部与推架3铰接于B点，另一端与左边铲1.1铰接于J点，右边铲1.2同理。左边铲1.1和右边铲1.2在边铲油缸2的伸缩动作驱动下，绕A点进行旋转，形成“－直铲”、“︿形铲”、“//单边斜铲”和“/全斜铲”四种组合铲姿态，进而实现推土作业、破障作业、单边斜铲作业以及全斜铲作业，具体如图2、3、4、5、10、11和12所示：在边铲油缸2全部回缩时，组合铲呈“︿”形，尖部角度为120°，此时的组合铲1可用于破障作业，边铲与推架3共轴铰接变形成的“︿”形组合铲1不会在尖部形成“直铲”部分，进而有效降低了破障阻力，提升了破障能力；在进行直铲作业时，则边铲油缸2伸出使左右边铲与车体11平行呈“－直铲”，边铲油缸2闭锁即可进行正常推土作业；当一侧边铲油缸2回缩至限位，另一侧边铲油缸2全部伸出时，组合铲1整体即为“/全斜铲”作业状态，斜铲与车体11中轴线呈60°，可用于侧向排障或土方作业；当一侧边铲油缸2回缩至限位，另一侧边铲油缸2伸出至与车体平行时，组合铲1整体即为“/单边斜铲”作业状态，可用于一侧堆土另一侧排土的特殊工况作业。边铲油缸2设计有过载保护，在推铲受力超过设计额定载荷时，边铲油缸2卸荷回缩，保护结构件，避免结构件受到破坏性损伤。

翻转架5作为推架3与车体11之间连接的中枢结构，起到姿态调整的关键作用。翻转架5整体呈“△”形状，有较好的结构刚度和稳定性；翻转架5上分布有第一铰接点(D点)、第二铰接点(E点)和第三铰接点(G点)，提升油缸4的活塞杆铰接于推架3的头部右侧的C点(左侧同理)，其缸体与翻转架5铰接于第一铰接点(D点)。推架3的尾部与第二铰接点(E点)铰接。翻转架5的根部与车体11上设有的限位底座7铰接于H点，H点为翻转旋转点，为整个推架3的正常作业和动作提供受力支撑。翻转架5尾部安装翻转油缸8：翻转油缸8的活塞杆铰接于D点和H点之间的翻转架5上的第三铰接点(G点)，翻转油缸8的缸体通过翻转油缸底座10与车体11铰接于I点。车体11两侧翻转架5通过翻转油缸8实现同步控制：在翻转油缸8收缩时可以实现翻转架3带动推架3及其上的组合铲1向后翻转，当翻转油缸8伸出时可以是实现翻转架3带动推架3及其上的组合铲1向前翻转。

本实施例中由于结构限制，两侧翻转架5通过翻转油缸8实现翻转架5的同步运动；在实际工程应用中根据不同车体11的底盘结构，在两侧翻转架5之间设置横梁结构实现两侧翻转架5的同步运动。

本实施例提供了两种闭锁装置6的结构形式，分别如图6和7所示。在图6中，闭锁装置由闭锁油缸6.1和闭锁销6.2组成，闭锁销6.2固定于闭锁油缸6.1的输出端，工程车在行驶或运输状态时，闭锁油缸6.1回缩带动闭锁销6.2缩回到车体11内，保证翻转架5可以正常绕铰接点H旋转；在进行土方作业或破障作业时，翻转架5下落，翻转架5上的闭锁孔与限位底座7上的闭锁孔重合于F点，然后闭锁油缸6.1伸出，将闭锁销6.2顶入闭锁孔完成锁紧动作，即通过闭锁点F以及翻转架5与限位底座7的铰接点H，两点实现翻转架5自由度的限定；图7为另一种闭锁装置6实例的侧视结构示意图(限位底座7的侧板用虚线表示)，闭锁装置6主体功能实现结构由卡座油缸6.3和锁紧卡座6.4组成，卡座油缸6.3设置于限位底座7设有的滑道7.1中，锁紧卡座6.4固定于卡座油缸6.3的输出端，锁紧卡座6.4在卡座油缸6.3的驱动下，沿滑道7.1实现往复运动，当翻转架5需要闭锁时，翻转架5绕点H下落，卡座油缸6.3缩回，为焊接在翻转架5上的卡销5.1可以顺利落入限位底座7上的U形槽7.2内让出了足够空间，卡销5.1落入U形槽7.2内后，卡座油缸6.3伸出带动锁紧卡座6.4卡合住翻转架5上的卡销5.1，实现翻转架5的自由度限定，完成锁紧动作。以上反之则为翻转架5的解锁动作。

需要说明的是，闭锁装置6的结构设计不局限于上述实例，也可根据实际产品的设计需要设计成其他卡扣或碰锁的结构形式，其根本目的在于实现翻转架5与车体11之间相对位置的刚性固定，并且满足该点的受力要求，以提升本发明实例作业可靠性和稳定性。

工作原理：

如图8所示，推土装置整体固定于车体11的上部，限位卡座9为翻转架5提供支撑和左右方向的限位，设定该收起状态为初始状态，整个装置收起后可以为车体11前部装有的其他工作装置作业或收起提供足够的空间。翻转架5和推架3在翻转油缸8和提升油缸4的驱动下能够实现180°的大角度翻转：在收起状态转换为作业状态时，首先翻转油缸8伸出，推动整个装置绕H点向前旋转135°(具体姿态变换示意详见图9)，使翻转架5绕铰点H旋转下降，并与限位底座7贴合，最后闭锁装置6锁紧翻转架5与车体11，使翻转架5固定，提升油缸4伸出使推架3绕点E向下旋转45°，则整个推土装置由收起状态变为作业状态。

实施例二：

本实施例提供了一种工程车，包括实施例一所述的推土装置，推土装置安装在工程车的车体11上，包括组合铲1、边铲油缸2、推架3、提升油缸4、翻转架5、闭锁装置6、限位底座7、翻转油缸8、限位卡座9和翻转油缸底座10，实现了推土装置和车体前部安装有的其他工作装置适配共存及快速切换。

如图13所示，为一种两栖工程作业车上搭载上述推土装置的应用：当该工程作业车前部滑水装置作业时，推土作业装置于车体11上方收起，为车体11前部的滑水装置动作留出充足的空间；在滑水装置收起后，推土装置可以展开至车体前方进行土方作业，实现了滑水装置和推土装置的自由切换和独立作业。

上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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种推土装置，其特征在于，包括推土组件、提升油缸、翻转架和翻转油缸；所述推土组件包括推土铲组件及推架；所述翻转架上分布有第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点；所述提升油缸的缸体通过所述第一铰接点与所述翻转架铰接，所述提升油缸的活塞杆与所述推架铰接；所述推土铲组件安装在所述推架的头部；所述推架的尾部与所述第二铰接点铰接；所述翻转油缸的活塞杆与所述第三铰接点铰接，所述翻转油缸的缸体与所述车体铰接；所述翻转油缸能够通过所述翻转架及所述提升油缸带动所述推土组件翻转至所述车体上方或翻转至所述车体前方。

2.根据权利要求1所述的推土装置，其特征在于，所述推土铲组件包括左边铲、右边铲和边铲油缸；所述推架的头部呈尖角状，所述左边铲和右边铲共轴铰接于推架的头部的尖角顶端；所述边铲油缸设置有两组，两组所述边铲油缸的一端共轴铰接于推架的头部的中间位置，另一端分别铰接于左边铲和右边铲上远离尖角顶端的内侧。

3.根据权利要求1所述的推土装置，其特征在于，还包括限位卡座和限位底座，所述限位底座和限位卡座分别用于限制所述翻转架向下翻转的下落极限位置和向上翻转的上转极限位置。

4.根据权利要求3所述的推土装置，其特征在于，还包括用于所述翻转架与车体之间相对位置固定的闭锁装置，所述闭锁装置包括闭锁油缸、闭锁销和两个闭锁孔，所述闭锁油缸设置于车体内，所述闭锁销与所述闭锁孔相匹配且固定于所述闭锁油缸的输出端，所述两个闭锁孔相互匹配且分别设置于所述翻转架和所述限位底座上。

5.根据权利要求3所述的推土装置，其特征在于，还包括用于所述翻转架与车体之间相对位置固定的闭锁装置，所述闭锁装置包括卡座油缸、锁紧卡座、滑道、U型槽和卡销；所述卡座油缸固定于所述限位底座设有的滑道内，所述锁紧卡座固定于所述卡座油缸的输出端且能够与所述卡销卡合连接，所述卡销固定于所述翻转架上且与所述限位底座上设置有的所述U型槽相匹配。

6.根据权利要求1所述的推土装置，其特征在于，还包括翻转油缸底座，所述翻转油缸的缸体与所述翻转油缸底座铰接，所述翻转油缸底座固设于所述车体侧面。

7.根据权利要求2所述的推土装置，其特征在于，所述边铲油缸设置有过载保护。

8.根据权利要求1所述的推土装置，其特征在于，所述推架的内侧宽度大于车体前部安装的工作装置的宽度，所述推架的最外沿宽度小于车体的最大宽度要求指标。

9.一种工程车，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的推土装置。

Images