CN211113813U - 一种用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭 - Google Patents

Abstract

一种用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，属于挖掘机设备技术领域，用于铁路运输车辆卸料。其技术方案是：铲钭的后端与铲钭加长臂的前端相连接，铲钭加长臂的后端与铲钭连接座的下部相连接，铲钭连接座为钢板焊接的框架结构，铲钭连接座的上部有水平的前臂连接轴孔和连杆连接轴孔，挖掘机前臂的前端与前臂连接轴孔相连接，挖掘机的前臂连杆框架的前端与连杆连接轴孔相连接，前臂连接框架的后端、前臂摇杆的前端和前臂液压缸的液压推杆的前端与一个转动轴共轴连接，前臂摇杆的后端与挖掘机前臂的前部相连接，前臂液压缸的后端与挖掘机前臂的中部相连接。本实用新型增加了铲钭的活动范围和单铲的卸货量，减少了对车体的损伤，提高了原料卸车效率。

Description

一种用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭

技术领域

本实用新型涉及一种在铁路运输车辆卸料过程中用于煤炭、矿粉卸车的挖掘机铲钭，属于挖掘机设备技术领域。

背景技术

铁路运输是钢铁企业运输原料的主要途径，铁路运输约占原料运输总量的60%。铁路运输由C64敞车完成，其中约50%采用翻车机卸料，剩余由于台车结构问题，只能采用人工卸料。由于人工卸料的卸车方式工作效率低，企业目前一般都采用机械和人工卸料组合的方式，即先使用挖掘机将原料卸下，挖掘机不能完全清理干净，剩余原料由人工卸下。相较之前的人工卸车，这样的机械与人工组合的方式大幅提高了装卸效率，但是随之带来了一些问题。首先，由于挖掘机的结构问题无法将车辆装卸干净，需要人员将剩余的原料清掉，仍然影响了卸车效率；其次，用于卸料的大型设备的机械结构不能完全匹配敞车的结构，由于操控精度不够，对车辆造成的损害很大，使车辆破损严重，导致在随后的装卸任务中影响原料装车，撒料漏料严重，有些损害直接导致车辆报废，给企业造成经济损失。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，这种挖掘机铲钭的结构与铁路车辆相适配，可以在提高卸车效率的同时避免对车辆的损坏，减小车辆的卸车破损率，降低生产成本。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，它包括铲钭、铲钭加长臂、铲钭连接座，铲钭的后端与铲钭加长臂的前端相连接，铲钭加长臂的后端与铲钭连接座的下部相连接，铲钭连接座为钢板焊接的框架结构，铲钭连接座的上部有水平的前臂连接轴孔和连杆连接轴孔，两个轴孔的轴向与挖掘机前臂的长度方向垂直，挖掘机前臂的前端通过一个转动轴与前臂连接轴孔相连接，挖掘机的前臂连杆框架的前端通过另一个转动轴与连杆连接轴孔相连接，前臂连杆框架的后端、前臂摇杆的前端和前臂液压缸的液压推杆的前端与第三个转动轴共轴连接，前臂摇杆的后端通过第四个转动轴与挖掘机前臂的前部相连接，前臂液压缸的后端与挖掘机前臂的中部相连接。

上述用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，所述铲钭由底板、后端板和两个侧板组成，底板、后端板和两个侧板组成前端开口的铲钭，铲钭的前端平直，铲钭的两个侧板的长度大于侧板的宽度，两个侧板前部为三角形，三角形的上边与铲钭的上平面齐平，三角形的下边为向前倾斜的斜边。

上述用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，所述铲钭连接座包括两块纵板和两块横板，两块纵板平行相对，前臂连接轴孔和连杆连接轴孔位于两块纵板的上部，两块横板平行，两块横板位于两块纵板之间，两块横板分别与两块纵板的上部和下端垂直焊接连接，位于下方的横板中心有方形的插孔，插孔的形状与铲钭加长臂上部截面的形状相匹配，铲钭加长臂的上端插入到方形插孔内，铲钭加长臂的上端与上方横板的底面焊接连接，铲钭连接座的纵板和横板的外周分别焊接有加强筋板。

上述用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，所述铲钭的底板、后端板和两个侧板上分别均布有防护层固定螺栓孔，固定螺栓通过防护层固定螺栓孔将防护层分别固定在铲钭的底板，后端板和两个侧板的外壁上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的铲钭为扁平形状，铲钭前端没有铲齿，能够与敞车底板贴合，将车底原料卸干净，并且可以减少对车体的冲击损坏；在铲钭后方增加了铲钭加长臂，使得铲钭的工作半径加长，能够拥有更大的作业范围，提高装卸效率；铲钭连接座一端与铲钭加长臂相连接，另一端与掘机前臂、前臂摇杆、前臂连杆框架、前臂液压缸组成连杆机构，控制铲钭的伸缩和卸料动作，是铲钭动作的枢纽。

本实用新型结构设计合理，使用和操作灵活方便，增加了铲钭的活动范围和单铲的卸货量，减少了对车体的损伤，降低车了辆卸车破损率，提高了原料卸车效率，保证两个生产的顺利进行。经统计，某企业使用后，每年可以提高经济效益近200万元，在行业内有良好的推广使用价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是铲钭连接座的主视图；

图5是图4的左视图；

图6是图4的仰视图；

图7是挖掘机控制臂装配示意图；

图8是图7的侧视图；

图9是图7的俯视图；

图10是挖掘机总装示意图；

图11是挖掘机作业现场示意图；

图12是挖掘机卸料作业状态示意图。

图中标记如下：铲钭1、铲钭加长臂2、铲钭连接座3、纵板4、横板5、插孔6、防护层7、防护层固定螺栓孔8、前臂连接轴孔9、连杆连接轴孔10、挖掘机前臂11、前臂摇杆12、前臂连杆框架13、前臂液压缸14、挖掘机后臂15、后臂液压缸16、挖掘机车体17。

具体实施方式

本实用新型由铲钭1、铲钭加长臂2、铲钭连接座3、防护层6、固定螺栓组成。

现有的铲钭没有单独的连接座，连接座与铲钭是一体的。本实用新型增加了铲钭加长臂2，铲钭1和铲钭连接座3分别连接在铲钭加长臂2的两端，使得铲钭1的工作半径加长，能够拥有更大的作业范围，可以将车厢内的物料卸干净。

图1、2、3显示，铲钭1的后端与铲钭加长臂2的前端相连接，铲钭加长臂2的后端与铲钭连接座3的下部相连接，铲钭连接座3的上部有水平的前臂连接轴孔9和连杆连接轴孔10，用于连接挖掘机前臂11。

图1、2、3显示，铲钭1由底板、后端板和两个侧板组成，底板、后端板和两个侧板组成前端开口的铲钭1，铲钭1的前端平直，铲钭1的两个侧板的长度大于侧板的宽度，两个侧板前部为三角形，三角形的上边与铲钭1的上平面齐平，三角形的下边为向前倾斜的斜边。

改进后的铲钭1的铲身扁平，扁平的铲身在车向两侧运动时，铲身背部立面角度增大，原料不容易残存在铲内。由于卸料环境是在C64敞车内，活动范围约3米，铲钭应尽量减小与敞车内壁的冲击，在最远端时，由于铲身扁平，铲钭背部可以与C64敞车侧壁完全贴合，铲钭前沿可以延伸到C64敞车侧壁与底板相交的角落中，当铲钭1拨回到最近端时，铲钭1侧边沿能够与C64敞车侧墙几乎贴合，不会因速度过快而导致原料侧漏。

改进后的铲钭口横截面积更大，单铲能够将更多的原料卸下，因为卸料并不是挖掘作业，而是将原料从车上拨下，所以铲钭口的面积比铲容量更重要。

改进后的铲钭1前端没有铲齿，可以减少对车体的冲击，与敞车底板几乎无缝隙，能将车底参与原料卸干净。

图1、2、3显示，铲钭1的底板、后端板和两个侧板上分别均布有防护层固定螺栓孔8，固定螺栓通过防护层固定螺栓孔8将防护层7分别固定在铲钭1的底板，后端板和两个侧板的外壁上。在铲钭1表面覆盖防护层7，可以减小铲钭1与车体的接触时的冲击。当铲钭1与C64敞车车体侧壁或底板接触时，即可以减缓冲击，也能弥补边沿与边沿之间的缝隙，起到拨扫作用，将原料卸下的更加彻底。

图1、2、3、4、5、6显示，铲钭连接座3包括两块纵板4和两块横板5，两块纵板4平行相对，前臂连接轴孔9和连杆连接轴孔10位于两块纵板4的上部，两个轴孔的轴向与挖掘机前臂11的长度方向垂直。两块横板5平行，两块横板5位于两块纵板4之间，两块横板5分别与两块纵板4的上部和下端垂直焊接连接。位于下方的横板5中心有方形的插孔6，插孔6的形状与铲钭加长臂2上部截面的形状相匹配，铲钭加长臂2的上端插入到方形插孔6内，铲钭加长臂2的上端与上方横板5的底面焊接连接，铲钭连接座3的纵板4和横板5的外周分别焊接有加强筋板，这样的结构能够承受更大的载荷。铲钭连接座3上端的前臂连接轴孔9和连杆连接轴孔10经过多次实验调整，确定孔位、孔径，轴孔下端连接板位置，在保证强度的基础上使铲钭1的活动范围不与挖掘机前臂11冲突。

图7、8、9显示，本实用新型的铲钭连接座3与挖掘机前臂11相连接，进行卸料作业。铲钭连接座3是连接铲钭1、铲钭加长臂2和挖掘机前臂11的枢纽，决定铲钭1的运动行程。挖掘机前臂11的前端通过一个转动轴与前臂连接轴孔9相连接，挖掘机的前臂连杆框架13的前端通过另一个转动轴与连杆连接轴孔10相连接，前臂连杆框架13的后端、前臂摇杆12的前端和前臂液压缸14的液压推杆的前端与第三个个转动轴共轴连接，前臂摇杆12的后端通过第四个转动轴与挖掘机前臂11的前部相连接，前臂液压缸14的后端与挖掘机前臂11的中部相连接。上述挖掘机前臂11、前臂摇杆12、前臂连杆框架13、前臂液压缸14与铲钭连接座3组成连杆机构，通过挖掘机前臂液压缸14的液压推杆的伸缩控制铲钭连接座3的俯仰运动，从而带动铲钭加长臂2的摆动，控制铲钭1的卸料动作。

图10、11、12显示，本实用新型的工作过程如下：

卸料时，C64敞车一侧下侧门打开，挖掘机车体17与C64敞车保持3米左右距离，将挖掘机的铲钭1、挖掘机前臂11、挖掘机后臂15都向前展开，使得铲钭1位于C64敞车上方。

前臂液压缸14的液压推杆伸出，铲钭1回钩，铲钭1边沿对准C64敞车远端底角，后臂液压缸16的液压推杆伸出，驱动挖掘机前臂11向前下方转动，使得铲钭1插入原料当中；接触到车厢底板后，前臂液压缸14的液压推杆向前伸出，控制铲钭1回钩到C64敞车近端底角，往复运动，将原料卸下；挖掘机沿敞车横向运动，调节至待卸区域，继续以上动作。

使用本实用新型进行卸料有以下优点：

铲钭1加长后，挖掘机前臂11不再需要进入到C64敞车内工作，而是基本保持水平，因此挖掘机车体17与C64敞车距离变大，用于堆放原料的空间变大；原来的卸料操作是铲钭1、挖掘机前臂11、挖掘机后臂15不断调节，来完成挖掘动作，而现在只是铲钭1在运动，挖掘机前臂11和挖掘机后臂15进行微调，不需要大幅度运动，节省了操作时间，操作步骤得到简化。

本实用新型的使用效果：

1）公司每年敞车卸料约3600辆次，该装置在投入使用后，能够实现C64敞车全部机械化卸车，完全代替了人工卸料，能够迅速彻底地将原料卸下，平均每辆车的卸货需要2人，消耗时间为0.25小时。

原有的人员卸车作业，平均每车需要10人工作1.5小时，才能将原料卸完，人工卸车用时较慢，但无额外费用；当使用原装挖掘机与人工卸车配合卸车时，挖掘机用时0.25小时，然后使用传统人员8名，卸车0.25小时，合计用时约0.5小时，卸车效率提高，但是存在损害车辆的额外费用，据统计，几乎每辆经过挖掘机卸料的车辆都存在不同程度的破损，有些直接导致报废，在近12个月里，因卸料原因导致的报废车辆数量为4辆，严重损伤80辆次，普通损伤200辆次，因破损造成的沿途漏料、撒料无法估计，对公司造成了巨大损失。

2）成本计算：

我公司拥有C64敞车200辆，按照每年报废4辆C64敞车，严重损伤80辆次，普通损伤200辆次。其中，严重损伤修复费用每辆至少1万元，普通损伤每辆至少0.2万元，报废车辆每辆费用约15万。

传统人工总工时=每人工时*人数*卸料辆次=1.5工时*10人*3600次=54000工时；

使用机械加人工联合作业所需总工时，

联合工时=（每车挖掘机卸料工时+每车人工卸料工时）*卸料辆次

=（挖掘机人员所用工时*人数+人工卸料人员所用工时*人数）*卸料辆次

=（0.25工时*2人+0.25工时*8人）*3600次= 9864工时；

使用本发明后所用工时，

本发明所用工时=挖掘机人员所用工时*人数*卸料辆次

=0.25工时*2人*3600次=1800工时

与人工作业比较，节省工时=传统人工总工时-使用本发明所需总工时=54000工时-1800工时=52200工时；

与联合作业比较，节省工时=联合作业-使用本发明所需总工时=9864工时-1800工时=8064工时；

所以本次发明全年至少节约工时8064小时。

按照每个工时20元计算，

经济效益=节约工时费用+车辆普通损伤费用+车辆严重损伤费用+报废车辆费用=20元/工时*8064工时+80辆*1万元/辆+200辆*0.2万元/辆+4辆*15万元/辆=196.128万元。

本实用新型的一个实施例如下：

铲钭1的长度为1240mm，宽度为1000mm，高度为320mm；

铲钭加长臂2的长度为300mm，宽度为265mm，高度为1330mm；

铲钭连接座3的纵板4的长度为550mm，宽度为466mm，横板5的长度为700mm，宽度为550mm，插孔6的长度为300mm，宽度为265mm；

防护层7采用橡胶板，厚度为20mm；

防护层固定螺栓孔8的直径为20mm；

前臂连接轴孔9的直径为80mm；

连杆连接轴孔10的直径为80mm。

Claims (4)

1.一种用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，其特征在于：它包括铲钭（1）、铲钭加长臂（2）、铲钭连接座（3），铲钭（1）的后端与铲钭加长臂（2）的前端相连接，铲钭加长臂（2）的后端与铲钭连接座（3）的下部相连接，铲钭连接座（3）为钢板焊接的框架结构，铲钭连接座（3）的上部有水平的前臂连接轴孔（9）和连杆连接轴孔（10），前臂连接轴孔（9）和连杆连接轴孔（10）的轴向与挖掘机前臂（11）的长度方向垂直，挖掘机前臂（11）的前端通过一个转动轴与前臂连接轴孔（9）相连接，挖掘机的前臂连杆框架（13）的前端通过另一个转动轴与连杆连接轴孔（10）相连接，前臂连杆框架（13）的后端、前臂摇杆（12）的前端和前臂液压缸（14）的液压推杆的前端与第三个转动轴共轴连接，前臂摇杆（12）的后端通过第四个转动轴与挖掘机前臂（11）的前部相连接，前臂液压缸（14）的后端与挖掘机前臂（11）的中部相连接。

2.根据权利要求1所述的用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，其特征在于：所述铲钭（1）由底板、后端板和两个侧板组成，底板、后端板和两个侧板组成前端开口的铲钭（1），铲钭（1）的前端平直，铲钭（1）的两个侧板的长度大于侧板的宽度，两个侧板前部为三角形，三角形的上边与铲钭（1）的上平面齐平，三角形的下边为向前倾斜的斜边。

3.根据权利要求1所述的用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，其特征在于：所述铲钭连接座（3）包括两块纵板（4）和两块横板（5），两块纵板（4）平行相对，前臂连接轴孔（9）和连杆连接轴孔（10）位于两块纵板（4）的上部，两块横板（5）平行，两块横板（5）位于两块纵板（4）之间，两块横板（5）分别与两块纵板（4）的上部和下端垂直焊接连接，位于下方的横板中心有方形的插孔（6），插孔（6）的形状与铲钭加长臂（2）上部截面的形状相匹配，铲钭加长臂（2）的上端插入到方形插孔（6）内，铲钭加长臂（2）的上端与上方横板（5）的底面焊接连接，铲钭连接座（3）的纵板（4）和横板（5）的外周分别焊接有加强筋板。

4.根据权利要求2所述的用于铁路运输车辆卸料的挖掘机铲钭，其特征在于：所述铲钭（1）的底板、后端板和两个侧板上分别均布有防护层固定螺栓孔（8），固定螺栓通过防护层固定螺栓孔（8）将防护层（7）分别固定在铲钭（1）的底板，后端板和两个侧板的外壁上。

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