WO2013000316A1 - 一种平地机及其松土装置 - Google Patents

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ripper
pair
ripper device
hinge shaft
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张德兴
袁国文
王文峰
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湖南三一智能控制设备有限公司
三一重工股份有限公司
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/7604—Combinations of scraper blades with soil loosening tools working independently of scraper blades
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/7636—Graders with the scraper blade mounted under the tractor chassis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/30—Auxiliary apparatus, e.g. for thawing, cracking, blowing-up, or other preparatory treatment of the soil
    • E02F5/32—Rippers

Definitions

  • the present invention relates to the field of construction machinery, and in particular to a ripper device for a grader.
  • the invention also relates to a grader having a ripper device.
  • the grader is an earth-rock machine equipped with a shovel blade and equipped with a variety of other auxiliary devices for cutting, scraping and leveling the soil.
  • a ripper device between the front axle of the grader and the blade according to the customer's needs, so as to loosen the hard soil before the blade shovel, the ripper device is generally Installed on the front frame.
  • the ripper device mainly includes a cylinder 26, a left/right connecting arm 13, a carrier 14, and a loose tooth 15,
  • the components of the two rocker arms 22, the connecting rod 24 and the rotating shaft assembly 24 are connected as follows:
  • the front end of the left/right connecting arm 13 is hinged to the front frame 1, and the rear end is fixedly connected with the carrier 14,
  • the loose tooth 15 is fixed on the carrier 14,
  • a pair of bearing blocks 20 are fixed on the mounting seat 19,
  • the mounting seat 19 is welded on the bottom surface and both sides of the front frame 1, and both ends of the rotating shaft assembly 24 are mounted on the shaft 7
  • the outermost ends of the two ends of the rotating shaft assembly 24 are respectively processed with key grooves, and the inner holes of the two rocking arms 22 are correspondingly processed with key grooves, and the two pairs of tangential keys 21 respectively connect the rotating shaft assembly 24 and the two rocking arms 22, and the connecting rods 23, the two rocker arms 22 and the rack 14 are connected by
  • the ripper device when the ripper device is in the initial position, if the traction frame 10 moves downward around the front end, it easily interferes with the upper surface of the rack 14, and is located on the ground and the front when the ripper device is loosened. Between the racks 1, the traction frame 10 must be bypassed, and the front axle 12 and the front wheels mounted on the front axle 12 are easily interfered with each other. The movable space is limited, so as to avoid interference, it is necessary to The corresponding device simultaneously coordinates the components such as the front axle 12, the front wheel and the traction frame 10. In addition, the ripper device is installed on the front frame 1, and has a complicated structure and a large volume.
  • the present invention provides a ripper device for a grader.
  • the ripper device includes a cylinder, a pair of swing arms, a carrier fixed to one end of the pair of swing arms, and a loose tooth fixed to the rack, wherein the other end of the pair of swing arms passes the first
  • the hinge shaft is hinged to the traction frame
  • one end of the oil cylinder is hinged to the traction frame through a second hinge shaft
  • the other end of the oil cylinder is hinged to the pair of swing arms or the rack by a third hinge shaft
  • the one The swing arm is swingable about the first hinge axis by the drive of the cylinder.
  • one end of the cylinder is hinged to a first lug or a mounting seat provided to the traction frame via a second hinge shaft.
  • the other end of the cylinder is hinged to the second lug provided on the pair of swing arms or the rack by a third hinge shaft.
  • the ripper device further includes a sleeve for use with the first hinge shaft.
  • the carrier is fixedly connected to the pair of swing arms by bolts.
  • the loose teeth are fixed to the carrier by bolts and rubber particles.
  • the cylinder of the cylinder is hinged to the traction frame through a second hinge shaft, and the piston rod of the cylinder is hinged to the pair of swing arms or the carrier via a third hinge shaft.
  • the soil device further includes a safety pin, a third lug with a pin hole disposed on the traction frame, and a fourth lug with a pin hole disposed on the bracket.
  • the pin holes of the third lug and the fourth lug may be aligned with each other when the cylinder is at a minimum stroke, and the safety pin may be inserted into the third lug and the said cylinder when the cylinder is at a minimum stroke Pin hole of the fourth ear.
  • the present invention also provides a grader having the above-described ripper device.
  • the ripper device provided by the invention and the grader having the ripper device can prevent the movement interference with the components such as the traction frame, the front axle and the wheel to the greatest extent by installing the ripper device on the traction frame. And because it is placed under the traction frame, the power transmission is convenient, just pass
  • the cylinder is hinged to a pair of swing arms or racks. It does not require the use of hinged shaft assemblies and rocker arms, which are difficult to machine.
  • the structure is simple, small in size and low in cost.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a conventional ripper device for a grader
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a ripper device for a grader according to a first embodiment of the present invention
  • Fig. 3 is a schematic view showing the structure of a ripper device for a grader according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a ripper device for a grader according to a first embodiment of the present invention.
  • the ripper device includes a left/right swing arm 5, a carrier 15, a loose tooth 11 and a cylinder 7, etc., and the connection relationship and working process are as follows:
  • the front end of the left/right swing arm 5 is hinged to the traction frame 10 via the rotating shaft 3 and the sleeve 4 (the rotating shaft 3 is welded on the front bottom surface of the traction frame 10), and the rear end is fixedly connected to the rack 15 by bolts 14, and the loose teeth 11 It is fixed on the carrier 15 by the bolt 12 and the rubber particles 13.
  • the bracket 15 is provided with a lug 18, and the piston rod of the cylinder 7 is hinged to the lug 18 through a pin 6 (a sleeve can be provided as needed), the cylinder 7
  • the cylinder tube is hinged to the mounting seat (or the lug) on the traction frame 10 through the pin shaft 9 (which can be provided with a bushing as needed), and the tooth holder 15 is further provided with an upward pin 16 with a pin hole for pulling
  • the frame 10 is provided with a downwardly extending pin 17 with a pin hole.
  • the ripper device can pass the extension length of the cylinder 7 to adjust the depth of the soil of the ripper teeth 11. It should be noted that the ripper device can move along with the movement of the traction frame 10. In the specific working process, the hard soil can be loosened by the loose teeth of the ripper device, and then the ground is leveled by a blade. The ripper device and the blade can be operated at the same time, and the ripper device can be retracted from the ground to allow the blade to work alone.
  • the ripper device since the ripper device is installed under the traction frame 10, the ripper device is closer to the ground, and the dimensions of various components (such as the left/right swing arm 5, the oil cylinder 7, etc.) compared with the prior art. It can be appropriately reduced to save cost, and it is not necessary to use parts with keyway shaft and rocker arm, which are difficult to process, and easy to assemble.
  • the ripper device is provided under the traction frame 10, which can basically avoid the traction frame. Motion interference occurs and the activity space is also larger. By optimizing the size of each component, motion interference with the front axle 2 and the two front wheels on the front axle 2 can be avoided to the utmost extent.
  • Fig. 3 is a schematic view showing the structure of a ripper device for a grader according to a second embodiment of the present invention.
  • the ripper device includes the frame 1, the front axle 2, the rotating shaft 3 and the sleeve 4, the left/right swing arm 5, the pin shaft 6, the oil cylinder 7, the traction frame 10, the loose soil tooth 11, and the like, which are described in the above embodiments.
  • the bolt 12 and the rubber pellet 13, the bolt 14, the rack 15 and the like further include a hinge shaft 19 and a lug 20 provided on the left/right swing arm 5 (the thrust of the cylinder is directly applied to the left/right rocker arm)
  • the piston rod of the cylinder 7 is hinged to the lug 20 by a pin 6 , and the intermediate portion of the cylinder of the cylinder 7 passes through the hinge shaft 19 and the mounting seat on the traction frame 10 .
  • Connection (so that a larger cylinder can be used to achieve greater thrust and not more space below the traction frame 10), when the stroke of the cylinder 7 is minimum, this is the initial position of the ripper device, which is mounted on the cylinder 7.
  • the balancing valve functions as a safety cutting according to the first embodiment of the present invention, and the state can be referred to the position of the thick solid line shown in FIG.
  • the loose teeth 11, the carrier 15, the left and right swing arms 5 and the like rotate around the rotating shaft 3 to the ground until the cylinder 7 is extended to the maximum stroke, and the entire loosening device moves to FIG.
  • the depth of the soil of the loose teeth 11 can be adjusted by the length of the cylinder 7 extending.
  • the ripper device minimizes the interference with the components such as the traction frame, the front axle and the wheel by installing the ripper device on the traction frame, and is disposed under the traction frame.
  • power transmission is more convenient, just through the cylinder and a pair of swing arms or racks It can be hinged, eliminating the need for a hinge assembly with a keyway and a difficult-to-machine part such as a rocker arm.
  • the structure is simple, small in size and low in cost.
  • the embodiment of the present invention further provides a grader, the grader having the above-mentioned ripper device, and the above-mentioned ripper device has the above technical effects, therefore, the grader having the ripper device should also have corresponding technical effects.
  • the specific implementation process is similar to the above embodiment, and will not be described again.

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Abstract

一种用于平地机的松土装置，包括油缸（7）、一对摆臂（5）、固定于一对摆臂（5）一端的齿架（15）以及固定于齿架（15）的松土齿（11），一对摆臂（5）的另一端通过第一铰轴（3）与牵引架（10）铰接，油缸（7）的一端通过第二铰轴（9）与牵引架（10）铰接，油缸（7）的另一端通过第三铰轴（6）与一对摆臂（5）或者齿架（15）铰接，一对摆臂（5）可在油缸（7）的驱动下围绕第一铰轴（3）摆动。通过将松土装置安装在牵引架（10）上，最大程度上避免了松土装置与牵引架（10）、前桥（2）和车轮等零部件发生运动干涉，且由于设置于牵引架（10）下，动力传递较为方便，只需通过油缸（7）与一对摆臂（5）或者齿架（15）铰接。还包括了具有该松土装置的平地机。

Description

一种平地机及其松土装置
本申请要求于 2011 年 06 月 30 日提交中国专利局、 申请号为 201110180436.X, 发明名称为"一种平地机及其松土装置"的中国专利申请 的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域， 特别是涉及一种用于平地机的松土装 置。 本发明还涉及一种具有松土装置的平地机。
背景技术
平地机是一种装有铲土刮刀为主、 配有其他多种辅助作业装置， 可进 行土壤的切削、 刮送和整平等作业的土石方机械。 在现有的平地机中， 通 常可根据客户的需要在平地机的前桥和铲刀之间安装松土装置， 以便在铲 刀铲土之前将坚硬的土地翻松， 该松土装置一般均安装于前机架上。
图 1为现有的一种用于平地机的松土装置的结构示意图， 如图所示， 该松土装置主要包括油缸 26、 左 /右连臂 13、 齿架 14、 松土齿 15、 两个摇 臂 22、 连杆 24以及转轴组件 24等零部件， 其连接关系如下： 左 /右连臂 13的前端与前机架 1铰接， 后端通过与齿架 14固定连接， 松土齿 15固定 于齿架 14上， 一对轴承座 20固定在安装座 19上， 安装座 19焊接在前机 架 1的底面和两侧面， 转轴组件 24的两端安装在轴 7|座 20上， 转轴组件 24的两端最外侧分别加工有键槽， 两个摇臂 22的内孔也相应地加工有键 槽， 两对切向键 21分别将转轴组件 24和两个摇臂 22连接起来， 连杆 23 则通过两端的球状结构将两个摇臂 22和齿架 14连接，油缸 26前端通过销 轴 25与转轴组件 24连接， 后端通前机架 1上的油缸座连接， 当油缸 26 行程为零时， 此时为松土装置的初始位置， 如图所示的粗实线位置处， 当 油缸 26伸长至最大行程时， 松土齿 15、 齿架 14、 左 /右连臂 13等零部件 围绕转轴向地面摆动， 整个松土装置运动至如图所示的双点划线位置处。
如图所示，在松土装置处于初始位置时，若牵引架 10绕着前端向下运 动时，很容易与齿架 14的上表面干涉，且在松土装置进行松土时位于地面 与前机架 1之间， 必须绕过牵引架 10, 也 4艮容易与前桥 12以及安装在前 桥 12上的前轮发生干涉， 活动空间有限， 为尽量避免干涉情况发生， 必须 有相应装置同时协调动作前桥 12、 前轮和牵引架 10等零部件， 此外， 该 松土装置由于安装于前机架 1上， 结构复杂， 体积庞大。
因此， 如何研发出一种避免与牵引架、 前桥和前轮等部件发生干涉的 松土装置， 是本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷和不足， 一方面， 本发明提供了一种用 于平地机的松土装置。
该松土装置包括油缸、 一对摆臂、 固定于所述一对摆臂一端的齿架以 及固定于所述齿架的松土齿， 其中， 所述一对摆臂的另一端通过第一铰轴 与牵引架铰接， 所述油缸的一端通过第二铰轴与牵引架铰接， 所述油缸的 另一端通过第三铰轴与所述一对摆臂或者所述齿架铰接， 所述一对摆臂可 在所述油缸的驱动下围绕所述第一铰轴摆动。
优选地， 所述油缸的一端通过第二铰轴与设置于所述牵引架的第一支 耳或者安装座铰接。
优选地， 所述油缸的另一端通过第三铰轴与设置于所述一对摆臂或者 所述齿架的第二支耳铰接。
优选地， 所述松土装置还包括与所述第一铰轴配套使用的轴套。
优选地， 所述齿架与所述一对摆臂通过螺栓固定连接。
优选地， 所述松土齿通过插销和橡胶粒固定于所述齿架上。
优选地， 所述油缸的缸筒通过第二铰轴与牵引架铰接， 所述油缸的活 塞杆通过第三铰轴与所述一对摆臂或者所述齿架铰接。
优选地， 所述 ^土装置还包括安全销、 设置于所述牵引架上的带有销 孔的第三支耳以及设置于所述齿架上的带有销孔的第四支耳， 所述第三支 耳及所述第四支耳的销孔可在所述油缸处于最小行程时相互对齐， 所述安 全销可在所述油缸处于最小行程时插入所述第三支耳及所述第四支耳的销 孔。
另一方面， 本发明还提供了一种具有上述松土装置的平地机。
本发明提供的一种松土装置以及具有该松土装置的平地机， 通过将松 土装置安装在牵引架上， 最大程度上避免了与牵引架、 前桥和车轮等零部 件发生运动干涉， 且由于设置于牵引架下， 动力传递较为方便， 只需通过 油缸与一对摆臂或者齿架铰接即可， 无需使用带有键槽的转轴组件及摇臂 等较难加工的零部件， 结构筒单， 体积小， 成本低。
附图说明
图 1为现有的一种用于平地机的松土装置的结构示意图；
图 2为本发明第一实施例所提供的一种用于平地机的松土装置的结构 示意图；
图 3为本发明第二实施例所提供的一种用于平地机的松土装置的结构 示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案， 下面结合附图 和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 应当指出， 本部分中的对具 体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明， 不应视为对本发明的 保护范围有任何限制作用。
请参考图 2, 图 2为本发明第一实施例所提供的一种用于平地机的松 土装置的结构示意图。
如图所示， 该松土装置包括左 /右摆臂 5、 齿架 15、松土齿 11和油缸 7 等， 其连接关系及工作过程如下：
左 /右摆臂 5的前端通过转轴 3及轴套 4与牵引架 10铰接 (转轴 3焊 接在牵引架 10的前底面上）， 后端通过螺栓 14与齿架 15固定连接， 松土 齿 11通过插销 12和橡胶粒 13固定于齿架 15上， 齿架 15上设有支耳 18, 油缸 7的活塞杆通过销轴 6 (可根据需要配有轴套）与支耳 18铰接， 油缸 7的缸筒通过销轴 9 (可根据需要配有轴套）与牵引架 10上的安装座（或 支耳）铰接， 齿架 15上还设有向上的带有销孔的支耳 16, 牵引架 10设有 向下的带有销孔的支耳 17, 当油缸 7行程最小时， 支耳 16和支耳 17的销 孔相互对齐， 安全销 8插入销孔将齿架 15与牵引架 10连接， 此时为松土 装置的初始位置， 如图 2所示的粗实线位置处； 拔下安全销 8, 当油缸 7 伸长时， 松土齿 11、 齿架 15、 左 /右摆臂 5等零部件围绕转轴 3向地面旋 转， 直至油缸 7伸长至最大行程时， 整个松土装置运动至图 2所示的双点 划线位置处。松土装置可通过油缸 7的伸出长度以调整松土齿 11的入土深 度。 需要说明的是，松土装置可以随着牵引架 10的移动而移动，在具体工 作过程中， 可以先通过松土装置的松土齿将坚硬的土地翻松， 再通过铲刀 平整地面， 也可以使松土装置和铲刀同时作业， 还可以将松土装置从地面 缩回， 让铲刀单独作业。
需要说明的是，为了提高松土装置的刚度及强度以满足复杂环境需要， 可以相应提高松土装置各组成部件及连接部件（如安装座、 支耳等） 的刚 度和强度。
需要说明的是， 由于松土装置安装在牵引架 10下，松土装置距离地面 更近， 相对现有技术来讲， 各种零部件的尺寸（如左 /右摆臂 5、 油缸 7等） 都可以适当减小， 以节约成本， 并且无需使用带有键槽的转轴组件及摇臂 等较难加工的零部件， 装配方便， 此外， 松土装置设置牵引架 10下， 基本 可避免与牵引架发生运动干涉， 活动空间也更大， 通过优化各零部件的尺 寸可最大程度地避免与前桥 2以及前桥 2上的两个前轮发生运动干涉。
图 3为本发明第二实施例所提供的一种用于平地机的松土装置的结构 示意图。 该松土装置除了包括上述实施例所述的机架 1、 前桥 2、 转轴 3 及轴套 4、 左 /右摆臂 5、 销轴 6、 油缸 7、 牵引架 10、 松土齿 11、 插销 12 及橡胶粒 13、 螺栓 14、 齿架 15等零部件外， 还包括铰轴 19以及设置于左 /右摆臂 5上的支耳 20 (使油缸的推力直接施加在左 /右摇臂上， 达到更好 的受力条件）， 所述油缸 7的活塞杆通过销轴 6与支耳 20铰接， 所述油缸 7的缸筒的中间部位通过铰轴 19与牵引架 10上的安装座连接（如此可采 用较大的油缸以实现更大的推力，并且不过多占用牵引架 10以下的空间 ), 当油缸 7行程最小时， 此时为松土装置的初始位置， 油缸 7上安装的平衡 阀起到本发明第一实施例所述的安全削的作用， 此时状态可参见图 3所示 的粗实线位置处。 当油缸 7伸长时， 松土齿 11、 齿架 15、 左、 右摆臂 5 等零部件围绕转轴 3向地面旋转， 直到油缸 7伸长至最大行程时， 整个松 土装置运动至图 3所示的双点划线位置处。 可通过油缸 7伸出的长度来调 整松土齿 11的入土深度。
上述两种实施例所提供的松土装置，通过将松土装置安装在牵引架上， 最大程度上避免了与牵引架、 前桥和车轮等零部件发生运动干涉， 且由于 设置于牵引架下， 动力传递较为方便， 只需通过油缸与一对摆臂或者齿架 铰接即可， 无需使用带有键槽的转轴组件及摇臂等较难加工的零部件， 结 构筒单， 体积小， 成本低。
本发明实施例还提供了一种平地机， 该平地机具有上述松土装置， 由 于上述的松土装置具有上述技术效果， 因此， 具有该松土装置的平地机也 应具备相应的技术效果， 其具体实施过程与上述实施例类似， 兹不赘述。
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、 改进等， 均应包 含在本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求
1、 一种用于平地机的松土装置， 包括油缸（7)、 一对摆臂（5)、 固定 于所述一对摆臂（5)—端的齿架（15)以及固定于所述齿架（15)的松土 齿（ 11 ), 其特征在于， 所述一对摆臂（ 5 )的另一端通过第一铰轴（ 3 )与 牵引架（10)铰接， 所述油缸（7)的一端通过第二铰轴（9)与牵引架（10) 铰接， 所述油缸（7)的另一端通过第三铰轴（6)与所述一对摆臂（5)或 者所述齿架（15)铰接， 所述一对摆臂（5)可在所述油缸（7) 的驱动下 围绕所述第一铰轴（3)摆动。
2、 如权利要求 1所述的松土装置， 其特征在于， 所述油缸（7) 的一 端通过第二铰轴（9)与设置于所述牵引架（10)的第一支耳或者安装座铰 接。
3、 如权利要求 2所述的松土装置， 其特征在于， 所述油缸的另一端通 过第三铰轴 （6)与设置于所述一对摆臂（5)或者所述齿架（15) 的第二 支耳（ 18 )铰接。
4、如权利要求 3所述的松土装置， 其特征在于， 所述松土装置还包括 与所述第一铰轴 （3) 配套使用的轴套（4)。
5、 如权利要求 4所述的松土装置， 其特征在于， 所述齿架（15)与所 述一对摆臂（ 5 )通过螺栓（ 14 ) 固定连接。
6、 如权利要求 5所述的松土装置， 其特征在于， 所述松土齿（ 11 )通 过插销 ( 12 )和橡胶粒 ( 13 ) 固定于所述齿架（ 15 )上。
7、 如权利要求 1至 6任一项所述的松土装置， 其特征在于， 所述油缸 (7)的缸筒通过第二铰轴（9)与牵引架（10)铰接， 所述油缸（7)的活 塞杆通过第三铰轴（6)与所述一对摆臂（5)或者所述齿架（15)铰接。
8、 如权利要求 7所述的松土装置， 其特征在于， 所述松土装置还包括 安全销 （8)、 设置于所述牵引架上的带有销孔的第三支耳 （17) 以及设置 于所述齿架上的带有销孔的第四支耳（ 16), 所述第三支耳（ 17)及所述第 四支耳（16)的销孔可在所述油缸（7)处于最小行程时相互对齐， 所述安 全销 (8)可在所述油缸（7)处于最小行程时插入所述第三支耳（16)及 所述第四支耳（17) 的销孔。
9、 一种平地机， 其特征在于， 所述平地机具有如权利要求 1至 8任一项 所述的松土装置。
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