專利名稱：用于施工機械的刮板裝置和具有刮板裝置的施工機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一安裝在諸如推土機和推土拖拉機之類的各種施工機械上的刮板，具體來說，涉及一施工機械的緊湊的刮板裝置和一包括刮板裝置的施工機械，刮板裝置適于諸如挖掘、運輸和平土之類的操作，并具有極佳的組裝性能、工作性能、燃料經(jīng)濟和成本效益。
背景技術(shù)：
在諸如建筑工地和土木工程工地之類的各種工作場所中，繁重地使用諸如推土機和推土拖拉機之類的各種施工機械。在這種類型的施工機械上，安裝作為一工作工具的刮板。該刮板廣泛地用于諸如挖掘、運輸、打樁、填實和平整之類的推土機的操作中。
為了完全地開拓該施工機械最佳的操作效率，重要的是盡可能增加每一循環(huán)的泥土運輸量，盡可能減小在挖掘和運輸過程中造成的阻力，以及在各種泥土特性之間滿足諸如相容性的各種條件。如果施工機械也可執(zhí)行打樁、填實和平整，則其是較佳的，因為操作效率顯著地得到提高。如果能找到滿足這些條件的刮板的最佳的結(jié)構(gòu)、形狀、寬度和高度，以及切割刀刃的位置和挖掘角，則就有如下的諸多優(yōu)點可提高施工機械的操作效率、降低燃油消耗，以及縮短全部的工作周期。當(dāng)找到最佳的結(jié)構(gòu)等時，還必須使刮板能容易地和便宜地進(jìn)行生產(chǎn)。
日本專利No.2757135(專利文獻(xiàn)1)揭示一用來增加該類型施工機械的工作量的刮板的實例。根據(jù)該出版物，當(dāng)泥土被運輸時，設(shè)置在一大型推土機上的刮板的姿勢通過一刮板控制裝置相對于挖掘時的刮板的姿勢向后傾斜一預(yù)定的角度，由此，增加保持在刮板內(nèi)的泥土量，而當(dāng)傾倒泥土?xí)r，刮板的姿勢相對于挖掘時的刮板的姿勢朝向傾倒傾斜一預(yù)定的角度，這樣，便于泥土的傾倒操作。
為了完全地開拓一推土機的操作效率，推土機在運輸操作中的諸力之間的平衡必須設(shè)置成拖拉力大于運輸阻力，且車輛的驅(qū)動力大于拖拉力。在專利文獻(xiàn)1的推土機中，通過如上所述地控制刮板的姿勢，可使拖拉力增加，而運輸阻力減小，并增加推土機的工作量。然而，這使得在不增加推土機的體積、發(fā)動機的輸出或刮板的容量的情況下大量地增加運輸量變得可能。
當(dāng)挖掘和運輸操作實施時，推土機執(zhí)行挖掘和運輸操作時所需發(fā)動機輸出的大部分消耗在車輛的驅(qū)動力和拖拉力上。因此，還必須在功率傳輸過程中減小能量的損失和提高燃耗效率。如果這些要求得到滿足，則即使刮板具有與傳統(tǒng)技術(shù)刮板相同的容量，拖拉力與傳統(tǒng)技術(shù)的拖拉力相同，在挖掘和運輸過程中也可能有效地使用發(fā)動機的輸出。
本申請人提出一完全新的刮板結(jié)構(gòu)來滿足WO2004-044337A1(專利文獻(xiàn)2)中的以上要求。
在該專利文獻(xiàn)2中揭示的刀片包括一中心的前表面部分，以及一連接的前表面部分和一端部的前表面部分，它們呈彎曲并接連地連續(xù)形成在中心的前表面部分的各個右和左端部上。中心的前表面部分具有一刀片寬度，其下端相交于掘進(jìn)方向，并沿側(cè)向方向延伸，在所述下端的另一下端處設(shè)置有一第一切割刃，連接的前表面部分設(shè)置在中心的前表面部分的各個右和左端部上，在連接的前表面部分的下端處設(shè)置有一第二切割刃。端部的前表面部分連續(xù)地設(shè)置在連接部分上，并在端部的前表面部分的下端處設(shè)置有一第三切割刃。連接的前表面部分和端部的前表面部分之間的交叉線，以及第二切割刃和第三切割刃的刀刃之間的交叉點位于從第一切割刃的刀刃縮進(jìn)的一縮進(jìn)位置上(如從上面觀看)，中心前表面部分、連接的刀片部分和端部刀片部分的諸前表面具有形成為一凹陷的弧形表面的特殊的形狀，它從一上端連續(xù)到一下端。
一建筑機械和一推土機械都被包括在施加專利文獻(xiàn)2的刀片的施工機械內(nèi)。建筑機械和推土機械的典型實例包括一建筑車輛和一推土車輛，例如，一推土機、一反向鏟土機和一馬達(dá)平土機。本發(fā)明刀片的術(shù)語“如從前面觀看”和“如從上面觀看”用于本說明書中，是基于這樣的情況刀片放置在泥土表面上，相交成最高掘進(jìn)效率的掘進(jìn)角度。
專利文獻(xiàn)2的刀片與傳統(tǒng)刀片的相同之處在于，刀片包括構(gòu)成刀片前表面的一部分的一中心前表面部分，以及右和左端前表面部分，它們在刀片的右和左側(cè)端處延伸向前敞開。然而，專利文獻(xiàn)2的刀片與傳統(tǒng)刀片大大地不同之處在于，右和左端前表面部分延伸通過右和左連接的前表面部分，它們從中心的前表面部分的右和左端連續(xù)地設(shè)置，以便向后敞開，中心的前表面部分、連接的前表面部分和端部的前表面部分的所有前表面部分以凹陷的方式從上端到下端呈弧形。
在全部的刀片中，其第一切割刃正向地切割泥土和沙，基本上早于端部前表面部分的第三切割刃。因此，端部前表面部分的第三切割刃的掘進(jìn)力小于傳統(tǒng)的刀片端的掘進(jìn)力。由此，與傳統(tǒng)的刀片相比，施加到端部前表面部分的切割刃上的拖拉力是中等的，諸如掘進(jìn)阻力和運輸阻力之類的阻力基本上均勻地傳輸?shù)蕉瞬壳氨砻娌糠值牡谝磺懈钊泻偷谌懈钊小?br> 在專利文獻(xiàn)2的刀片的情形中，拖拉力有效地施加到端部前表面部分的第一切割刃和第三切割刃，被端部前表面部分的第三切割刃切割的泥土和被中心前表面部分的第一切割刃切割的泥土彼此順利地匯合在一起。其結(jié)果，與設(shè)置在帶有刀片板的刀片本體的右和左部分處的傳統(tǒng)的刀片相比，阻力大大地減小，每拖拉力的泥土量也可大大地提高。此外，在掘進(jìn)和運輸過程中消耗的馬力可大大地減小，在短時間內(nèi)以最小的能量可獲得最大的挖掘量和運輸量，且施工機械的燃料經(jīng)濟效率顯著地提高，并可降低單位推土工作量的成本。
當(dāng)泥土被專利文獻(xiàn)2的刀片推動時，泥土向外的外貌形狀使中心的前表面部分從其上端朝向其下端大大地向前鼓起，其中心部分超過坐落角。另一方面，在傳統(tǒng)刀片的情形中，泥土的向外的外貌形狀使得刀片呈直的和平的表面形狀，其具有一傾斜角基本上等于從刀片的上端朝向下端的坐落角。
阻力通過協(xié)力合作而減小，每拖拉力的泥土量可大大地增加。此外，在挖掘和運輸過程中消耗的馬力可大大地降低，在短時間內(nèi)以最小的能量可獲得最大的挖掘量和運輸量，且施工機械的燃料經(jīng)濟效率顯著地提高，并可降低單位推土工作量的成本。
第二切割刃和第三切割刃彼此連續(xù)而形成一V形或U形。尤其是當(dāng)泥土的粘著力較高時，如果第二切割刃和第三切割刃彼此連接形成一V形，則挖掘的泥土附連在連接的前表面部分和端部的前表面部分之間的一變換的部分上，并在大多數(shù)情形中凝成塊。因此，較佳地是，變換部分弧形成為U形。此外，中心的前表面部分、連接的前表面部分和端部的前表面部分的諸刀片前表面呈垂直地連續(xù)的弧形表面，這些弧形表面是具有相同弧度的凹陷表面。如果諸表面以此方式形成為弧形表面，則大量的泥土可裝載在對應(yīng)的前表面部分的刀片的前表面上，可獲得車輛的前和后部分的地面壓力的最好的平衡，諸如履帶板滑動之類的功率損失較小，可獲得高的拖拉力。還可防止堆積在刀片的對應(yīng)的前表面部分的刀片前表面上的泥土超過對應(yīng)前表面部分的上端和向后溢出。
由于刀片傾向于尺寸大和重量重，所以，通常采用金屬板來用于刀片。如果刀片的尺寸大，則其重量當(dāng)然增加，但即使刀片尺寸小，與通常的零件不同，刀片仍相當(dāng)?shù)卮?，于是其重量易于變重。因此，使用一壓機從一塊金屬板中不能同時地獲得一理想的形狀。因此，多個分成的板沿著刀片的彎曲變換線形成劃分，分成的板沿著刀片的彎曲變換線焊接，一具有理想形狀的刀片組裝成功。當(dāng)分成板的焊接線是簡單的直線時，焊接操作并不困難，但當(dāng)焊接線的形狀復(fù)雜或呈弧形時，即使對于熟練的焊工來說，也難于精確地進(jìn)行焊接，包括勞動力成本在內(nèi)的生產(chǎn)成本增加，且生產(chǎn)時間增加。其結(jié)果，生產(chǎn)成本提高，供貨也遭耽誤。
專利文獻(xiàn)2中提出的刀片具有各種在傳統(tǒng)刀片中不能有望實現(xiàn)的優(yōu)秀的效果，但它的形狀復(fù)雜，如果在挖掘和運輸時考慮切割刃的姿勢，又如果用焊接機械臂來實施焊接操作，則要求機械臂具有高性能的運動。因此，必須充分地研究硬件和軟件，并且在早期階段不可能開發(fā)出理想的焊接操作。甚至對于熟練的焊工也不可能在短時間內(nèi)容易地實施高精確度的焊接操作。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，焊接強度變得低于具有小的熱滯后的正常材料的強度。為了補償這一點，需要有高精確度的焊接技術(shù)。由于挖掘的泥土融合在一部分彎曲變換線內(nèi)，所以，如果對于彎曲變換線使用具有內(nèi)部磨損阻力的焊接線，則就有可能相對地在短時間內(nèi)要求修補焊接。
一般來說，施工機械的主要操作是挖掘、運輸和平整，對于施工機械來說特別有效的是，使用同一刀片就可具有能夠?qū)嵤┥鲜霾僮鞯墓δ?，因為這樣可減小設(shè)備的成本。專利文獻(xiàn)2中描述的刀片具有挖掘、運輸和平整的功能。
通常，對于該類型的平整操作，需要有兩點，即，平整土地同時挖掘地面，并在前面的操作過程中推泥土向前和填充孔洞，從而均勻地平整地面。在專利文獻(xiàn)2中，如果中心前表面部分的刀片寬度增加，則所謂的平整功能也提高。在本發(fā)明中，連接的前表面部分敞開且從中心前表面部分向后延伸(如從上面觀看)，而端部的前表面部分從右或左連接的前表面部分向前敞開。這里，盡管連接的前表面部分和端部的前表面部分也具有平整功能，但該功能主要還是依賴于中心前表面部分。還在專利文獻(xiàn)2中，可以增加中心前表面部分的刀片寬度。
然而，在專利文獻(xiàn)2中，還有重要的一點在于，由端部的前表面部分的切割刃切割的泥土和由第一切割刃切割的泥土彼此順利地融合，以便大大地提高運輸量。因此，在專利文獻(xiàn)2中，由于中心前表面部分的刀片寬度增加，所以使連接的前表面部分和端部的前表面部分的寬度(從上面觀看)狹窄變得必要。
為了狹窄連接的前表面部分和端部的前表面部分的寬度，減小諸如挖掘阻力和運輸阻力之類的阻力，并大大地提高運輸量，最好固定沿連接的前表面部分和端部的前表面部分的下端的長度。即，為了加寬中心前表面部分的刀片寬度和確保沿連接的前表面部分和端部的前表面部分的下端的必要長度，必須減小相對于中心前表面部分的挖掘方向(從上面觀看)的。介于連接的前表面部分和端部的前表面部分之間的彎曲角。其結(jié)果，自然變得有必要提高中心前表面部分的切割刃的位置和支承刀片的提升框架的支承點之間的距離。
如果中心前表面部分的切割刃的位置和支承刀片的提升框架的支承點之間的距離增加，則在挖掘時對地面大大地施加不均勻點的影響，車輛易于沿縱向方向產(chǎn)生傾斜運動。其結(jié)果，刀片沿垂直方向大大地擺動，中心前表面部分不能實施穩(wěn)定的挖掘操作，挖掘的表面易于變得不均勻，從而地面不能被均勻地平整。如果考慮到這些因素，則必須確定中心前表面部分的刀片寬度，同時考慮連接的前表面部分和端部的前表面部分的刀片寬度。在本發(fā)明中，中心前表面部分的刀片寬度設(shè)定為基本上等于一標(biāo)準(zhǔn)寬度，該寬度是右和左移動裝置的中心之間的距離，由此，提高中心前表面部分的第一切割刃的單位刀片寬度的有效挖掘力，可實施有效的挖掘和運輸，并可均勻地平整地面。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述的情況，經(jīng)艱苦的研究之后，完成了本發(fā)明，在專利文獻(xiàn)2中提出的用于各種施工機械的各種刮板裝置中，尤其是，用于在嚴(yán)重環(huán)境下施加高載荷的推土機和建筑機械的各種刀片中，本發(fā)明的目的是提供一用于施工機械的刮板裝置，其能容易地獲得沿其縱向方向短的理想的形狀，能夠確保要求的剛度和強度，但其重量較輕，能夠容易地形成一通過焊接不能獲得的光滑的弧形表面，以及能夠足夠顯示如專利文獻(xiàn)2中所述的刀片的各種功能。
本發(fā)明通過以下的刮板裝置有效地得以實現(xiàn)。即，刮板裝置包括一中心刀片部分，和呈彎曲的和接連地連續(xù)設(shè)置在中心前表面部分的右和左端上的一連接的刀片部分和一端部刀片部分，其中，中心前表面部分具有刀片寬度，其下端與掘進(jìn)方向相交，并側(cè)向地延伸，且在其下端處設(shè)置有一第一切割刃，連接的前表面部分設(shè)置在中心前表面部分的右和左端上，并在其下端處設(shè)置有一第二切割刃，端部前表面部分連續(xù)地形成在連接的前表面部分上，并在其下端處設(shè)置有一第三切割刃，連接的前表面部分和端部的前表面部分之間的交叉線，以及第二切割刃和第三切割刃的刀刃之間的交叉點位于第一切割刃的刀刃后面的縮進(jìn)位置上(如從上面觀看)，中心前表面部分、連接的刀片部分和端部刀片部分的諸前表面包括一中心的刀片部分和通過連接的刀片部分連續(xù)地形成在中心刀片部分的右和左端上的一端部的刀片部分，而刀片包括一對右和左一體鑄件，它們包括所有的連接刀片部分和端部刀片部分，并包括一相對于中心刀片部分的連接側(cè)端表面的連接端表面，以及一金屬板部分包括至少中心刀片部分的主要區(qū)域，一連接的端表面連接到一體鑄件的連接的端表面上。
當(dāng)中心刀片部分位于垂直線上(如從前面觀看)，且連接到其右和左端上的中心刀片部分的連接端也位于垂直的直線上時，所有的中心刀片部分可包括金屬板片部分，連接的刀片部分和端部刀片部分可包括一體鑄件和中心刀片部分的金屬板片，連接的刀片部分和包括端部刀片部分的一體鑄件可通過焊接一體地形成。
然而，當(dāng)中心刀片部分具有一倒置的梯形形狀，而連接的刀片部分形成為一瘦和長的梯形或三角形形狀以便補償中心刀片部分，其前表面具有的復(fù)雜形狀使前表面呈凹陷的弧形部分具有從上端朝向其下端的相同的弧度時，除了主要區(qū)域之外的中心刀片部分的兩端直線地劃分，被劃分的端部與連接的刀片部分和端部刀片部分一體地鑄造在一起，以形成一體鑄件，由金屬板制成的中心刀片部分的主要區(qū)域和一體鑄件的中心刀片部分的分成端部較佳地通過焊接彼此偶連。即，較佳地是，一體鑄件包括中心刀片部分的連接的側(cè)端。
為了確保刀片強度和最大程度減小體積，較佳地是，右和左臂端和液壓缸的桿端通過支架可樞轉(zhuǎn)地被支承，該支架與一體澆鑄的背表面的支架安裝部分一體地鑄造在一起。此時，鑄造支架的背表面支承部分的一部分和該支架形成為一連續(xù)的實心結(jié)構(gòu)，其它的背表面支承部分形成為一中空的結(jié)構(gòu)。較佳地是，一體鑄件連續(xù)地設(shè)置在金屬板部分的背表面上，并提供一與一體鑄件的背表面齊平的背表面支承件。較佳地是，多個加強肋設(shè)置在一中空結(jié)構(gòu)中，該中空結(jié)構(gòu)形成在金屬板部分的至少一部分和背表面支承件的至少一部分之間。較佳地是，背表面支承件的至少一部分和肋形成為一體的鑄件。
如上所述，較佳地是，中心刀片部分、連接的刀片部分和端部刀片部分的刀片部分的前表面是具有相同弧度的沿垂直方向連續(xù)凹陷的弧形表面。此外，較佳地是，中心刀片部分、連接的刀片部分和端部刀片部分連續(xù)地形成為V形或U形。
具有這樣一結(jié)構(gòu)的刀片可合適地安裝在各種施工機械上，例如，挖土機、反向鏟土機和馬達(dá)平土機，它們是具有代表性的建筑機械和推土機械。
用于專利文獻(xiàn)2中揭示的施工機械的刮板裝置是本發(fā)明的主題，其起初具有如上所述的復(fù)雜的形狀和結(jié)構(gòu)。因此，焊接包括有連續(xù)的中心前表面部分、連接的前表面部分和端部的前表面部分的分成的諸板是極其困難的事情，又由于形狀更為復(fù)雜，要確保要求的焊接強度變得困難。此外，刀片前表面部分的右和左連接前表面部分延伸，以使它們從中心前表面部分的右和左端向后敞開，而端部前表面部分延伸，以使端部前表面部分向前折回，并從各個連接的前表面部分敞開。由于刀片前表面部分的形狀，為了通過一體地形成圓筒形的背表面支承件，它是帶有刀片前表面部分的背表面的支承件，來確保刀片的剛度和強度，必須在背表面支承件和各個中心刀片部分、連接的刀片部分和端部刀片部分之間插入必要數(shù)量的加強肋。
在最后的組裝階段，加強肋也必須通過焊接一體地固定在背表面支承件和各個中心刀片部分、連接的刀片部分和端部刀片部分之間。金屬板是一其前部敞開的箱形結(jié)構(gòu)。大量的加強肋設(shè)置在背表面支承件和各個中心刀片部分、連接的刀片部分和端部刀片部分之間的空間內(nèi)。因此，需要花費長的時間來焊接加強肋。此外，在具有設(shè)置在帶有彎曲空間的前和后部分處的特殊形狀的刀片的情形中，加強肋的形狀不一致，用來生產(chǎn)肋和焊接肋的成本增加，這就增加了花費。
在刀片和背表面支承件之間的距離為最短(從上面觀看)的地方，連接的前表面部分和端部前表面部分之間的彎曲的變換區(qū)域，是接受載荷最高的區(qū)域。因此，必須確保足夠的剛度和強度。為了滿足這一點，在彎曲的變換區(qū)域內(nèi)也需有加強肋，肋也需要有一定程度的縱向長度。為此原因，全部的背表面支承件必須從刀片的前表面部分大大地縮進(jìn)。背表面支承件的背表面增加刮板裝置本身的最大縱向長度，而全部刮板裝置在尺寸上增加。
為了用傳統(tǒng)技術(shù)組裝專利文獻(xiàn)2中揭示的刮板裝置并確保要求的剛度和強度，需要一不同于傳統(tǒng)技術(shù)的新技術(shù)，其考慮到如下的事實刮板裝置被迫增加尺寸和重量，上述要求的焊接強度不容易獲得，刀片前表面部分沿垂直方向呈弧形，且由于刀片沿寬度方向彎曲成V形或U形，所以傾斜于保留住泥土，而焊接部分必須完成。作為進(jìn)一步研究的結(jié)果，本發(fā)明者達(dá)到這樣的結(jié)論一區(qū)域具有的彎曲表面包括至少連接的前表面部分和端部的前表面部分，其中，刀片前表面部分和背表面支承件之間的距離最短，并且形狀變化最大，這樣的一區(qū)域與背表面支承件一體地鑄造在一起，中心刀片部分的至少中心主要區(qū)域，其中，刀片前表面部分和背表面支承件之間的距離最大，并且形狀變化最小，這樣的中心主要區(qū)域由金屬板制成，而且這是解決上述與生產(chǎn)相關(guān)的諸問題的最好手段。
即，在本發(fā)明中，金屬板部分和一體鑄件分別進(jìn)行生產(chǎn)，刀片前表面部分的一部分與背表面支承部分一體地鑄造，在最小必要的深度內(nèi)確保必要的剛度和強度，主要地由金屬板制成的背表面支承件設(shè)置在金屬板部分上，而與加強肋一體地鑄造的背表面支承件設(shè)置在背表面支承件的一部分上。由于使用這樣一結(jié)構(gòu)，在弧形部分和彎曲部分內(nèi)可獲得光滑的表面，且可獲得具有必要剛度和強度和必要最小體積和重量的刮板裝置。中心刀片部分和連接的刀片部分實施焊接的焊接部分可以形成為直線(從前面觀看)，因此，可容易地使用機械臂焊接，生產(chǎn)成本可降低，且生產(chǎn)時間也可大大地減小。
如上所述，本發(fā)明的刮板裝置具有特殊的形狀，其具有彎曲部分和弧形表面，該刮板裝置獲得一包括所有彎曲區(qū)域的一體鑄件，由金屬板制成的具有不變弧度的弧形板僅用于中心刀片部分的主要區(qū)域。例如，當(dāng)中心刀片部分的右和左端具有向下減小的寬度形狀時，連接的刀片部分和包括背表面支承部分的右和左端之間的邊界線沿垂直方向自然地呈弧形，而側(cè)向?qū)挾戎饾u地向下減小。因此，在此邊界線區(qū)域避免焊接是明智的策略。在本發(fā)明中，當(dāng)?shù)镀哂猩鲜鲂螤顣r，金屬板部分和一體鑄件之間的邊界線形成為垂直直線形(從前面觀看)，因此，從中心刀片部分的上端邊緣側(cè)向延伸的兩端，沿著垂直線可分成三部分，分成的端部變換成一體鑄件，分成端部與連接的刀片部分和端部刀片部分一體地鑄造在一起，由此，形成一體的鑄件。由此，中心刀片部分的中心主要區(qū)域變成矩形形狀(從前面觀看)，金屬板可以容易地彎曲，它易于焊接主要區(qū)域和一體鑄件的分成端部之間的對接的端部表面。
此外，一體鑄件的背表面支承部分與支架一體地鑄造在一起，諸如右和左臂的端部通過支架可樞轉(zhuǎn)地被支承，一端通過右和左臂可樞轉(zhuǎn)地被施工機械和缸桿的本體支承。由此，與傳統(tǒng)技術(shù)不同，將支架焊接在背表面支承件上變得不必要，必要的支架強度可容易地獲得。此時，支架和支架設(shè)置在其上的背表面支承部分之間的一部分被鑄造成一實心的結(jié)構(gòu)，而其它的背表面支承部分形成為一中空的結(jié)構(gòu)。由此，可容易地確保必要的剛度和強度，且重量也可減輕。
附圖的簡要說明

圖1是一示出用于本發(fā)明的典型的刮板裝置的全部示意結(jié)構(gòu)的前視的立體圖；圖2是刮板裝置的前視圖；圖3是刮板裝置的后視圖；圖4是示出全部施工機械的側(cè)視圖，以解釋刮板的上下運動；圖5是示出施工機械的主要部分的一結(jié)構(gòu)的實例的俯視圖；圖6是刮板裝置的左側(cè)的一體鑄件的立體圖，該圖從背表面的左側(cè)觀看；
圖7是刮板裝置的右側(cè)的一體鑄件的立體圖，該圖從背表面的右側(cè)觀看；圖8是沿圖2中的線VIII-VIII截取的截面圖；圖9是沿圖3中的線IX-IX截取的截面圖；圖10是沿圖3中的線X-X截取的截面圖；圖11是右側(cè)的一體鑄件的立體圖，該圖對角地從右到前地觀看；圖12是刮板裝置的立體圖，該圖在其背表面的一側(cè)上對角地從右到后方向地觀看；圖13是金屬板部分的背表面支承件的立體圖，該圖對角地從左側(cè)觀看；圖14是金屬板部分的另一背表面支承件的一部分的立體圖，該圖從前面觀看；圖15是金屬板部分的另一背表面支承件的一部分的立體圖，該圖從前面觀看；圖16是示出一刮板部分的前表面內(nèi)的一切割刃和一弧形表面之間的相交角的關(guān)系的視圖；以及圖17是示出挖掘和運輸時刮板的正常姿勢和向后傾斜(后傾)姿勢之間的貯積在刮板前部上的泥土的關(guān)系的解釋性視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)將根據(jù)附圖具體地解釋本發(fā)明的優(yōu)選的實施例。本發(fā)明的刮板裝置可用作為一安裝在各種施工機械上的工作工具。應(yīng)用于本發(fā)明的施工機械的實例是建筑機械和推土機械，但本發(fā)明不局限于此。例如，可包括諸如挖土機、反向鏟土機和馬達(dá)平土機之類的建筑機械和推土機械。
本發(fā)明的刮板裝置的前表面部分是基于專利文獻(xiàn)2中所揭示的刮板裝置前表面部分的形狀。因此，基于該基本形狀獲得的具體的效果與專利文獻(xiàn)2中所描述的效果相同。由此，將只簡要地解釋一下該結(jié)果的要點和詳細(xì)解釋特別與本發(fā)明不同的結(jié)果。本發(fā)明的刮刀裝置10的刀片11具有一如圖1所示的基本結(jié)構(gòu)。即，刀片11的前表面呈一弧形表面，它以內(nèi)凹的方式呈垂直的弧形。刀片11包括一中心的刀片部分12，在其下端處設(shè)置有一直的第一切割刃15，一對具有第二切割刃16的右和左連接刀片部分13，第二切割刃16呈開放并從第一切割刃15向后連續(xù)地延伸通過一預(yù)定角，以及一對具有直的第三切割刃17的右和左端部刀片部分14，其呈開放并從第二切割刃16向前連續(xù)地延伸通過一預(yù)定角。
在本發(fā)明的刮板裝置10中，如圖5所示，端部刀片部分14的側(cè)邊線和第三切割刃17的頂端可以從中心刀片部分12的一側(cè)邊線和第一切割刃15縮進(jìn)，但它們可從中心刀片部分12的一側(cè)邊緣和第一切割刃15向前突出。簡而言之，只需連接的刀片部分13是彎曲的，而從中心刀片部分12的右和左邊線連續(xù)地敞開，連接的刀片部分13從右和左連接刀片部分13的外側(cè)線連續(xù)地彎曲，同時向前敞開。然而，連接的刀片部分13和端部刀片部分14之間的交叉線，以及第二切割刃16和第三切割刃17之間的交叉點C必須位于離中心刀片部分12和第一切割刃15的右和左側(cè)線的向后的位置處。
本發(fā)明不同于專利文獻(xiàn)2的特征部分在于，本發(fā)明的中心刀片部分12的右和左端部區(qū)域B，連接刀片部分13和端部刀片部分14是包括背表面的整體澆鑄的鑄件，還在于，中心刀片部分12中心主要區(qū)域A與在下文中將描述的前表面板106和背表面支承件107分開地形成，然后它們用焊接方法形成一體。中心刀片部分12的前表面板106的至少中心主要區(qū)域由軋制鋼板制成，對應(yīng)于前表面板106的背表面支承件107部分地由鋼板制成，一對于與一體澆鑄的部分分開的背表面支承件鑄件特別設(shè)計的澆鑄，用于背表面支承件107的需要強度的一部分。
具有上述特殊形狀的如專利文獻(xiàn)2所述的刮板裝置的所有部分通過鋼板的焊接進(jìn)行組裝。為了組裝刮板裝置，需要焊接的零件數(shù)量極其大，由于其特殊的形狀，要求極其精確的定位和高的焊接技術(shù)。在專利文獻(xiàn)2中所述的刮板裝置的情形中，如果刀片前表面部分和背表面的鋼板僅并排設(shè)置，而在連接的前表面部分和端部前表面部分之間的彎曲邊界部分上不提供加強肋，則不能確保彎曲邊界部分所需要的剛度和強度，所述端部前表面部分是這樣一區(qū)域，其中，刀片前表面部分和背表面的鋼板之間的距離最短(從上方觀看)。為避免這一點，如果增加其厚度來提高鋼板本身的剛度和強度，則其重量不利地增加。如果在彎曲的邊界部分上設(shè)置加強肋，則刀片前表面部分和背表面的支承部分之間的距離必須增加，而零件的數(shù)量也增加。其結(jié)果，刀片沿其縱向方向的最大長度大大地增加，因此，刀片在尺寸和重量上大大地增加。
在此實施例中，如圖1和2所示，中心刀片部分12具有大致倒置的梯形形狀，從前面觀看，可以分成三部分，即，中心主要區(qū)域A的分成矩形的中心區(qū)域12a，以及大致分成三角形的端部12b，它們是右和左端部區(qū)域B。各個分成的端部12b向后敞開成V形或U形達(dá)一預(yù)定的角度，連接的刀片部分13連接到分成的端部12b，連接的刀片部分13向前敞開成V形或U形達(dá)一預(yù)定的角度，端部刀片部分14分別連接到連接的刀片部分13。此時，中心刀片部分12的前表面、連接的刀片部分13和端部的刀片部分14呈弧形，以內(nèi)凹的方式沿垂直方向形成相同的弧度。
在本發(fā)明中，如上所述，形成一彎曲表面和在前表面上的弧形表面的劃分的端部12b、中心刀片部分12和端部刀片部分14一體地澆鑄成包括背表面的支承件107的鑄件，由此，形成一體的鑄件101。分成矩形的中心區(qū)域12a的主構(gòu)件由鋼板制成的鋼板部分105形成。
中心的刀片部分12包括前表面板106和下文中描述的背表面支承件107。前表面板106是側(cè)向長的矩形(如圖2所示，從前面觀看)。當(dāng)具有倒置梯形形狀的中心刀片部分12從其上底部的相對端部朝向一下底部切割成直角時，即，一板材料構(gòu)成分成矩形的中心區(qū)域12a的前表面，前表面板106是一中心的矩形部分。切割后的相對端的倒置三角形部分是包括連接的刀片部分13、端部的刀片部分14和背表面支承部分的一體的鑄件。在本說明書中，一包括前表面板106和背表面支承件107的中心刀片部分12的區(qū)域，被稱之為鋼板部分105，而包括下文中描述的背表面支承部分103的一體鑄成的鑄件的區(qū)域被稱之為一體鑄件101，所述背表面支承部分103是排除鋼板部分105之外的其它刀片部分。如果中心刀片部分12分成三部分，即，分成矩形的中心區(qū)域12a，以及沿垂直線分成三角形的端部12b，分成矩形的中心區(qū)域12a和分成三角形的端部12b的前表面形成在一光滑連續(xù)的表面上，同時，偶聯(lián)線是一沿弧形部分的直線。因此，可使用焊接機械臂而不需使用人手就可自動地實施組裝步驟中的焊接操作。
本實施例的連接的刀片部分13的前表面形成為一大致三角形或梯形形狀，與中心刀片部分12不同，梯形的寬度從其上部到其下部逐漸地增加。如圖2中從前邊觀看，連接的刀片部分13的側(cè)線呈弧形，并沿與中心刀片部分12的連接側(cè)端邊緣相同的方向延伸。端部刀片部分14的前表面從其上部到其下部具有相同的寬度(從前面觀看)，并形成為一垂直方向長的大致矩形的形狀，該形狀以與中心刀片部分12和連接的刀片部分13的弧度相同的弧度以凹陷的方式呈弧形。中心刀片部分12的下端從端部刀片部分14的末端位置向前突出。刀片11的全部形狀是側(cè)向長的矩形形狀(從前面觀看)。刀片部分12、13和14的前表面彼此連接成一V形，其在圖1中所示沿水平方向大大地散開。盡管附圖示出V形形狀，但該形狀不局限于V形，它可以是敞開端大大地敞開的U形。這里，表達(dá)語“從前面觀看”是基于這樣一條件，其中，切割刃與地面接觸，以使相對于地面的掘進(jìn)角β設(shè)定為最高掘進(jìn)效率角(如圖4所示)。
圖4和5示出本實施例的刮板裝置10安裝在推土機1上時的一輪廓結(jié)構(gòu)。一對提升框架3的前端向前延伸，且各具有被履帶型移動裝置2的中心部分可樞轉(zhuǎn)地支承的底端，并向前延伸，一(液壓)傾斜缸4向前延伸并具有一被提升框架3的中心部分可樞轉(zhuǎn)地支承的底端，一(液壓)提升缸6的一端被設(shè)置在駕駛員座前部內(nèi)的發(fā)動機室5的側(cè)壁可樞轉(zhuǎn)地支承，一支撐臂7朝向刀片11的背表面的中心部分沿對角線延伸，并具有一被提升框架3可樞轉(zhuǎn)地支承的底端(從上面觀看)，它們可樞轉(zhuǎn)地進(jìn)行安裝。因此，一用于支承提升框架的支架以及諸如此類的支架通常通過焊接從刀片的背表面支承件向后突出。在此實施例中，如圖4和5所示，在一對右和左一體的鑄件101中，一支承提升框架3的前端的第一支架25a是一體的鑄件，并從一體鑄件101的背表面支承部分103的外側(cè)下端角朝向后突出。支承(液壓)傾斜缸4的前端的第二支架25b是在背表面支承部分103的支架25a的上部上的一體的鑄件，并朝向后突出。
圖6和7示出成對的右和左一體鑄件101的全部形狀。正如可以理解的，一體的鑄件101形成為側(cè)向?qū)ΨQ。實施例的一體鑄件101包括在前表面的一側(cè)上的前表面板部分102，并包括背表面支承部分103和在背表面?zhèn)壬系牡谝缓偷诙Ъ?5a和25b。前表面板部分102的厚度在全部的部分上相等。在前表面板部分102中，中心刀片部分12的端部三角形部分，以及連接的刀片部分13和端部的刀片部分14之間的彎曲偶聯(lián)部分的上端邊緣，均厚于其它部分，以增加剛度和強度(見圖6至10)。
如圖6和7所示，側(cè)向長的矩形筒的第一和第二背表面支承部分103a和103b，從一體鑄件101的背表面支承部分103的上部的一中心端和一下端朝向后突出(從后面觀看)。背表面支承部分103a和103b之間的一部分用柱形支架加強，一側(cè)向彼此連通的中空部分形成在背表面支承部分103a和103b內(nèi)，以減少其重量。中空部分的一垂直截面根據(jù)前表面板部分102的彎曲和偶聯(lián)部分而變化。基本上在第一支架25a的澆鑄位置處，中空部分的截面最小，以確保剛度和強度。
即，圖8是沿圖2中的線VIII-VIII截取的截面圖。該截面圖示出中空部分沿連接的刀片部分13和端部刀片部分14的各前表面板部分102內(nèi)的彎曲線的截面。圖9是沿圖3中的線IX-IX截取的截面圖，并顯示沿通過一中間部分的垂直線截取的成對的右和左第一支架25a的截面。圖10是沿圖3中的線X-X截取的截面圖，并顯示較靠近一體鑄件101和鋼板部分105之間的邊界線的鑄件的截面。
從以上附圖中可以理解到，前表面板部分102和背表面支承部分103a和103b的下端之間的中空部分的距離，在連接的刀片部分13和端部刀片部分14之間的邊界部分處最短，而中心刀片部分12的右和左分成端12b和12b的前表面板部分102(其中，前表面板部分102的下端最向前突出)和背表面支承部分103a和103b的下端之間的距離最長。右和左一體鑄件101的各個外端表面形成有一設(shè)置在外側(cè)的第一支架25a的軸孔25a’，一“L”形開口103b’，以及一位于前一開口上方的矩形開口103a’，所有其它部分用預(yù)定厚度關(guān)閉。
鋼板部分105包括中心刀片部分12的一分成矩形的中心區(qū)域12a。如圖2、3和12至15所示，鋼板部分105包括一從一鋼板中獲得的前表面板106，一個通過焊接一體地形成在前表面板106的背表面上的鋼板，以及一包括一鑄件的背表面支承件107。從圖3中所示的刮板裝置10的后背觀看，背表面支承件107包括一由平的和梯形鋼板制成的第一鋼板部分107a，其呈傾斜并從刀片裝置10的上端邊緣焊接到形成在一體鑄件101的上部上的圓筒形第一背表面支承部分103a的上端邊緣，一第二背表面支承件107b通過焊接連接在成對的右和左一體鑄件101的圓筒形上背表面支承部分103a之間，使中心刀片部分12的中心矩形部分插入在其間，一由鋼板制成的第三背表面支承件107c通過焊接閉合第一背表面支承部分103a和第二背表面支承部分103b之間的一空間，所述第二背表面支承部分103b設(shè)置在第一背表面支承部分103a的下面并橫貫刀片11的右和左端部，以及一第四背表面支承件107d通過焊接連接右和左圓筒形第二背表面支承部分103b。
第一和第三背表面支承件107a和107c由鋼板制成。多個加強肋插入在第一和第三背表面支承件107a和107c和前表面板106之間。第二背表面支承件107b是具有側(cè)向長的橫截面的U形的單一鑄件。如圖3和12所示，第四背表面支承件107d包括一分成三件的鑄件，即，一左分成件107d-1、一中心分成件107d-2和-右分成件107d-3。如圖3和12所示，中心分成件107d-2是一具有U形截面的塊體，而一第四支架25d是一體的鑄件，以使第四支架25d從中心分成件107d-2的中心部分向后突出。第四支架25d支承支撐臂7的一端。多個加強肋107d-2’是內(nèi)壁表面之間的鑄件。設(shè)置在左和右側(cè)上的分成件107d-1和107d-3也是具有U形截面的塊體，它們與中心分成件107d-2一樣在內(nèi)壁表面之間包括多個加強肋107d-1’和107d-3’。
具有上述構(gòu)件的本發(fā)明的刮板裝置以下列方式組裝首先，成對的右和左一體鑄件101的前表面板部分的內(nèi)端表面和中心刀片部分12的矩形前表面板106的右和左端表面彼此對接，由此，一體地焊接這三個部件。由于那時的焊接線位于垂直直線上(從前面觀看)，因此，如果部件定位，則它們可通過焊接臂容易地進(jìn)行焊接。在焊接操作之前，具有從一體鑄件101的外端表面的弧形前端向前延伸的縱向?qū)挾鹊膫?cè)板108一體地形成在一體鑄件101的外側(cè)表面上。側(cè)板108具有保持運輸?shù)哪嗤恋墓δ?，并防止泥土從刀片?cè)跌落，且用來加強端部刀片部分14。
各種背表面支承件107接連地一體組裝到刀片11的背表面。在組裝操作完成之后，支承如圖4和5所示的(液壓)提升缸6的活塞桿端的兩組右和左對的鉤狀的第三支架25c，通過焊接固定在第三背表面支承件107c和第四背表面支承件107d的右和左分成件107d-1和107d-3之間。第一至第三切割刃15至17沿以此方式組裝的刀片11的中心刀片部分12、連接的刀片部分13和端部刀片部分14的下端固定，與傳統(tǒng)刀片相同，于是本發(fā)明的刮板裝置10完成。第一切割刃15沿中心刀片部分12的下端是平的和直線的形狀。因此，可有效地使用第一切割刃15來作挖掘、運輸和平整操作，而不需為每個操作更換刀片11，各個操作可順利地和有效地實施。
根據(jù)以此方式完成的刮板裝置10，中心刀片部分12前表面板106、中心刀片部分12的端部三角形部分、連接的刀片部分13和端部刀片部分14可通過焊接與只通過一體地形成一體鑄件101進(jìn)行組裝，鑄件與在鋼板部分105的前表面板106的右和左端部上的中心刀片部分12的三角形分成端12b、連接的刀片部分13和端部刀片部分14一體地鑄成，所述鋼板部分105是中心刀片部分12的矩形分成的中心區(qū)域12a。此時，由于圓筒形的第一和第二背表面支承部分103a和103b，以及第一和第二支架25a和25b是一體澆鑄的，所以，三角形分成端12b、連接的刀片部分13和端部刀片部分14的分成板不需特殊的加工和組裝，又由于使用焊接機械臂，所以，可提高全部刮板的組裝實施，大大地縮短了組裝時間。
在一體的鑄件101中，在前表面板部分102和背表面支承部分103彼此接近的地方，連接的刀片部分13和端部刀片部分14之間的彎曲的邊界部分盡可能地縮短。在第一支架25a可樞轉(zhuǎn)地支承需要剛度和強度、尤其是提升臂3的部分的鑄造區(qū)域中，前表面板部分102和第二背表面支承部分103b澆鑄成一連續(xù)的實心結(jié)構(gòu)，而在其它背表面區(qū)域內(nèi)的前表面板部分102和背表面支承部分103a和103b之間的一部分是一中空結(jié)構(gòu)。因此，刮板裝置10的縱向?qū)挾瓤蓽p小到一最小值，其重量也可減小。尤其是，第一和第二支架25a和25b一體地澆鑄在第一和第二背表面支承部分103a和103b上，其底部被拉入背表面支承部分103內(nèi)，可減小一向后的突出量，因此，可進(jìn)一步減小刀片11的最大縱向深度。另一方面，在不需高的剛度和強度的中心刀片部分12的鋼板部分105的背表面支承件107的區(qū)域內(nèi)，采用一使用鋼板的中空結(jié)構(gòu)，具有加強肋107d-1’、107d-2’、107d-3’的中空結(jié)構(gòu)用于需要高剛度和強度的區(qū)域。因此，可確保用于全部刀片所需要的剛度和強度，刀片在尺寸和重量上得到減小。由于組裝操作得到提高，刀片在尺寸和重量上得以減小，所以可降低成本。
根據(jù)本發(fā)明的刮板裝置10，由于它具有與上述專利文獻(xiàn)2相同的刀片前表面，甚至在實施例中，連接的刀片部分13的前表面也具有這樣的功能允許泥土從中心刀片部分12的前表面和端部刀片部分14進(jìn)行運輸，以便在挖掘和運輸時順利地融合。端部刀片部分14具有這樣的功能在挖掘和運輸過程中可靠地保持泥土，以使泥土不從刀片側(cè)溢出。由于連接的刀片部分13和端部刀片部分14保持住泥土，例如，沿各刀片的前表面堆積起泥土，所以，減小泥土的損失量，減小泥土試圖從端部刀片部分14朝向中心刀片部分12流動的阻力，堆積在中心刀片部分12的刀片前表面上的泥土量可大大地增加。
第一切割刃15、第二切割刃16和第三切割刃17由不容易損壞、具有極佳耐磨損能力的強材料、即硼鋼制成。如果第一切割刃15、第二切割刃16和第三切割刃17如上所述地設(shè)置，則第一切割刃15的挖掘早于第二切割刃16和第三切割刃17。由于第一切割刃15挖掘其周緣的地面，所以，第二切割刃16和第三切割刃17所需要的挖掘力設(shè)定為小于第一切割刃15的挖掘力，而第二切割刃16和第三切割刃17挖掘的泥土量少于第一切割刃15。用來加強切割刃15至17的多個垂直板肋26…沿縱向從對應(yīng)于如圖3所示的刀片11的下端板的第一至第三切割刃15至17的一部分延伸，垂直板肋26…的前端和切割刃15至17的后表面螺紋地彼此嚙合。
中心刀片部分12和端部刀片部分14的切割刃15和17的延長線彼此相交形成的交角θ(如圖5所示)，設(shè)定為16°。如果交角θ設(shè)定為大于25°，則泥土從端部刀片部分14移動到連接的刀片部分13的阻力變小，超過沿前表面部分12至14的刀片前表面坐落的角度的自然堆砌模式和保持模式不能獲得。因此，較佳地是，交角θ設(shè)定為25°或更小，可確保放置在連接的刀片部分13和端部刀片部分14的刀片前表面上的最佳泥土量，較佳地是，交角θ設(shè)定在10至20°的范圍內(nèi)。
在各個刀片部分12至14中，與第一切割刃15的前表面相比，至少中心刀片部分12的刀片前表面向后傾斜(后傾)。在所示的實例中，與專利文獻(xiàn)2的刮板裝置相同，一向后傾斜的角γ是角α(刀刃角)和角β(挖掘角)之間的差，角α形成在地面和第一切割刃15的前表面之間，而角β形成在地面和中心刀片部分12的刀片下端表面之間，角γ設(shè)定為10°(見圖16)。如果向后傾斜角設(shè)定為15°或更小，則在挖掘和運輸時可減小泥土向后溢出刀片部分12至14。
為了在運輸操作時減小地面和刀片前部的堆積在地面上的泥土之間滑動阻力，應(yīng)減小堆積在地面上的泥土量。如圖17中的實線和虛線所示，當(dāng)泥土被刀片裝載時堆積的泥土的前表面坐落的角是恒定的。為了減小堆積在地面上的泥土量，將泥土端部盡可能靠近地接近刮板裝置10的刀刃，以使刀刃和堆積在地面上的泥土端部之間的距離變得等于L2至L1，圖中用實線所示的向左下傾斜線和虛線的陰影區(qū)域從S2變換到S1。圖17是一解釋性的視圖，用來示意地說明地面和基于刀片姿勢的位于刀片前部堆積在地面上的泥土之間的滑動阻力的變化。在圖17中，實線示出本發(fā)明的刮板裝置10的運輸姿勢，虛線示出一正常刀片的運輸。這里，兩個刀片的前表面的弧形表面是相同的，而挖掘角β是恒定的。
如果試圖令堆積在地面上的泥土的端部靠近刀刃，則由于堆積在地面上的泥土的前表面總是形成相同的傾斜角，所以，如果挖掘角β和向后傾斜角γ被設(shè)定為恒定，則刀片的高度自然減小，從而堆積在刀片上的保持的泥土量也減少。為了設(shè)定保持量等于正常值，由于刀片寬度是恒定的，所以必須使由實線和虛線顯示的右傾斜的陰影的區(qū)域S1和S2保持相同。
其結(jié)果，為了減小運輸阻力和將挖掘量和運輸量設(shè)定到正常值，須調(diào)整刀刃角α，刮板裝置10向后傾斜(后傾)，刀片的高度增加而不改變挖掘角β(如圖16中實線所示)。即，如果作為挖掘角β和刀刃角α之間的差的向后傾斜角γ設(shè)定為一大于正常向后傾斜角γ的縮進(jìn)角，刮板裝置10可向后傾斜。然而，如果向后傾斜角γ過度地增加，則泥土從刀片中向后溢出量也增加，且堆積的泥土不容易從刮板裝置中落下。因此，較佳地是，向后傾斜角如上所述地是15°或更小。
還在此實施例中，向后傾斜角是10°，與此時堆積在刀刃前部的地面上的正常堆積的泥土的地面長度L2相比，在此實施例中的刮板裝置10的堆積泥土的地面長度L1減小約10％，堆積在地面上的泥土大大地減小。在挖掘和運輸過程中，可裝載堆積在刀片部分12至14前部的大量泥土，所謂的裝載量增加。其結(jié)果，運輸阻力可大大地減小，因此，每拖拉力消耗的馬力大大地減小，可獲得極佳的燃油經(jīng)濟性。
如上所述，由于大量泥土可裝載在刀片11的前表面上，所以車體縱向的地面壓力很好地得到平衡，諸如履帶板滑動的功率損失可減小，并可獲得高的拖拉力?？煞乐苟逊e在刀片11的刀片前表面上的泥土超過刀片部分12至14的上端和向后溢出。挖掘的泥土在壓力下不與刀片前表面接觸，在泥土排出操作時泥土較佳地分離，從而提高泥土的排出操作。當(dāng)切割刃15至17的切割刀片在地面上時，地面和前表面之間形成的刀刃角α較佳地是35°或更大。由此，有效地獲得最小的挖掘、運輸能耗，以及最大的泥土量。
與傳統(tǒng)的刀片相比，由本發(fā)明的刀片造成的拖拉力和每拖拉力的泥土量可提高。根據(jù)本發(fā)明的刀片，挖掘阻力小于傳統(tǒng)刀片的阻力，而運輸阻力也更小。因此，在挖掘和運輸時本發(fā)明的刀片內(nèi)消耗的馬力小于傳統(tǒng)刀片在挖掘和運輸時消耗的馬力。從以上幾點來看，與傳統(tǒng)的刀片相比，本發(fā)明的刀片可以較短的操作時間和較小的拖拉力和較小的掘進(jìn)力有效地實現(xiàn)理想的推土機操作。
從以上的描述中顯然可見，由于本發(fā)明刮板裝置的刀片通過有效地組合一體鑄件和鋼板而形成，所以，簡化了刀片結(jié)構(gòu)，便于組裝操作和焊接操作，刀片在尺寸和重量上減小。專利文獻(xiàn)2中所描述的抵抗拖拉力的阻力減小，大大地增加每拖拉力的泥土量。在挖掘和運輸過程中消耗的馬力可大大地降低，在短時間內(nèi)以最小的能量可獲得最大的挖掘量和運輸量，且施工機械的燃料經(jīng)濟效率顯著地提高，并可降低成本。
權(quán)利要求
1.一用于施工機械的刮板裝置(10)，刮板裝置安裝在各種施工機械上，其特征在于，刮板裝置包括一中心前表面部分，和呈彎曲的和接連地連續(xù)設(shè)置在中心前表面部分的各個右和左端上的一連接的前表面部分和一端部的前表面部分；中心前表面部分具有刀片寬度，其下端與掘進(jìn)方向相交，并側(cè)向地延伸，且在所述下端的再下端處設(shè)置有一第一切割刃(15)；連接的前表面部分設(shè)置在中心前表面部分的各個右和左端上，并在其下端處設(shè)置有第二切割刃(16)；端部的前表面部分連續(xù)地形成在連接的前表面部分上，并在其下端處設(shè)置有第三切割刃(17)；連接的前表面部分和端部的前表面部分之間的交叉線、以及第二切割刃(16)和第三切割刃(17)的刀刃之間的交叉點如從上面觀看位于第一切割刃(15)的刀刃后面的縮進(jìn)位置上；中心前表面部分、連接的前表面部分和端部前表面部分的諸前表面具有一形成在垂直的連續(xù)的凹陷的弧形表面上的中心刀片部分(12)和后者通過連接的刀片部分(13)連續(xù)地形成在中心刀片部分(12)的各個右和左端上的一端部的刀片部分(14)；以及刀片(11)，其包括一對右和左一體鑄件(101)，它們至少包括連接的刀片部分(13)和所有的端部刀片部分(14)，并具有一相對于中心刀片部分(12)的連接側(cè)端表面的連接端表面；以及一鋼板部分(105)，其至少包括中心刀片部分(12)的一主要區(qū)域，并具有連接到一體鑄件(101)的連接的端表面上的連接的端表面。
2.如權(quán)利要求1所述的用于施工機械的刮板裝置，其特征在于，一體鑄件(101)包括中心刀片部分(12)的連接側(cè)端部區(qū)域B，以及在一體鑄件(101)和鋼板部分(105)之間的連接線如從前面觀看位于一垂直線上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于施工機械的刮板裝置，其特征在于，可樞轉(zhuǎn)地支承右和左提升框架(3)的端部和各液壓缸(4、6)的支架(25a至25d)一體地鑄造在一體鑄件(101)的背表面部分(103)上。
4.如權(quán)利要求3所述的用于施工機械的刮板裝置，其特征在于，一其上施加一體鑄件(101)的最大載荷的刀片部分和背表面部分(103)至少形成為一個連續(xù)的實心結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1至4中任何一項所述的用于施工機械的刮板裝置，其特征在于，背表面支承件(107)設(shè)置在鋼板部分(105)的背表面上，以使背表面支承件(107)和一體鑄件(101)的背表面(103)相對于彼此齊平。
6.如權(quán)利要求5所述的用于施工機械的刮板裝置，其特征在于，多個加強肋(107d-1’至107d-3’)設(shè)置在鋼板部分(105)的至少一部分和背表面支承件(107)的至少一部分之間。
7.如權(quán)利要求6所述的用于施工機械的刮板裝置，其特征在于，背表面支承件(107)的至少一部分和多個加強肋(107d-1’至107d-3’)形成為一體鑄件。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一項所述的用于施工機械的刮板裝置，其特征在于，中心刀片部分(12)、連接的刀片部分(13)和端部的刀片部分(14)的對應(yīng)的刀片部分的前表面是具有相同弧度的垂直地連續(xù)凹陷的弧形表面。
9.如權(quán)利要求1至8中任何一項所述的用于施工機械的刮板裝置，其特征在于，中心刀片部分(12)、連接的刀片部分(13)和端部的刀片部分(14)分別連續(xù)地形成為一V形或U形。
10.一包括如權(quán)利要求1至9中任何一項所述的刮板裝置(10)的施工機械。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是提供一用于施工機械的重量輕的刮板裝置，施工機械具有一合適地安裝在施工機械上的刀片，施工機械執(zhí)行挖掘、運輸和平整操作，其能夠每拖拉力的泥土量，降低消耗的馬力，提高燃油的經(jīng)濟效率，降低成本，并具有合理的結(jié)構(gòu)，不管形狀如何特殊，該結(jié)構(gòu)可容易地進(jìn)行組裝，能夠確保要求的剛度和強度并減小整體的體積。刮板裝置包括一中心刀片部分(12)，其在下端處設(shè)置有一直的第一切割刃(15)，和具有一第二切割刃(16)的一連接的刀片部分(13)，第二切割刃(16)相對于第一切割刃(15)連續(xù)地延伸向后通過一預(yù)定角，以及一具有第三切割刃(17)的端部刀片部分(14)，第三切割刃(17)相對于第二切割刃(16)向前連續(xù)地延伸通過一預(yù)定角。刀片部分(12至14)的前表面呈凹陷的弧形表面，它們從上端連續(xù)到下端，連接的刀片部分(13)和端部刀片部分(14)之間的交叉線，以及第二切割刃(16)和第三切割刃(17)之間的交叉點C位于第一切割刃(15)的交叉點和中心刀片部分(12)和連接的刀片部分(13)之間的交叉線的后面。中心刀片部分(12)的至少一個中心主要區(qū)域A由鋼板制成，而至少連接的刀片部分(13)和端部的刀片部分(14)與背表面支承部分(103)和其第一和第二支架(25a、25b)一體地鑄造在一起。
文檔編號E02F3/76GK1782239SQ200510052748
公開日2006年6月7日 申請日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者松本典久, 和田達(dá)夫 申請人:株式會社小松制作所