專利名稱:一種用于挖掘裝置的刀片及相關(guān)的設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及一種用于挖掘裝置的刀片。在未結(jié)案的英國專利申請GB9901997.8中公開了這種挖掘裝置和相關(guān)的設(shè)備。
本發(fā)明還涉及一種可移動的車輛，這種可移動的車輛包括一研磨漏斗和一挖掘裝置例如在GB9901997.8中所公開的挖掘裝置。在清除地雷和其它未爆炸的炸彈方面，象這樣的挖掘裝置和設(shè)備是很有用的。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種用于挖掘裝置中的刀片包括a)一基底部分和遠(yuǎn)離該基底部分的一終端部分，所說的基底部分比所說的終端部分寬，所說的刀片在基底部分與終端部分之間逐漸變窄；b)一第一鋒利的弧形刀刃，在刀片的基底部分和終端部分之間延伸；c)一第二鋒利的弧形刀刃，在刀片的基底部分和終端部分之間延伸，第一、第二、第三刀刃中的每個刀刃都具有一些刃面，在這些刃面之間所對的角至少為90度，每個刃面相對于其它刀刃的對應(yīng)刃面是偏斜的。
根據(jù)本發(fā)明的這個方面的刀片，該刀片的基底部分能被安裝挖掘裝置中的一轉(zhuǎn)動軸上，安裝的朝向可以是兩種朝向中的任何一種。在第一朝向時，轉(zhuǎn)動軸在一預(yù)定方向上的轉(zhuǎn)動能使刀片圍繞該轉(zhuǎn)動軸的軸線轉(zhuǎn)動，從而使得刀片的第一刀刃在前，尾隨著的分別是刀片的第二刀刃和第三刀刃。在第二朝向時，轉(zhuǎn)動軸在這個預(yù)定的方向上的轉(zhuǎn)動使得刀片圍繞轉(zhuǎn)動軸的軸線轉(zhuǎn)動，從而使得刀片的第三刀刃在前，尾隨著的是刀片的第二和第一刀刃。
在使用中，可以把諸如在本申請中公開的以及在GB9901997.8中所公開的挖掘裝置，放置在雷區(qū)或戰(zhàn)區(qū)的土壤上或插入這些土壤中，并由例如推動或拉動車輛來驅(qū)動該挖掘裝置向前移動。當(dāng)把根據(jù)本發(fā)明的刀片按照第一朝向安裝在挖掘裝置的轉(zhuǎn)動軸上時，轉(zhuǎn)動軸在一預(yù)定方向上的轉(zhuǎn)動使得刀片的第一鋒利刀刃切割土壤、樹和植物的根、絆網(wǎng)和纜線，從而清除任何未爆炸的炸彈例如地雷。尾隨著的第二和第三鋒利的刀刃跟著第一鋒利的刀刃對被切割的物質(zhì)進(jìn)行切割。
刀片的第一、第二和第三刀刃面所對的角、這些刃面的相對朝向、以及刀片的較寬的底部，在刀片的第一和第三刀刃上限定較寬的刃面。當(dāng)?shù)谌h利的刀刃尾隨著第一鋒利的刀刃穿過被切割的物質(zhì)和土壤中其它部分，第三刀刃面就提供一種提升的作用。這就可以把任何固體物質(zhì)提升到雷區(qū)表面，從而在雷區(qū)表面能容易地除去和消毀這些固體物質(zhì)。
如果樹根或任何其它植物纏繞在挖掘裝置中的轉(zhuǎn)動軸周圍，那么，轉(zhuǎn)動軸就能進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動。這樣就使得第三鋒利的刀刃切割這些纏繞在轉(zhuǎn)動軸周圍的樹根或植物，從而除去轉(zhuǎn)動軸周圍的纏繞物。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明第一方面的刀片按照第二朝向被安裝到挖掘裝置的轉(zhuǎn)動軸上時，轉(zhuǎn)動軸在預(yù)定方向上的轉(zhuǎn)動使得第三鋒利的刀刃對土壤等進(jìn)行切割。尾隨著的第二和第一刀刃跟著切入這些被切割的物質(zhì)，第一刀刃的刃面的這種朝向可以使得那些被切割的物質(zhì)提升到表面上來。
在本發(fā)明的這個方面的一個實(shí)施例中，刀片的第二鋒利刀刃的這些刃面所對的角為90度。第一和第三鋒利刀刃的刃面所對的角也可以為90度。
在另外的一些實(shí)施例中，刀片的第一和/或第三鋒利的刀刃的刃面是凹面形的。
當(dāng)沿著垂直于第二鋒利刀刃的長度方向的直線測量時，第二鋒利的刀刃的刃面的深度優(yōu)選地為25毫米。
在本發(fā)明的這個方面的一個優(yōu)選實(shí)施例中，在刀片的第二和第三刀刃的刃面之間的每個連接處都設(shè)有一鑿刃。
當(dāng)?shù)镀糜诒或?qū)動穿過巖石或石頭地面的挖掘裝置時，設(shè)置這種鑿刃是非常有利的。在使用中，刀片按照第二朝向被安裝在挖掘裝置的轉(zhuǎn)動軸上。轉(zhuǎn)動軸在預(yù)定方向上的轉(zhuǎn)動使得刀片的第三鋒利的刀刃切割穿過土壤，鑿刃的位置被設(shè)置成在轉(zhuǎn)動期間該鑿刃也是引導(dǎo)刃。因此，鑿刃能夠把刀片所遇到的巖石和石頭劈開或鑿開。
第二鋒利的刀刃尾隨著鑿刃，并且對那些已被鑿刃劈開或鑿開的物質(zhì)進(jìn)行切割。最后，第一刀刃跟隨著穿過這些被劈開的、鑿開的和切割的物質(zhì)，刃面的這種朝向能支撐著被切割的物質(zhì)，以便進(jìn)行提升。
沿著刀片的第二和第三刀刃的刃面之間的每個連接處進(jìn)行測量，每個鑿刃的長度可以是任何的數(shù)值，但是在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，這個長度是25毫米。
刀片的基底部分的寬度可以是任何數(shù)值，但在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，這個寬度為75毫米。
根據(jù)本發(fā)明第二方面，一種用于挖掘裝置中的刀片包括三個或更多個分枝元件，每個分枝元件包括(a)一基底部分和遠(yuǎn)離該基底部分的一終端部分，所說的終端部分比所說的基底部分寬，并且每個所說的分枝元件的寬度在終端部分和基底部分之間逐漸變窄；(b)一第一鋒利的弧形刀刃，在所說刀片的基底部分和終端部分之間延伸；(c)一第二鋒利的弧形刀刃，由所說的終端部分限定；(d)一第三鋒利的弧形刀刃，在所說的終端部分和基底部分之間延伸；其中，所說的三個或更多個分枝元件在它們的基底部分匯合并連接在一起，從而使得它們以一個彼此相等的間距從所說刀片的中心區(qū)域延伸開根據(jù)本發(fā)明這個方面的刀片，可以通過把轉(zhuǎn)動軸穿過刀片的中心區(qū)域，而被安裝在挖掘裝置的一轉(zhuǎn)動軸上。
分枝元件的數(shù)目是由切割刀片的大小來確定的。
在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，刀片的所有周邊的刀刃(除了那些用于對刀片進(jìn)行固定的周邊刀刃以外)都是鋒利的。采用刀片的分枝元件的這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)镀谕诰蜓b置中的轉(zhuǎn)動軸上轉(zhuǎn)動時，這些鋒利的刀刃就能產(chǎn)生連續(xù)的切割。
象本發(fā)明第一方面中的刀片一樣，對于根據(jù)本發(fā)明第二方面的刀片，當(dāng)該刀片被用于驅(qū)動穿過土壤的挖掘裝置時，這種刀片就能把固態(tài)的大的物體例如石頭或未爆炸的炸彈帶到表面上來。
一種具有本發(fā)明中第二方面的一個或多個刀片的挖掘裝置，可以包括與每個刀片相連的切斷元件。每個切斷元件可以被安裝在挖掘裝置中，使得該切斷元件平行于相連的所說刀片，并且稍微偏離刀片的一側(cè)。所說的每個刀片相對于相連的切斷元件是可以移動的。在使用中，每個刀片經(jīng)過一個相連的切斷元件的轉(zhuǎn)動能產(chǎn)生切斷作用。
當(dāng)將具有一個或多個刀片以及相連的切斷元件的挖掘裝置驅(qū)動穿過雷區(qū)或戰(zhàn)區(qū)的土壤時，刀片經(jīng)過所說的切斷元件的切斷操作能切割諸如有刺的金屬絲、纜絲、和植物的根等物質(zhì)，從而防止這些物質(zhì)纏繞在挖掘裝置的轉(zhuǎn)動軸周圍。
當(dāng)將挖掘裝置驅(qū)動穿過雷區(qū)或戰(zhàn)區(qū)的土壤時，轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動刀片，使刀片穿過土壤。在進(jìn)行這種移動期間，轉(zhuǎn)動軸靠近土壤頂表面通過。當(dāng)挖掘裝置向前移動時，土壤阻擋著轉(zhuǎn)動軸的移動和轉(zhuǎn)動，即，轉(zhuǎn)動軸可以挖入刀片前方被提升起來的土壤，從而防止挖掘裝置向前移動。轉(zhuǎn)動軸上所說的或每個齒減小了迫使轉(zhuǎn)動軸穿過土壤所需的壓力。這些齒有助于使刀片前方的土壤碎裂，并移動這些土壤，從而把松散的土壤和物體提升到轉(zhuǎn)動軸的頂部之上，并使得轉(zhuǎn)動軸和挖掘裝置可以不受阻擋地向前移動。這些齒還有助于把較大的物體提升到土壤表面上來。
還包括一個或多個切斷元件，根據(jù)發(fā)明第二方面的包括一個或多個刀片的挖掘裝置，也包括安裝在轉(zhuǎn)動軸上的一個或多個齒。這些齒或每個齒從轉(zhuǎn)動軸或沿轉(zhuǎn)動軸延伸，在所述刀片對附近相互連接。
在挖掘裝置具有螺旋推運(yùn)器(auger)的一些實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動期間，所說的這些齒可以把土壤移向螺旋推動器。
在挖掘裝置中設(shè)置這些齒，意味著可以采用低功率的車輛來驅(qū)動挖掘裝置，使其穿過雷區(qū)或戰(zhàn)區(qū)的土壤。
這些齒的形狀是可以改變的，這取決于挖掘裝置所使用的環(huán)境條件。
挖掘裝置可以包括多個根據(jù)本發(fā)明第二方面的刀片。刀片的精確數(shù)目和轉(zhuǎn)動軸上刀片之間的距離，取決于挖掘裝置穿過的土壤中可能遇到的碎片的大小和數(shù)量。根據(jù)具體的環(huán)境來選擇刀片的數(shù)目和刀片之間的間距。類似地，在挖掘裝置中所用的所說的或每個刀片的直徑、以及所說的或每個刀片的每個分枝元件的長度，取決于挖掘裝置所要求的切割深度。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，一種可移動車輛包括(a)一挖掘裝置；(b)一漏斗，該漏斗的一端敞開，并且在漏斗內(nèi)部具有一個或多個可移動的研磨元件，該研磨元件用于把那些被輸送到漏斗的物質(zhì)研磨至預(yù)定的大?。?c)一輸送帶，用于從挖掘裝置向漏斗輸送物質(zhì)，所說的輸送帶裝置包括一磁鐵和一篩網(wǎng)，其中的磁鐵用于除去含鐵碎片，其中的篩網(wǎng)用于在物質(zhì)到達(dá)漏斗之前從這些物質(zhì)中除去松散的或小的顆粒。
輸送帶裝置可以包括一輸送條帶，在該輸送條帶的一端部設(shè)有一磁性滾筒。這樣就可以除去輸送條帶上所輸送的物質(zhì)中含有的含鐵碎片。
所說的磁性滾筒可以是一個具有永久磁鐵或電磁鐵的滾筒。
輸送裝置還可以包括一條穿孔的輸送條帶。在被輸送的物質(zhì)到達(dá)漏斗之前，在輸送條帶上的被輸送的物質(zhì)中所含的小的和松散的顆?？梢酝ㄟ^這些穿孔落下。
挖掘裝置可以具有一個根據(jù)本發(fā)明第一或第二方面的刀片，優(yōu)選地是具有多個根據(jù)本發(fā)明第一或第二方面的刀片。在這些實(shí)施例中，挖掘裝置可以在一個或多個所說的刀片附近設(shè)有一個切斷元件，也可以在一個或多個所說的刀片附近的轉(zhuǎn)動軸上安裝一個或多個齒。
研磨漏斗可以包括多個可轉(zhuǎn)動的錘頭和一個或多個背板。
例如，可以有一塊單一的鉸接的金屬背板；或可以具有兩塊單獨(dú)的板，這兩塊單獨(dú)的板沿著所說可轉(zhuǎn)動錘頭前方或任一側(cè)的往復(fù)路徑移動。
所說的多個錘頭可以安裝在一個或多個轉(zhuǎn)動飛輪上。
研磨漏斗可以選擇性地在可轉(zhuǎn)動的錘頭與所說的或每個背板之間設(shè)有一個格子網(wǎng)。這個格子網(wǎng)能用于確保只有那些大于格子網(wǎng)中的孔尺寸的顆粒才繼續(xù)保持在研磨漏斗內(nèi)，且允許那些小一些的顆粒在重力的作用下通過這個格子網(wǎng)落下。這個格子網(wǎng)可以被用于確定漏斗所產(chǎn)生的顆粒的大小，因?yàn)橐坏┻@些顆粒變得足夠小，它們就通過這個格子網(wǎng)落下，離開可轉(zhuǎn)動的錘頭。
所說的多個可轉(zhuǎn)動的錘頭與背板之間的距離是可以調(diào)節(jié)的。這樣就可以改變由漏斗所產(chǎn)生的顆粒的最終大小。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種對雷區(qū)進(jìn)行清除的方法，該方法包括以下步驟(i)驅(qū)動一挖掘裝置，使挖掘裝置通過雷區(qū)中的土壤，并把那些被提升到土壤表面上的松散的碎片進(jìn)行收集；(ii)將含鐵物質(zhì)與所說的碎片分開，并把含鐵物質(zhì)收集在一收集接收器內(nèi)；(iii)將小的和松散的非鐵顆粒與非鐵碎片分開，使非鐵顆粒沉積到土壤上；
(iv)將剩余的非鐵碎片研磨成一預(yù)定的大小，以便使其能沉積到土壤上。
該方法還可以包括以下步驟(v)對挖掘裝置進(jìn)行觀察；(vi)當(dāng)一個或多個大于預(yù)定尺寸的物體被挖掘裝置提升到土壤表面上時，就使挖掘裝置停止；(vii)在挖掘裝置重新開始操作之前，除去所說的一個或多個物體。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種如權(quán)利要求
35中所限定的方法。
下面將參照附圖，通過舉例的方式來描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于所舉的這些例子。在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的挖掘裝置的側(cè)視圖；圖2是與圖1中相類似的挖掘裝置的立體示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于如圖1和圖2所示的挖掘裝置的一種刀片的立體示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于如圖1和圖2所示的挖掘裝置的另一種刀片的立體示意圖；圖5a是安裝在如圖1和圖2所示的挖掘裝置中的轉(zhuǎn)動軸上的多個如圖4所示刀片的示意圖；圖5b表示安裝在轉(zhuǎn)動軸上的圖4所示刀片與多個齒相結(jié)合；圖5c和5d表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的單個齒；圖5e表示在圖5a所示的挖掘裝置向前移動期間圖4中的刀片；圖6是根據(jù)本發(fā)明的可移動車輛的側(cè)視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的與圖6中類似的可移動車輛的立體示意圖；圖8a和8b是根據(jù)本發(fā)明的研磨漏斗的內(nèi)部細(xì)節(jié)的立體示意圖；在我們申請的未結(jié)案的英國專利申請GB9901997.8中詳細(xì)地描述了如圖1和圖2所示的挖掘裝置10。
圖1和圖2所示的挖掘裝置10包括安裝在一轉(zhuǎn)動軸14上的多個刀片12。當(dāng)挖掘裝置10被驅(qū)動而經(jīng)過雷區(qū)中的土壤時，轉(zhuǎn)動軸14使得刀片12通過土壤轉(zhuǎn)動。刀片12上鋒利的刀刃切入土壤以及其它諸如植物的根或線。通過轉(zhuǎn)動刀片，就可以把一些固體物質(zhì)如石頭或未爆炸的炸彈(unexplodedordnance)露出土壤表面。然后在此利用環(huán)繞著挖掘裝置10上的輸送路徑18移動的多個挖斗16中的一個挖斗，把它們挖出并對它們進(jìn)行收集。
挖斗16攜帶著它們從土壤表面收集到的物體繞著輸送路徑18移動，直到它們到達(dá)輸送路徑18上的最高點(diǎn)20。在最高點(diǎn)20，挖斗16發(fā)生傾斜，從而將它們攜帶的物體下放到一收集元件的內(nèi)部或上部。
然后，挖斗16繞著輸送路徑18移動進(jìn)一步移動到這樣一個位置，即，在這個位置，挖斗又能夠收集那些被刀片12提升到表面的物體了。
設(shè)置一攝影機(jī)22來觀察繞著輸送路徑18移動的刀片12和挖斗16。
攝影機(jī)22使得挖掘裝置10可以被遙控。
如果操作人員通過攝影機(jī)22觀察到其中一個挖斗16收集到了未爆炸的炸彈，那么，挖掘裝置10就可以被停止，并對未爆炸的炸彈進(jìn)行安全地處理。
在另外的一些實(shí)施例中，可以用有肋條的輸送帶來代替挖斗16。在這些實(shí)施例中，輸送帶上間隔的肋條可以收集被刀片12提升到表面的物體，每個肋條把它所攜帶的物體輸送到輸送路徑18上的最高點(diǎn)20，然后，把所攜帶的物體下放到收集元件內(nèi)部或上部。
圖3表示出了根據(jù)本發(fā)明的適合用于如圖1和圖2所示挖掘裝置10的一種刀片12。
這種刀片12包括一基底部分24和遠(yuǎn)離該基底部分24的一終端部分26?；撞糠?4比終端部分26寬，刀片12的寬度在基底部分24和終端部分26之間逐漸變窄。
刀片12的寬度與刀片的長度成比例。因此，當(dāng)?shù)镀?2的期望切割深度為250mm時，刀片12的基底部分24的寬度就為75mm。
刀片12包括在基底部分24與終端部分26之間延伸的第一弧形刀刃28。該第一弧形刀刃28是鋒利的，并且在圖3所示的實(shí)施例中是凸面彎曲的。
第二刀刃30從第一刀刃28延伸，并橫貫刀片12的終端部分26。該第二刀刃30是鋒利的，并且在圖3所示的實(shí)施例中是平的。
刀片12還包括在終端部分26與基底部分24之間從第二刀刃30延伸的第三弧形刀刃32。該第三刀刃32沿著刀片12上的與第一刀刃28相反一側(cè)延伸。第三刀刃32是鋒利的，并且在圖3所示的實(shí)施例中是凹面彎曲的。
這三個鋒利的刀刃28，30，32都具有一些刃面34，這些刃面所對著的角至少為90度。在刀片12的每一側(cè)，每個刀刃28，30，32的對應(yīng)的刃面34相互之間是偏斜的。
刀片12的基底部分24可以以兩種朝向中的一種朝向被固定在挖掘裝置10的一轉(zhuǎn)動軸14上。在任何一種朝向中，刀片12所在的平面通常垂直于轉(zhuǎn)動軸14的軸線。
當(dāng)按照第一朝向來安裝刀片12時，在挖掘裝置10正常向前移動期間，轉(zhuǎn)動軸14的轉(zhuǎn)動使得刀片12圍繞轉(zhuǎn)動軸的軸線轉(zhuǎn)動，從而使得第一刀刃在前，緊跟著的分別是第二刀刃30和第三刀刃32。
在這種轉(zhuǎn)動期間，第一刀刃28切入土壤、樹木植物的根、絆網(wǎng)金屬絲和纜線，從而松開(freeing)任何未爆炸的炸彈例如地雷。尾隨著的第二刀刃30和第三刀刃32跟著第一刀刃28切入這些已被切割的物質(zhì)。
刀片12的刀刃28，30，32的刃面34所對的角；刃面34的相對朝向；以及刀片12的比較寬的基底部分24，在第一刀刃28和第三刀刃32上限定了相對寬的刃面34。這意味著，隨著第三刀刃32跟隨著第一刀刃28通過被切割的物質(zhì)以及土壤中的其它碎片，第三刀刃32的刃面34就會產(chǎn)生一種提升效果。
轉(zhuǎn)動軸14可以反向轉(zhuǎn)動，從而使第三刀刃32在前，尾隨著的依次是第二刀刃30和第一刀刃28。在這種轉(zhuǎn)動期間，第三刀刃32切割那些任何會纏繞著轉(zhuǎn)動軸14的樹根或植物。
當(dāng)按照第二朝向安裝刀片12時，在挖掘裝置10正常向前移動期間，轉(zhuǎn)動軸1 4的轉(zhuǎn)動使得刀片12圍繞該轉(zhuǎn)動軸的軸線轉(zhuǎn)動，從而使得第三刀刃在前，尾隨著的依次是第二刀刃30和第一刀刃28。
在這種轉(zhuǎn)動期間，第三刀刃切割穿過土壤等，尾隨的第二刀刃30和第一刀刃28跟著穿過這些被切割物質(zhì)。如前面參照第一朝向所描述的那樣，第一刀刃28的刃面34的相對朝向和大小使得被切割的物質(zhì)和任何固體物質(zhì)被提升到表面上來。
第一刀刃28和第三刀刃32的刃面34可以選擇性地為凹面形的。
圖3所示的刀片12包括一鑿刃36。該鑿刃36被設(shè)置成沿著第二刀刃30和第三刀刃32的刃面34連接處。在與圖3所示刀片的相反側(cè)的第二刀刃30的刃面34和第三刀刃32的刃面之間也設(shè)有一鑿刃36。
在刀片12具有鑿刃36的一些實(shí)施例中，刀刃12可以按照第二朝向來安裝，從而使得在轉(zhuǎn)動軸14轉(zhuǎn)動期間，第三刀刃32和鑿刃36是位于前面的刃。這就使得鑿刃36可以劈開和割斷在刀片圍繞轉(zhuǎn)動軸的軸線轉(zhuǎn)動期間所遇到的巖石。
第二刀刃32尾隨著鑿刃并切割那些已被鑿刃36割斷的的物質(zhì)。第一刀刃28的刃面34按照與前面所描述的相類似的方式提升這些被切割的物質(zhì)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，沿著第二刀刃30和第三刀刃32之間的連接處測量所得的鑿刃36的長度為25mm。
圖4表示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種刀片12。這種刀片12包括三個分枝元件38。每個分枝元件38具有一個基底部分40和一個終端部分42。終端部分42比基底部分40寬，在終端部分42與基底部分40之間，每個分枝元件38的寬度逐漸變窄。
每個分枝元件38包括在基底部分40和終端部分42之間延伸的第一弧形刀刃44。該第一刀刃44是鋒利的，并且在圖4所示實(shí)施例中是凹面彎曲的。
第二刀刃46從第一刀刃44橫貫每個分枝元件38的終端部分42延伸。該第二刀刃46也是鋒利的，并且在圖4所示實(shí)施例中是凸面彎曲的。
每個分枝元件38還包括在終端部分42和基底部分40之間延伸的第三弧形刀刃48。該第三弧形刀刃48沿著每個分枝元件的與第一刀刃44相反的一側(cè)延伸。該第三刀刃48是鋒利的，并且在圖4所示實(shí)施例中是凹面彎曲的。
這三個分枝元件38的基底部分40在刀片12的中心區(qū)域50匯合并連接在一起。分枝元件38以一個相等的間距從所說的中心區(qū)域50延伸。在圖4所示的實(shí)施例中，這些分枝元件38大致位于相同的平面內(nèi)。
象圖1和圖2所示那樣，通過使轉(zhuǎn)動軸14穿過刀片12的中心區(qū)域50，并使刀片12與轉(zhuǎn)動軸14相互固定，就可以把刀片12固定在挖掘裝置10中的轉(zhuǎn)動軸14上。于是，轉(zhuǎn)動軸14的轉(zhuǎn)動就可以使分枝元件38圍繞著轉(zhuǎn)動軸14的軸線轉(zhuǎn)動。
分枝元件38的鋒利的刀刃44，46，48可以形成相鄰的一系列圍繞刀片12周邊的鋒利刀刃。
當(dāng)圖4中的刀片12被用于挖掘裝置10中時，可以在挖掘裝置10中設(shè)置切斷塊52，從而當(dāng)?shù)镀?2被轉(zhuǎn)動軸14轉(zhuǎn)動時，它就可接近該切斷塊52通過。
圖5a表示出了安裝在一轉(zhuǎn)動軸14上的如圖4所示的多個刀片12。在挖掘裝置10中設(shè)置多個切斷塊52，從而使得每個切斷塊52相對于刀片12固定，平行于刀片12中相鄰的切斷塊，并偏離相鄰的切斷塊的一側(cè)。當(dāng)轉(zhuǎn)動軸14轉(zhuǎn)動時，每個刀片12靠近其中一個切斷塊52通過。如果刀片12的分枝元件38挖起一些諸如有倒刺的金屬絲，絆網(wǎng)線或植物根的物體，那么，刀片12通過切斷塊52的動作就可以對這些物體進(jìn)行切割，從而使得這些物體不會纏繞在轉(zhuǎn)動軸14周圍。
圖5a中的轉(zhuǎn)動軸14還包括位于相鄰刀片12之間的多個齒54。這些齒54沿著相鄰刀片12之間的轉(zhuǎn)動軸14的長度方向延伸，并從該轉(zhuǎn)動軸14向外突出。這些齒54相對于轉(zhuǎn)動軸14被固定，從而在轉(zhuǎn)動軸14轉(zhuǎn)動期間，這些齒54隨著刀片而轉(zhuǎn)動。
圖5b表示出了一種刀片12，這種刀片12具有六個分枝元件38，這些分枝元件38被安裝在一轉(zhuǎn)動軸14上，轉(zhuǎn)動軸14上與三個齒54相結(jié)合。這些齒54繞轉(zhuǎn)動軸14等間距地安裝，并與刀片12相鄰。
根據(jù)挖掘裝置10使用條件的不同，這些齒54的形狀和大小都是可以改變的。圖5c和5d表示出了兩種不同類型的齒54。
圖5c所示的齒54大致為T形，它具有豎直的支撐元件55和橫條元件57。這種齒54可以沿著被設(shè)置在支撐元件55自由端的大致筆直的刀刃59固定到轉(zhuǎn)動軸14上。
圖5d所示的齒54是一種弧形的彎曲元件，隨著它從基底部分63向它的終端部分65延伸，它的斷面寬度逐漸減小。這種齒54可以沿著沿基底部分63延伸的大致筆直的刀刃67固定到一轉(zhuǎn)動軸14上，從而使得在轉(zhuǎn)動軸14轉(zhuǎn)動期間，終端部分65是在前的刀刃。
對于具有圖5a中的刀片12、切斷元件52和齒54的挖掘裝置10來說，在這種挖掘裝置10向前移動期間，轉(zhuǎn)動軸14進(jìn)行轉(zhuǎn)動，以便按逆時針方向轉(zhuǎn)動刀片12，如圖2所示。
刀片12以這種形式轉(zhuǎn)動，使得隨著刀片12通過土壤，刀片12就把土壤切成碎片。刀片12相對于挖掘裝置10的移動方向的轉(zhuǎn)動方向，與刀片12尾隨著的刀刃一起作用，就可以把土壤碎片提升起來，以形成一土波69(圖5e)，這些土波被向前推動到刀片12的前方。
刀片12的提升作用還可以把一些埋置的物體，例如未爆炸的炸彈和地雷71，提升到土壤表面，從而把這些埋置的物體帶到土波表面。
轉(zhuǎn)動軸14的轉(zhuǎn)動還使得這些齒54沿著與刀片12相同的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。這些齒54有助于提升那些被刀片12遇到的任何埋置物體和土壤。這種轉(zhuǎn)動還可以把任何松散的土壤和小物體，例如小的未爆炸的炸彈或其它碎片提升到轉(zhuǎn)動軸14上，以便由挖掘裝置10的挖斗16來收集。從而，這些齒54能減少刀片前方的土壤和碎片的量，并有助于轉(zhuǎn)動軸14沿挖掘裝置10的移動方向穿過土壤。
隨著轉(zhuǎn)動的刀片12和齒54穿過土壤，在刀片12的前方，從土波掉下的任何松散或小的物體再次被轉(zhuǎn)動的刀片12和齒54提升起來，而不是被提升到轉(zhuǎn)動軸14上。因此，在刀片12的前方，這些松散的土壤和物體被推動，直到它們被提升到轉(zhuǎn)動軸上為止，以便由挖斗16來收集。
能被齒54提升到轉(zhuǎn)動軸14上的物體的大小，是由安裝在轉(zhuǎn)動軸14上的相鄰刀片12之間的間距A來決定的。這是因?yàn)檫@些齒54的長度通常比刀片12的長度短，從而這些被提升的物體必須能從相鄰刀片12之間通過。
可以對挖掘裝置10進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保那些大于預(yù)定尺寸的未爆炸的炸彈不會由挖掘裝置10的挖斗16拾撿。由于這些物體不能被提升到轉(zhuǎn)動軸14上，因此，它們就被向前推動到刀片12前方所形成的土波上。
如果大的物體，例如未爆炸的地雷，露出到表面上并被攜帶到刀片12前方的土波上，那么，設(shè)置在挖掘裝置10中的用于觀察刀片12和挖斗16的攝影機(jī)22就可以使操作人員判斷是否要停止挖掘裝置10。這樣就可以在挖掘裝置10的重新開始操作之前，安全地除去和/或引爆所說的物體。因此，攝影機(jī)22構(gòu)成了這樣一種設(shè)備，即通過這種設(shè)備就能對挖掘裝置10進(jìn)行遙控。
圖6和圖7表示出了根據(jù)本發(fā)明的一種可移動車輛56。
這種可移動車輛包括一挖掘裝置10、一輸送裝置58和一研磨漏斗60。
圖1和圖2所示的挖掘裝置以及未結(jié)案的英國專利申請GB9901997.8中描述的挖掘裝置，都適合用作圖6中的挖掘裝置10。
在圖示實(shí)施例中，輸送裝置58包括第一輸送帶62和第二輸送帶64。
第一輸送帶62是由可移動地繞在兩個間隔開的可轉(zhuǎn)動的滾筒68，70上的環(huán)狀柔性條帶66構(gòu)成。滾筒68位于挖掘裝置上端之下。輸送條帶66繞著第一滾筒68延伸，并且沿水平方向從第一滾筒68延伸到遠(yuǎn)離挖掘裝置10處的第二滾筒70。
滾筒70具有一磁鐵，該磁鐵可以是永久磁鐵，也可以是電磁鐵。
與第一輸送帶62一樣，第二輸送帶64是由可移動地繞在兩個間隔開的可轉(zhuǎn)動的滾筒74，76上的環(huán)狀柔性條帶72構(gòu)成。
滾筒74位于第一帶62的滾筒70的旁邊且稍微下方一點(diǎn)。第二輸送條帶72沿著與第一輸送條帶66相同的方向延伸。它向上圍繞著滾筒74，并沿著水平方向離開滾筒74，朝著遠(yuǎn)離第一帶62的第二滾筒76延伸。
第二輸送條帶72具有許多穿孔，這些穿孔具有相同的大小，并允許那些小于預(yù)定尺寸的顆粒在重力的作用下通過輸送條帶72落下。
在可移動的車輛56上方的高處位置上設(shè)置有兩個電視攝像機(jī)22，78。攝像機(jī)22，78可以傾斜、轉(zhuǎn)動和變焦。這些攝像機(jī)使得可以對那些通過可移動車輛56的物質(zhì)進(jìn)行觀察，并且還有助于對車輛56進(jìn)行控制。特別是，其中一個攝像機(jī)22用于觀察那些被挖掘裝置10提升的物質(zhì)，而另一個攝像機(jī)78則用于觀察那些通過車輛的剩余部分輸送的物質(zhì)。
當(dāng)挖斗16到達(dá)輸送路徑18的最高點(diǎn)20時，被挖掘裝置10的挖斗16提升的物質(zhì)就掉落到第一輸送帶62的第一端68a上。
這種落下的物質(zhì)被送向遠(yuǎn)離挖掘裝置10的滾筒70。當(dāng)這些物質(zhì)到達(dá)滾筒70時，這些物質(zhì)中的任何含鐵的碎片就被設(shè)置在滾筒70內(nèi)的磁鐵朝繞著滾筒70的輸送條帶66的區(qū)域吸引。
當(dāng)輸送條帶66繞著滾筒70移動時，將任何非鐵物質(zhì)輸送并超過第一輸送帶62的端部，從而在重力作用下掉落到第二輸送帶64的第一端74a上。
由于滾筒70提供了磁吸引力，因此，含鐵碎片就不會從第一輸送帶62的端部掉落。因此，當(dāng)輸送條帶66繞滾筒70移動時，含鐵碎片與輸送條帶66保持接觸。這就能有效地把任何含鐵的碎片與那些由可移動的車輛56輸送的其它物質(zhì)有效地分離開。
含鐵碎片與輸送條帶66保持接觸，直到含鐵碎片朝第一滾筒68往回移離第二輸送帶70一個預(yù)定的距離為止。在移動所說的這個距離處，磁吸引力就變得太微弱，以致于不能使含鐵碎片與輸送條帶66繼續(xù)保持接觸。于是，這些含鐵碎片就在重力的作用下從輸送條帶66落下，并由滑道82引導(dǎo)到收集接收器80。
可以把任何未爆炸的炸彈，例如小的殺傷性地雷，與那些被輸送通過可移動的車輛56的物質(zhì)分離開，以便可以安全地處理所說的未爆炸的炸彈。對任何含鐵碎片進(jìn)行收集，還確保了這些含鐵碎片不會返回到土壤中。聯(lián)合國要求把金屬碎片從雷區(qū)中除去，以便可以利用別的金屬監(jiān)測設(shè)備來進(jìn)行雷區(qū)檢查。把含鐵的碎片除去就能減小由碎鐵片所產(chǎn)生的錯誤警報的數(shù)量。
將那些落到第二輸送帶64的第一端74a上的非鐵物質(zhì)移離第一輸送帶62，并移向第二輸送帶64的第二滾筒76。由于第二輸送條帶72被穿有孔，因此，那些小于預(yù)定尺寸的顆粒就會在重力作用下通過輸送條帶72落下。
當(dāng)保留在第二輸送條帶72上的非鐵物質(zhì)到達(dá)第二滾筒76時，就被輸送到第二輸送帶64的第二端76a，并在重力作用下掉落到研磨漏斗60內(nèi)。
圖8a和8b表示出了根據(jù)本發(fā)明的研磨漏斗的詳細(xì)情況。
研磨漏斗包括一個背板84，在圖8a中，這個背板是鉸接的金屬后板，它繞著兩個在豎直方向上間隔開的滾筒86，88移動。
在背板84所圍成的區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個飛輪90。如圖8b所示，在每個可轉(zhuǎn)動的飛輪90上安裝了多個可轉(zhuǎn)動的錘頭92。
當(dāng)物質(zhì)被輸送到研磨漏斗的頂部時，這些物質(zhì)就在錘頭92與背板84之間被粉碎或破碎。
為了允許錘頭彈回特別堅硬的物質(zhì)，錘頭92設(shè)計成可以轉(zhuǎn)動的。錘頭可以被設(shè)計成不同形狀和大小，這取決于那些被輸送到研磨漏斗內(nèi)的切割物質(zhì)的土壤結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的性質(zhì)。
為了防止那些被輸送到研磨漏斗內(nèi)的濕的物質(zhì)造成堵塞，背板84設(shè)計成可以移動的。
在其它的一些實(shí)施例中，可以用兩塊或更多塊單獨(dú)的板來代替鉸接的金屬背板84，所說的單獨(dú)的板可以在轉(zhuǎn)動的飛輪90的每一側(cè)上的往復(fù)路徑上移動。
研磨漏斗可以包括多個飛輪90和可以轉(zhuǎn)動的錘頭92的組合件。飛輪/錘頭組件可以移向或移離所說的背板84，以便適應(yīng)所產(chǎn)生的顆粒的不同的大小，并考慮到可轉(zhuǎn)動錘頭92上的磨損。
由研磨漏斗所產(chǎn)生的顆粒的大小，還可以完全地或部分地由格子網(wǎng)94中的孔的大小來決定。
格子網(wǎng)94是選擇性的。如果具有格子網(wǎng)，那么，可以把該格子網(wǎng)設(shè)置在可轉(zhuǎn)動的錘頭92與背板84之間。在錘頭92與背板84之間設(shè)置這種格子網(wǎng)94，就意味著那些小于預(yù)定尺寸的顆粒就會在重力作用下通過格子網(wǎng)94中的孔落下。
那些大于格子網(wǎng)94中的孔的預(yù)定尺寸的顆粒，就保留在可轉(zhuǎn)動的錘頭92與格子網(wǎng)94之間，從而能把它們進(jìn)一步的粉碎或破裂，直到它們小到足夠能在重力作用下通過格子網(wǎng)94掉落并離開錘頭92為止。
格子網(wǎng)94可以由硬質(zhì)金屬制造。
權(quán)利要求
1.一種用于挖掘裝置中的刀片，包括(a)一基底部分和遠(yuǎn)離該基底部分的一終端部分，所說的基底部分比所說的終端部分寬，所說的刀片的寬度在基底部分與終端部分之間逐漸變窄；(b)一第一鋒利的弧形刀刃，在所說刀片的基底部分和終端部分之間延伸；(c)一第二鋒利的刀刃，由所說的終端部分限定；(d)一第三鋒利的刀刃，在所說刀片的基底部分和終端部分之間延伸，第一、第二和第三刀刃中的每個刀刃具有刃面，刃面之間所對的角至少為90度，每個刃面相對于另外刀刃的對應(yīng)刃面是偏斜的。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求
1所述的刀片，其中第二鋒利的刀刃的刃面所對的角為90度。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的刀片，其中第一和第三鋒利的弧形刀刃的刃面所對的角為90度。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的刀片，其中第一和第三鋒利的弧形刀刃中至少一個刀刃是凹面形的。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求
4所述的刀片，其中第一和第三鋒利的弧形刀刃中每個刀刃的刃面都是凹面形的。
6.一種根據(jù)任一前述權(quán)利要求
所述的刀片，其中當(dāng)沿著垂直于第二鋒利的刀刃的長度方向測量時，第二鋒利的刀刃的刃面的深度為25mm。
7.一種根據(jù)任一前述權(quán)利要求
所述的刀片，在第二和第三刀刃的刃面之間的每個連接處還包括一鑿刃。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求
7所述的刀片，其中每個鑿刃的長度為25mm。
9.一種根據(jù)任一前述權(quán)利要求
所述的刀片，其中所說刀片的基底部分的寬度為75mm。
10.一種大致如本申請中參照和/或根據(jù)附圖中的圖3所描述的刀片。
11.一種用于挖掘裝置中的刀片，具有三個或更多個分枝元件，每個分枝元件包括(a)一基底部分和遠(yuǎn)離該基底部分的一終端部分，所說的終端部分比所說的基底部分寬，所說的分枝元件的寬度在基底部分與終端部分之間逐漸變窄；(b)一第一鋒利的弧形刀刃，在所說刀片的基底部分和終端部分之間延伸；(c)一第二鋒利的刀刃，由所說的終端部分限定；(d)一第三鋒利的弧形刀刃，在所說刀片的基底部分和終端部分之間延伸；其中，所說的三個或更多個分枝元件在它們的基底部分匯合并連接在一起，從而使得它們以一個相等的間距從所說刀片的中心區(qū)域延伸彼此分開。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求
11所述的刀片，其中這些分枝元件的鋒利的刀刃在所說刀片周邊形成一系列相鄰的刀刃。
13.一種大致在本申請中參照和/或根據(jù)附圖中圖4所描述的刀片。
14.一種挖掘裝置，包括一個或多個刀片，每個刀片都是根據(jù)權(quán)利要求
11所限定的刀片，其中，轉(zhuǎn)動軸穿過并固定在所說的或每個刀片的中心。
15.一種根據(jù)權(quán)利要求
14所述的挖掘裝置，還包括與所說的或每個刀片相連的切斷元件，所說的或每個切斷元件平行于并移向所說的或每個刀片的一側(cè)。
16.一種根據(jù)權(quán)利要求
14或15所述的挖掘裝置，其中，轉(zhuǎn)動軸包括一個或多個齒，所說的齒沿著并從與所說的或每個刀片相鄰的轉(zhuǎn)動軸延伸。
17.一種大致在本申請中參照和/或根據(jù)附圖中的圖5所描述的挖掘裝置。
18.一種可移動的車輛，包括(a)一挖掘裝置；(b)一漏斗，該漏斗的一端敞開，并且在漏斗內(nèi)部具有一個或多個可移動的研磨元件，該研磨元件用于把那些被輸送到漏斗的物質(zhì)研磨至預(yù)定的大??；(c)一輸送帶，用于從挖掘裝置向漏斗輸送物質(zhì)，所說的輸送帶裝置包括一磁鐵和一篩網(wǎng)，其中的磁鐵用于除去含鐵碎片，其中的篩網(wǎng)用于在物質(zhì)到達(dá)漏斗之前從這些物質(zhì)中除去松散的或小的顆粒。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求
18所述的可移動的車輛，其中輸送帶裝置包括一輸送條帶，該輸送條帶在其端部設(shè)有磁性的滾筒。
20.一種根據(jù)權(quán)利要求
19所述的可移動的車輛，其中磁性滾筒包括一個具有永久磁鐵的滾筒。
21.一種根據(jù)權(quán)利要求
19所述的可移動的車輛，其中磁性滾筒包括一個具有電磁鐵的滾筒。
22.一種根據(jù)權(quán)利要求
18至21之一所述的可移動的車輛，其中輸送帶裝置包括一條穿孔的輸送條帶。
23.一種根據(jù)權(quán)利要求
18至22之一所述的可移動的車輛，其中所說的挖掘裝置包括一個或多個根據(jù)權(quán)利要求
1或根據(jù)權(quán)利要求
1的任一從屬權(quán)利要求
的刀片。
24.一種根據(jù)權(quán)利要求
18至22之一所述的可移動的車輛，其中所說的挖掘裝置包括一個或多個根據(jù)權(quán)利要求
11或根據(jù)權(quán)利要求
11的任一從屬權(quán)利要求
的刀片。
25.一種根據(jù)權(quán)利要求
24所述的可移動車輛，其中所說的挖掘裝置是根據(jù)權(quán)利要求
14至16中任一所述的挖掘裝置。
26.一種根據(jù)權(quán)利要求
18至25之一所述的可移動車輛，其中所說研磨漏斗包括多個可轉(zhuǎn)動的錘頭和一背板。
27.一種根據(jù)權(quán)利要求
26所述的可移動車輛，其中所說的背板包括一鉸接的硬質(zhì)金屬背板，該背板繞著兩個間隔開的滾筒移動。
28.一種根據(jù)權(quán)利要求
26所述的可移動車輛，其中所說的背板包括兩塊板，這兩塊板在可轉(zhuǎn)動的錘頭的每一側(cè)上或前方沿著往復(fù)的路徑移動。
29.一種根據(jù)權(quán)利要求
26至28之一所述的可移動車輛，其中多個可轉(zhuǎn)動的錘頭被安裝在一個或多個轉(zhuǎn)動的飛輪上。
30.一種根據(jù)權(quán)利要求
26至29之一所述的可移動車輛，其中研磨漏斗還包括位于所說的多個可轉(zhuǎn)動的錘頭與所說背板之間的格子網(wǎng)。
31.一種根據(jù)權(quán)利要求
26至30之一所述的可移動車輛，其中位于多個可轉(zhuǎn)動的錘頭與所說的背板之間的距離是可以調(diào)節(jié)的。
32.一種大致在本申請中參照和/或根據(jù)附圖中的圖6至圖8B所描述的可移動車輛。
33.一種在雷區(qū)中掃雷的方法，包括以下步驟(i)驅(qū)動一挖掘裝置，使挖掘裝置通過雷區(qū)中的土壤，并對那些被提升到表面上的松散的碎片進(jìn)行收集；(ii)將含鐵物質(zhì)與這些碎片分開，并把含鐵物質(zhì)收集在一收集接收器內(nèi)；(iii)將小的和松散的非鐵顆粒與非鐵的碎片分開，以便沉積到土壤上；(iv)將剩余的非鐵碎片研磨成一預(yù)定的大小，以便沉積到土壤上。
34.一種根據(jù)權(quán)利要求
33所述的在雷區(qū)中掃雷的方法，還包括以下步驟(v)對挖掘裝置進(jìn)行觀察；(vi)當(dāng)一個或多個大于預(yù)定尺寸的物體被挖掘裝置提升到土壤表面上時，就使挖掘裝置停止；(vii)在挖掘裝置重新開始操作之前，除去一個或多個物體。
35.一種從布有炸彈的土壤中清除炸彈的方法，包括以下步驟在兩個方向上同時移動一對具有平行切割刀刃的相互間隔開的平行刀片，使刀片通過布有炸彈的土壤，從而對土塊進(jìn)行切割；在所說的兩個方向上同時移動一齒或攪拌元件，所說的齒或攪拌元件位于所說的刀片之間，并與所說的切割刀刃間隔開，從而移動所說的土塊，所說的移動方向中的至少一個方向是這樣子的，即，該移動方向使得刀片和/或齒或攪拌元件把土塊和土塊中的炸彈提升起來，刀片之間的間距允許把小于預(yù)定尺寸的土塊顆粒移離所說的刀片；并把那些大于所說預(yù)定尺寸的土塊顆粒，提升到刀片附近的布有炸彈的土壤的最高部分。
專利摘要
一種用于挖掘裝置的刀片(12)，該刀片(12)包括一基底部分(24)和遠(yuǎn)離該基底部分(24)的一終端部分(26)?；撞糠?24)比終端部分(26)寬，刀片的寬度在基底部分(24)和終端部分(26)之間逐漸變窄。刀片(12)上設(shè)有第一、第二、第三鋒利刀刃(28，30，32)，每個刀刃具有刃面(34)，刃面(34)所對的角至少為90度。刃面(34)中的每個刃面相對于其它刀刃的各刃面(34)是偏斜的。這些鋒利的刀刃(28，30，32)的刃面(34)的朝向，使得當(dāng)?shù)镀@著挖掘裝置中的一軸線轉(zhuǎn)動并穿過物質(zhì)時，該刀片(12)具有提升作用。
文檔編號F41H11/16GKCN1409814SQ00817081
公開日2003年4月9日 申請日期2000年11月2日
發(fā)明者約翰·R·弗倫奇 申請人:J·R·弗倫奇有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan