推铲组件、切割器及推铲方法

推铲组件、切割器及推铲方法
【专利摘要】推铲组件(10)包括推铲(12)和安装至推铲(12)的切割器(30)。切割器(30)包括在近侧边缘(32)和远侧边缘(34)之间延伸的复合挖掘面(36)。复合挖掘面(36)具有陡倾取向的中心区段(38)和浅倾取向的外部区段(40，42)，用于在推铲组件(10)运动经过物质材料的过程中使向下穿入性与向前推动性平衡。还公开相关方法。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明整体涉及用于拖拉机的推铲组件，并且更具体地涉及经由具有切割器的推 铲组件推铲材料，该切割器具有陡倾取向的中心部分和浅倾取向的外部部分。 推铲组件、切割器及推铲方法

【背景技术】
[0002] 装备有推铲的拖拉机用于很多种不同的用途。最熟悉的应用包括推松散材料，诸 如填埋垃圾、建筑垃圾以及工地周围的土壤。这种推铲作业对于林业、废物处理、房屋建筑 以及轻到中等土木工程是不可缺少的。中小型拖拉机通常用在这些产业中。
[0003] 推铲也是诸如矿业项目和重要土木工程项目等较大规模作业的组成部分。在这些 情况中，不是将松散材料推动经过表面，而是装备有推铲的拖拉机通常用于挖掘物质材料。 在露天矿中常遇到的岩石地形的情况中，或物质材料以其它方式具有高的结构完整性的情 况下，通常需要装备有结实的推铲的相当大且强劲的机器。这些和类似作业通常被称为"生 产推铲"。在生产推铲中，装备有重型推铲的拖拉机典型地被驱动经过并穿过物质，使得推 铲的切割边缘向下并向前穿过物质材料，克服材料的结构完整性，并且使其失效。在大型 表面矿业作业中，典型地装备有地面接合履带的拖拉机可以连续通过待移除表面材料的区 域，在每次通过时在物质中形成槽。由于恶劣的环境，通常需要频繁修理、更换和维护装备。 此外，为了最大化生产，通常期望雇用技艺精湛的机器操作员。已观察到不熟练的操作员操 纵推铲或以其它方式操作拖拉机，致使拖拉机当试图在物质中形成槽时停止。在其它情况 中，不是致使拖拉机停止，而是不熟练的操作员有时切割出的槽比理论上可行的浅很多，或 者甚至使推铲掠过物质表面，而没有在给定通过的至少一部分上松动任何大量材料。使机 器停止或移除过少材料可理解地影响效率。对于这些和其它原因，在相关行业中仍然存在 对复杂设备设计和操作以及操作员技能的评估。
[0004] D. E. Cobb等人的美国专利No. 3238648涉及具有插入头的推铲机，为了能够合理 地深挖经过硬质材料，而不使拖拉机发动机和牵引能力负担过重。这些目标明显地通过使 插入头可调节或可缩回从而其能够用以便于初始穿入来实现。该设计将明显地能够使铲的 全宽度正常使用，并且使具有插入头的替代使用延伸。虽然Cobb等人可以在那时相对于现 有技术状态具有提供的优点，但仍存有足够的改进空间。此外，提供插入头的功能性所必需 的特征，诸如液压致动器等，会增加较多费用、复杂性和对机器的维护需要。


【发明内容】

[0005] -方面，一种用于拖拉机的推铲组件，包括推铲，其具有第一外翼和第二外翼、在 第一外翼和第二外翼之间延伸的位于前方的推板、以及用于将推铲组件与拖拉机的推臂联 接的多个位于后方的推臂安装件。推铲还包括上边缘和下边缘，以及部分位于推板上且部 分位于第一外翼和第二外翼中的每个上的材料成型表面，材料成型表面具有在上边缘和下 边缘之间延伸的凹形坚轮廓，以及凹形水平轮廓。组件还包括切割器，其安装至推铲并且具 有邻近材料成型表面定位的近侧边缘、远侧边缘以及在近侧边缘和远侧边缘之间延伸的复 合挖掘面。复合挖掘面具有相对于水平平面以陡倾角取向的中心区段，以及邻接中心区段 并且每个相对于水平平面以浅倾角取向的第一外区段和第二外区段。
[0006] 另一方面，一种用于推铲组件的切割器，包括细长多件体，其具有多个体部分，每 个体部分限定在前挖掘面和安装背面之间连通的多个螺栓孔，并且能够接收用于在使用构 造中将多个体部分安装在与拖拉机联接的推铲的平面安装表面上的多个螺栓。所述多个体 部分每个包括近侧边缘和远侧边缘，和平行于近侧边缘和远侧边缘延伸的长度，并且还限 定在垂直于相应长度取向的平面中在相应的挖掘面和安装面之间的面角。所述多个体部分 还包括中间体部分、第一外体部分和第二外体部分，并且中间体部分的长度为中间体部分、 第一体部分和第二体部分的长度总和的三分之一至三分之二。中间体部分的面角不同于第 一体部分和第二体部分中的每个的面角，使得在使用构造中，中间体部分的挖掘面比第一 体部分和第二体部分的挖掘面相对于位于下面的物质更陡倾。
[0007] 又一方面，一种利用拖拉机推伊的方法，包括使拖拉机在向前方向上运动，使得安 装至拖拉机的推铲的切割器行进经过物质材料。该方法还包括在行进过程中经由切割器的 陡倾取向的中间部分和浅倾取向的外部部分破坏物质；以及使经由破坏从物质松散的材料 在向上方向上滑动经过推铲的材料成型表面。

【专利附图】

【附图说明】
[0008] 图1是根据一种实施方式的具有切割器的推铲组件的示意图；
[0009] 图2是图1的推铲组件的顶视图；
[0010] 图3是根据另一实施方式的切割器的顶视图；
[0011] 图4是根据又一实施方式的切割器的顶视图；
[0012] 图5是根据一种实施方式的准备用于装运的切割器的示意图；
[0013] 图6是图5的切割器的两个部分的端视图；
[0014] 图7是根据另一实施方式的切割器的两个部分的端视图；
[0015] 图8是根据又一实施方式的切割器的两个部分的端视图；
[0016] 图9是图5和图6的切割器的一个部分的放大端视图；
[0017] 图10是根据一种实施方式拖拉机在推铲过程的一个阶段的侧示意图；
[0018] 图11是图10的拖拉机在推铲过程的另一阶段的侧示意图；以及
[0019] 图12是相比于其它设计图示用于根据本发明的推铲组件的一些推铲参数的柱状 图。

【具体实施方式】
[0020] 参照图1，示出根据一种实施方式的用于拖拉机的推铲组件10。组件10可以包括 具有前侧13、后侧19、第一外翼14和第二外翼16的推铲12。位于前方的推板18在第一 外翼14和第二外翼16之间延伸。铲12还包括定位在翼14和16的外侧并且联接至翼14 和16的第一侧板15和第二侧板17。多个位于后方的推臂安装件20 (图不出一个）定位 在后侧19处，用于将组件10与拖拉机的推臂联接。多个倾斜致动器连接器21类似地以传 统方式定位在后侧31处。铲12还包括上边缘22和下边缘24。材料成型表面26部分地 位于推板18上，并且部分地位于翼14和16中的每个上并且从侧板15延伸至侧板17。材 料成型表面26具有在上边缘22和下边缘24之间延伸的凹形坚轮廓，以及凹形水平轮廓。 铲12还可以包括在后侧19附近位于侧板15和17上、内或邻接侧板15和17的第一吊眼 31和第二吊眼33,用于以传统方式将铲12与拖拉机联接。多个提升致动器连接器27沿着 上边缘22定位。虽然设想到组件10可以被构造用于在与拖拉机联接时提升和降下、倾斜 以及可能枢转，本发明不受此限制。铲12限定位于连接器27之间的中路的大致坚向轴线 28。如从以下描述进一步清楚的，组件10被独特地构造用于使组件10穿入物质材料的相 对容易度与组件10可以被向前推动经过物质的相对容易度平衡，以优化推铲效率。
[0021] 为此，组件10还可以包括安装至铲12并且具有邻近材料成型表面26定位的尾缘 或近侧边缘32以及前缘或远侧边缘34的切割器30。切割器30还可以包括在近侧边缘32 和远侧边缘34之间延伸的复合挖掘面36。挖掘面36包括相对于例如图1的纸平面（其 大致垂直于轴线28)的水平平面以陡倾角取向的中心区段38。挖掘面36还可以包括邻接 中心区段38的第一外区段40和第二外区段42。区段40和42中的每个可以相对于水平 平面以浅倾角取向。不同地取向的挖掘面或挖掘面区段能够使组件10经过物质材料的向 下穿入性与向前推动性平衡。术语"陡倾"和"浅倾"在这里相较于彼此并且相对于水平平 面使用。水平平面可以基于组件10的作业取向由组件10自限定。如果组件10以前侧13 或后侧19搁置在地面上，"水平"平面将垂直于地表面延伸。在大致如图1中所示搁置的情 况中，水平平面与由组件10被搁置在其上的位于下面的物质限定的水平平面大致相同。水 平和坚向方向或取向也可以参照在描述表面26的凹形轮廓中使用的坚向和水平术语来理 解。
[0022] 切割器30可以包括具有中间体部分44、第一外体部分46和第二外体部分48的细 长多件体43。中间体部分44上可以定位有挖掘面36的中心区段38,而第一外体部分46 和第二外体部分48上可以分别定位有挖掘面36的第一外区段40和第二外区段42。区段 38、40和42中的每个也可能被独立地理解为"挖掘面"，但这里为了便于描述被称为区段。 切割器30还可以包括分别与第一外翼14和第二外翼16对准的第一端板84和第二端板 86。中间体部分44和外体部分46和48可以在第一端板84和第二端板86之间延伸并且 与推板18对准。在一些实施方式中，每个板84和86可以具有端"头"的形式，包括具有不 同于简单的板的形状的铸件或锻件。本发明不限于任何具体端板或头结构，并且不同类型 可以适于不同的推铲应用。
[0023] 现在参照图2,以局部切除的方式示出组件10的顶视图，其中，未示出体部分42、 端板86以及体部分44的一部分，并且图示铲12的平面安装表面66。另一平面安装表面 (未编号）被不出为邻近表面66,用于安装端板86。在图2中由切割器30遮盖的伊12的 部分被类似地构造为所见的。图2中还示出延伸经过螺栓孔62的多个螺栓64。在实际执 行策略中，中间体部分44和第一和第二外体部分46和48中的每个可以限定穿过其的多个 螺栓孔62,使得螺栓64可以将切割器30联接至铲12,特别地被接收在铲12中的配准的螺 栓孔中。为类似目的，端板84和86可以类似地限定多个螺栓孔。
[0024] 现在参照图3,示出根据另一实施方式的切割器130,并且具有中间体部分144、外 体部分146和148以及端板184和186。每个体部分可以是细长多件体143(类似于细长 体43)的一部分，但在各自的体部分的相对长度方面不同。将注意到，在前述实施方式中， 中间体部分144相对于部分146和148的长度比中间体部分44相对于部分46和48的长 度相对小。因此，根据本发明的切割器的中间部分可以比相应的外部部分长或短。图4图 示切割器230的又一实施方式，包括细长体243,具有中间体部分244、外体部分246和248 以及端板284和286。切割器230被构造为单件体，而非多件体。切割器230还包括在中间 体部分244和外体部分246和248之间延伸的第一和第二过渡部分249。可以设想到，根据 本发明的许多实施方式可以被构造为改造装备，其中，各个体部分与推铲的安装表面联接， 代替传统设计的切割器。这是如此重要，因为推铲中使用的切割器可能很重，并且单件型式 可能更难处理和安装以及制造。不过，可以设想到，单件体设计可以落入本发明的范围内。
[0025] 现在也参照图5，示出拆开的且经由紧固带或类似物302包装在货板300上的切割 器30,如可能在准备装运切割器30供使用时呈现的。如上注意的，切割器30的一些部件 的长度和这里设想的其它实施方式可以从图1-4的实施方式中所示的相对长度和纵横比 变化。在图5中，附图标记50指示中间体部分44的从其一端至相对端且大致平行于边缘 32和34延伸的长度。长度50可以从2英尺至12英尺，并且在一些实施方式中，从4英尺 至8英尺。附图标记54指示外部部分48的长度。在至少大多数实施方式中，外部部分46 和48的长度和宽度可以彼此相等。中间体部分44的宽度以附图标记56指示，而外体部分 48的宽度以附图标记60指示。宽度56和60中的每个可以被限定为各自的挖掘面区段在 垂直于相应长度的方向上的宽度。在实际执行策略中，长度50可以是长度50、54以及部分 46的相应长度的总和的三分之一至三分之二。宽度56可以小于宽度60,并且长度50可以 比宽度56大4倍或更多。
[0026] 如上注意的，推铲12可以包括在翼14和16之间沿着下边缘24延伸的平面安装 表面66。中间体部分44、第一体部分46和第二体部分48中的每个可以分别包括安装背面 68、70和72,当如图1所示切割器30以使用构造组装在铲12上时，安装背面68、70和72 接触安装表面66。安装背面68、70和72中的每个可以是平面的。也从图5注意到，体部 分44、46和48中的每个可以限定大致多边形截面，端板84和86也如此。在图示的实施方 式中，体部分44和端板84和86可以均由平的轧制钢件形成，而外部部分46和48可以例 如是铸件或锻件。在图5实施方式中，端板84和86具有平行的前挖掘面和安装背面。图 5中还图示螺栓孔62。可以注意到，螺栓孔62可以以沿着体部分44、46和48中的每个限 定大致平行于切割器30的边缘32和34延伸的直线的型式布置。螺栓孔62可以被定位成 相比于远侧边缘34相对更靠近近侧边缘32,虽然本发明并不受此限制。形成在端板84和 86中的螺栓孔62可以以类似的型式布置。
[0027] 现在转向图6,示出体部分44和体部分46的端视图，如它们可能在安装背面68和 70定位在共同的平面时（诸如当搁置在货板300或水平地表面上时）呈现的。虽然图6中 未示出体部分48,但由于其可以与体部分46基本相同或是其镜像，本说明应当被理解为类 似地应用。体部分44可以限定在挖掘面36的中心区段38和安装背面68之间的第一面角 74,该面角位于垂直于长度50的平面中。体部分46可以限定在类似的平面中在挖掘面36 的外区段40和安装背面70之间的第二面角76。在图6的实施方式中，第二面角76大于第 一面角74。在实际执行策略中，第二面角76和第一面角74之差可以为大约30°或更小， 并且在一些实施方式中可以等于大约20°。在图6的实施方式中，部分44上的挖掘面36 和安装面70的各自的区段平行。在其它实施方式中，平行的挖掘和安装面区段替代地位于 外体部分上，并且中间体部分可以包括非平行挖掘和安装面，如以下讨论的。
[0028] 参照图7,示出根据本发明的切割器430的又一实施方式。切割器430包括中间 体部分444和外体部分446,并且将理解包括图7中未示出的另一外体部分。在切割器430 中，中间体部分444限定第一面角474,而外体部分446限定第二面角476。可以注意到，在 切割器30中，如图6中所示，中间体部分44是平的，使得角度74等于大约0。在这种实施 方式中，角度76可能在0至30°之间。在图7的实施方式中，类似地限定的第一面角474 可以大于〇,并且第二面角476可以为大约0。图8图示又一切割器530,其中，中间部分544 和外部部分546均未限定等于0的面角。而是，由中间部分544限定的第一面角574可以 具有第一尺寸，第二面角576可以具有在面角574和面角574加30°的值之间的较大的第 二尺寸。
[0029] 如以下进一步讨论的，本发明的一些有利特性涉及用于推铲组件的切割器的不同 部分相对于地面陡倾多少取向。由于推铲本身可以具有变化的几何结构，这里讨论的各种 面角的值能够大体变化。随着在这里想到面角之差相对小，应当注意到，由制造公差内的变 化产生的中间体部分和外体部分的面角之差无法满足对"陡倾"与"浅倾"的预期理解。如上 所述，第二面角可以与第一面角不同，使得在这里想到的切割器30和其它切割器实施方式 的使用构造中，中间体部分上的挖掘面比外体部分上的挖掘面相对于位于下面的物质（更 具体地相对于诸如地面平面的由位于下面的物质限定的水平平面）更陡倾。典型地，中间 体部分44或两个外体部分46将是平的，使得相应的面角为零，尽管可以想到如图8中图示 的替代方案。除了推铲安装表面被有目的地构建为在使用中获取不同的有效面角，或者使 用一些其它变型（诸如楔形垫片），体部分44、46、48将不全是平的和限定零的面角。
[0030] 现在参照图9,示出中间体部分44的放大图，并且图示作为远侧边缘34的一部分 的辅助（relief)表面58。已发现，诸如由形成辅助表面58施加的辅助轮廓能够有助于实 现最初穿入物质，而非切割器沿着物质的表面滑过的趋势。辅助表面在面38和68之间延 伸的距离可以多达面38和68之间的厚度的大约50%。切割器30的其它部分可以具有类 似的辅助表面。返回图6,可以注意到，中间体部分44包括向远侧缩窄的锥体78,并且远侧 边缘34位于向远侧缩窄的锥体78上。外体部分46也包括向远侧缩窄的锥体80,并且远侧 边缘34的相应部分也位于向远侧缩窄的锥体80上。
[0031] 工业实用性
[0032] 参照图10和11，示出具有与框架106联接的履带102的履带式拖拉机100。推铲 组件10与拖拉机100的一组推臂104以及倾斜致动器108联接。尽管拖拉机100可能由 此被装备，但未示出提升或枢转致动器。在图10中，以剖视图示出推铲组件10,如其可能 在剖面在大致水平中心点处坚向地穿过组件10的情况下呈现的，使得中间体部分44在物 质101中形成的槽103内可见。在图11中，以剖视示出组件10,如其可能在剖面坚向地穿 过组件10的情况下呈现的，使得外体部分46可见。中间体部分44的挖掘面区段38相对 于水平平面以陡倾角75取向，例如从大约40°至大约55°。外体部分46的挖掘面区段40 相对于水平平面以从大约25°至大约45°的角度77更浅倾地取向。
[0033] 之前提及的面角74和76彼此可以相差大约30°或更小。因此，在所公开范围的 相应上限和下限处的角度77为大约25°并且角度75为大约55°的实施方式中，面角74 和76之差可以为大约30°。角度77和75在所描述的范围的极限之间的其它值可以使面 角74和76之差小于30°。虽然所公开的角度77和75的范围重叠，本领域技术人员鉴于 这里的其它教导将理解，面角74和76将典型地不相等，或者以其它方式被选择，使得使用 中无法获得相应的挖掘面区段的更陡倾与更浅倾的取向。术语"大约"在这里用于舍入到 一致的有效数字。相应地，"大约40° "是指35°至44°，"大约35° "是指从34. 5°至 35. 4°，等等。
[0034] 之前提及的挖掘面区段38与挖掘面区段40和42的不同取向可以被构造成使切 割器30并由此使推铲组件10经过物质材料的向下穿入性与向前推动性平衡。为此，在图 10中，示出相对小的坚向箭头97,与相对大的水平箭头99。箭头97和99的尺寸差可以被 理解为表示体部分44能够相对容易地在相应的方向上被迫使经过物质101材料。在图11 中，坚向箭头97相对大，而水平箭头99相对小，表示部分46可以相对容易地在相应的方向 上被迫使经过物质101材料。理解图10和11中图示的原理的另一方式是体部分44可以 相对容易地被迫使坚向经过物质101材料，但更难地被迫使水平经过材料。相反，部分46 可以更难于迫使在坚向方向上，但更易于迫使在水平方向上。
[0035] 随着拖拉机100在大致向前方向上（图10和11中从左至右）运动，通过破坏 (inducing failure)物质101可以在物质101中形成槽103,并且使得经由破坏的松散的 材料在大致向上方向上流动经过推铲的材料成型表面，并且最终经由拖拉机100的运动在 向前方向上被推动。这将通常基于切割器30的不同地取向的挖掘面区段发生，并且不对组 件10的倾斜角度进行任何调节，使得安装或移除推铲和/或拖拉机的可能性降低。如上注 意到，角度75可以从大约40°至55°，并且角度77可以从大约25°至大约45°。在进一 步实际执行策略中，角度75可以等于大约53°，并且角度77可以等于大约30°。在形成 槽103中，可以经由破碎破坏物质101，与诸如刮擦（其中，材料带被切掉）的其它挖掘技术 形成对照。
[0036] 现在参照图12,经由柱状图示出反映针对第一推铲组件1、第二推铲组件2和第三 推铲组件3的有效载荷、比能和总能的数据。图12中的数据是从比例模型实验室测试获取 的全比例数据。推铲组件1和2表示具有与本发明的设计不同的设计的切割器的推铲，并且 特别地具有非不同取向的中间体部分和外体部分，换句话说，直线延伸经过推铲组件的前 方并且具有在共同的平面中的挖掘面。组件3表示可能期望利用具有不同地取向的挖掘面 区段，即本发明的陡倾中间区段和浅倾外区段，的推铲获得的数据。组件1、2和3中的每个 穿过具有按比例缩小的土壤性质的材料，直到获得最大有效载荷能力。图12的左侧示出的 单元表示材料的有效载荷（千克）。可以注意到，具有推铲组件1的有效载荷略大于10000 千克，而具有推铲组件2的有效载荷略多于11000千克。使用推铲组件3的有效载荷为大 约15000千克，表示在其它设计上有效载荷增加至少25%。推铲组件3的总能一般比推铲 组件1和2任一的总能小。对于比能，包括每单位运动的材料消耗的能量（诸如每千克千 焦），并且可能是最有用的生产推铲效率指标，可以注意到，推铲组件3具有如图12的右侧 所示的大约.225的比能，而推铲组件1和2每个具有大于每单位材料质量0. 3单位能量的 比能，代表本设计具有至少25 %的效率优势，并且在一些情况中期望为至少30 %。
[0037] 如上讨论的，在早期策略中，生产通常受到推铲组件的切割器过度趋向于向下穿 入物质材料最终导致推铲组件和拖拉机停止，或者向下穿入相对更难且向前推动相对容易 而有时导致推铲组件掠过或切割深度过浅的限制。在任一情况中，典型地必须在拖拉机停 止时执行大量材料移除通过、储备并重复通过，或简单地接受总的生产推铲过程的相对低 的效率。虽然操作员能够在推铲过程中操纵铲以减小这些问题的可能性，但不是所有的操 作员都足够有经验这样做，也不是装备的所有推铲和拖拉机具备这种技术。
[0038] 因此，本发明反映切割器能够被迫使坚向地与水平地经过材料的相对容易度能够 被平衡，使得穿入性和推动性被最佳化以便最佳化生产的见解。这在不需要上面讨论的诸 如Cobb的可调节和相对复杂系统的情况下实现。虽然一些其它已知的策略声称通过特定 铲和/或推板构造实现增强的生产推铲效率，本发明借助于切割器的特征实现增强的效 率，并且由此可应用于许多不同类型的铲。
[0039] 从前述描述将进一步理解，切割器体部分几何结构的许多组合能够得到用于具有 期望特征的推铲组件的切割器。所选择的具体几何结构，诸如各自的体部分的面角的尺寸， 可以被定制以适应切割器安装到其上的推铲上的安装面的几何结构。切割器的各种参数也 可以基于预期使用应用而定制。对于非常坚硬的物质，诸如岩石，切割器的中间部分可以被 设计成使得挖掘面的中心部分关于位于下面的物质相对陡倾和相对长。对于非常软的物 质，诸如一些沙质土壤，中间部分可以被设计成使得挖掘面的中心区段相对浅倾和相对短。 对于中间坚硬度的物质，中心区段的倾斜度可以中等，其长度也如此。
[0040] 还应当理解的是，体部分长度和挖掘面倾斜度是能够独立地改变的因素。因此，对 于中心挖掘面区段的给定陡倾度，中间体部分的相对较长长度能够产生更大的穿入性和较 小的推动性，而相对较短长度能够产生较小的穿入性和较大的推动性。如上注意到，为中间 部分和外体部分的长度总和的三分之一至三分之二的中间体部分的长度可以足以造成切 割器与物质材料的相互作用由中间体部分和外体部分确定。在中间体部分的长度小于三个 部分的长度总和的三分之一的情况下，切割器的推动性和穿入性之间的平衡可以主要由外 体部分确定。在中间体部分的长度大于三个部分的长度总和的三分之二的情况下，该平衡 可以主要由中间体部分确定。理解这些原理的另一方式是中间体部分不应当被制成相对于 其它体部分过短以致于其对切割器的推铲性能的影响最小，也不应当被制成过长以致于中 间体部分占绝对优势地确定切割器的性能。对于中间体部分上的挖掘面的变化陡倾性，如 果被制成比这里公开的大致范围更陡倾，则减小的推动性可能有问题，而如果制成过浅倾， 则切割器可能无法穿入。对于在使用构造中各自的挖掘面区段之间的倾斜性的差，如果制 成过大，则切割器运动经过物质的总的阻力过大，并且由此无法最佳化推动性，也无法最佳 化穿入性。
[0041] 本说明仅出于示例目的，并且不应被解释为以任何方式缩窄本发明的宽度。因此， 本领域技术人员将理解可能对本发明的实施方式作出各种变型，而不背离本发明的充分且 适当的范围和精神。通过查阅附图和所附权利要求将清楚其它方面、特征和优点。
【权利要求】
1. 一种用于拖拉机（100)的推铲组件（10)，包括： 推韦产（12)，其包括第一外翼（14)和第二外翼（16)、在第一外翼（14)和第二外翼（16) 之间延伸的位于前方的推板（18)、以及用于将推铲组件（10)与拖拉机（100)的推臂（104) 联接的多个位于后方的推臂安装件（20); 推铲（12)还包括上边缘（22)和下边缘（24)以及部分位于推板（18)上且部分位于第 一外翼（14)和第二外翼（16)中的每个上的材料成型表面（26)，材料成型表面（26)具有在 上边缘（22)和下边缘（24)之间延伸的凹形坚轮廓以及凹形水平轮廓； 切割器（30,130, 230,430, 530)，其安装至推铲（12)并且具有邻近材料成形表面（26) 定位的近侧边缘（32)、远侧边缘（34)以及在近侧边缘（32)和远侧边缘（34)之间延伸的复 合挖掘面（36);以及 复合挖掘面（36)具有相对于水平平面以陡倾角取向的中心区段（38)，以及邻接中心 区段（38)并且每个相对于水平平面以浅倾角取向的第一外区段（40)和第二外区段（42)。
2. 根据权利要求1所述的组件（10)，其中： 切割器（30,130,430, 530)包括细长多件体（43)，细长多件体（43)包括其上定位有复 合挖掘面（36)的中心区段（38)的中间体部分（4，144,444,544)，和其上分别定位有复合挖 掘面（36)的第一外区段（40)和第二外区段（42)的第一外体部分（46,146,446, 546)和第 二外体部分（48,148); 其中，中间体部分（44,144,444, 544)的长度为中间体部分（44,144,444, 544)、第一体 部分（46,146,446, 546)和第二体部分（48,148)的长度总和的三分之一至三分之二，并且 其中，中间体部分（44,144,444, 544)的宽度小于第一体部分（46,146,446,546)和第二体 部分（48,148)中的每个的宽度。
3. 根据权利要求2所述的组件（10)，其中： 中间体部分（44，144,444,544)、第一体部分（46，146,446,546)和第二体部分（48， 148)中的每个限定穿过其的多个螺栓孔（62)，并且还包括延伸经过多个螺栓孔（62)并且 将切割器（30,130,430, 530)联接至推铲（12)的多个螺栓（64); 推铲（12)还包括在第一外翼（14)和第二外翼（16)之间沿着下边缘（24)延伸的平面 安装表面（66)，并且其中，中间体部分（44，144,444,544)、第一体部分（46，146,446,546) 和第二体部分（48,148)中的每个包括接触平面安装表面￠6)的安装背面出8,70,72); 中间体部分（44，144,444,544)限定在挖掘面（36)的中心区段（38)和相应的安装背 面（68)之间的第一面角，并且第一体部分（46,146,446, 546)和第二体部分（48,148)中的 每个限定在挖掘面（38)的各自的第一外区段（40)和第二外区段（42)与相应的安装背面 (70, 72)之间的不同的第二面角。
4. 根据权利要求3所述的组件（10)，其中，第二面角与第一面角之差为约30°或更小。
5. -种用于推铲组件（10)的切割器（30,130,430, 530)，包括： 细长多件体（43)，其具有多个体部分，每个体部分限定在前挖掘面（36)和安装背面 (68, 70, 72)之间连通的多个螺栓孔（62)，并且能够接收用于在使用构造中将多个体部分 安装在与拖拉机（100)联接的推铲（12)的平面安装表面（66)上的多个螺栓（64); 所述多个体部分每个包括近侧边缘（32)和远侧边缘（34)，和平行于近侧边缘（32)和 远侧边缘（34)延伸的长度，并且还限定在垂直于相应长度取向的平面中在相应的挖掘面 (36)和安装面（68, 70, 72)之间的面角； 所述多个体部分还包括中间体部分（44,144,444, 544)、第一外体部分（46,146,446， 546)和第二外体部分（48,148)，并且中间体部分（44,144,444, 544)的长度为中间体部分 (44,144,444, 544)、第一体部分（46,146,446, 546)和第二体部分（48,148)的长度总和的 三分之一至三分之二；并且 中间体部分（44,144,444, 544)的面角不同于第一体部分（46,146,446, 546)和第二体 部分（48,148)中的每个的面角，使得在使用构造中，中间体部分（44,144,444, 544)的挖掘 面（36)比第一体部分（46,146,446, 546)和第二体部分（48,148)的挖掘面（36)相对于位 于下面的物质更陡倾。
6. 根据权利要求5所述的切割器（30,130,430, 530)，其中，中间体部分（44,144,444， 544)的面角与第一体部分（46，146,446,546)和第二体部分（48，148)的面角之差为约 30°或更小。
7. 根据权利要求6所述的切割器（30，130,430,530)，其中，面角之差等于约20°，并且 其中，中间部分（44,144,444, 544)的长度为2英尺至12英尺；并且 其中，中间体部分（44，144,444,544)、第一体部分（46，146,446,546)和第二体部分 (48,148)之一包括平行的挖掘面（36)和安装面（68, 70, 72)。
8. 根据权利要求7所述的切割器（30,130,430, 530)，其中，中间体部分（44,144,444， 544)、第一体部分（46,146,446,546)和第二体部分（48,148)中的每个包括向远侧缩窄的 锥体（78,80,82)，使得相应的远侧边缘（34)位于向远侧缩窄的锥体（78,80,82)上； 切割器（30,130,430, 530)还包括在使用构造中能够定位在第一体部分（46,146,446， 546)和第二体部分（48,148)外侧的第一端板和第二端板（84,86,184,186);并且 其中，第一端板（84,184)和第二端板（86,186)每个包括平面前挖掘面（88,90)和平 面安装背面（92,94)。
9. 一种利用拖拉机（100)推铲的方法，包括以下步骤： 使拖拉机（100)在向前方向上运动，使得安装至拖拉机（100)的推铲（12)的切割器 (30,130,430, 530)行进经过物质材料； 在行进过程中经由切割器（30，130,430,530)的陡倾取向的中间部分（44，144,444， 544)和浅倾取向的外部部分（46，146,446,546,48，148)破坏物质；以及 使经由破坏从物质松散的材料在向上方向上滑动经过推铲（12)的材料成型表面 (26)。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中： 陡倾取向的中间部分（44，144,444,544)的长度为中间部分（46，146,446,546)和外部 部分（46,146,446, 546,48,148)的长度总和的三分之一至三分之二； 中间部分（44，144,444,544)具有相对于由物质限定的水平平面以大约40°至大约 55°的角度取向的前挖掘面（38)，并且外部部分（46，146,446,546,48，148)具有相对于水 平平面以大约25°至大约45°的浅倾角取向的前挖掘面（40,42);并且 破坏步骤还包括破碎物质，并且还包括经由拖拉机（100)的运动在向前方向上推动松 散材料使得在物质中形成槽的步骤。
【文档编号】E02F3/815GK104114773SQ201280069881
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2011年12月21日
【发明者】N·W·比格斯, T·M·康登, K·L·马丁 申请人:卡特彼勒公司