专利名称:一种用于挖掘装置的刀片及相关的设备的制作方法
本发明涉及一种用于挖掘装置的刀片。在未结案的英国专利申请GB9901997.8中公开了这种挖掘装置和相关的设备。
本发明还涉及一种可移动的车辆，这种可移动的车辆包括一研磨漏斗和一挖掘装置例如在GB9901997.8中所公开的挖掘装置。在清除地雷和其它未爆炸的炸弹方面，象这样的挖掘装置和设备是很有用的。
根据本发明的一个方面，一种用于挖掘装置中的刀片包括a)一基底部分和远离该基底部分的一终端部分，所说的基底部分比所说的终端部分宽，所说的刀片在基底部分与终端部分之间逐渐变窄；b)一第一锋利的弧形刀刃，在刀片的基底部分和终端部分之间延伸；c)一第二锋利的弧形刀刃，在刀片的基底部分和终端部分之间延伸，第一、第二、第三刀刃中的每个刀刃都具有一些刃面，在这些刃面之间所对的角至少为90度，每个刃面相对于其它刀刃的对应刃面是偏斜的。
根据本发明的这个方面的刀片，该刀片的基底部分能被安装挖掘装置中的一转动轴上，安装的朝向可以是两种朝向中的任何一种。在第一朝向时，转动轴在一预定方向上的转动能使刀片围绕该转动轴的轴线转动，从而使得刀片的第一刀刃在前，尾随着的分别是刀片的第二刀刃和第三刀刃。在第二朝向时，转动轴在这个预定的方向上的转动使得刀片围绕转动轴的轴线转动，从而使得刀片的第三刀刃在前，尾随着的是刀片的第二和第一刀刃。
在使用中，可以把诸如在本申请中公开的以及在GB9901997.8中所公开的挖掘装置，放置在雷区或战区的土壤上或插入这些土壤中，并由例如推动或拉动车辆来驱动该挖掘装置向前移动。当把根据本发明的刀片按照第一朝向安装在挖掘装置的转动轴上时，转动轴在一预定方向上的转动使得刀片的第一锋利刀刃切割土壤、树和植物的根、绊网和缆线，从而清除任何未爆炸的炸弹例如地雷。尾随着的第二和第三锋利的刀刃跟着第一锋利的刀刃对被切割的物质进行切割。
刀片的第一、第二和第三刀刃面所对的角、这些刃面的相对朝向、以及刀片的较宽的底部，在刀片的第一和第三刀刃上限定较宽的刃面。当第三锋利的刀刃尾随着第一锋利的刀刃穿过被切割的物质和土壤中其它部分，第三刀刃面就提供一种提升的作用。这就可以把任何固体物质提升到雷区表面，从而在雷区表面能容易地除去和消毁这些固体物质。
如果树根或任何其它植物缠绕在挖掘装置中的转动轴周围，那么，转动轴就能进行反向转动。这样就使得第三锋利的刀刃切割这些缠绕在转动轴周围的树根或植物，从而除去转动轴周围的缠绕物。
当根据本发明第一方面的刀片按照第二朝向被安装到挖掘装置的转动轴上时，转动轴在预定方向上的转动使得第三锋利的刀刃对土壤等进行切割。尾随着的第二和第一刀刃跟着切入这些被切割的物质，第一刀刃的刃面的这种朝向可以使得那些被切割的物质提升到表面上来。
在本发明的这个方面的一个实施例中，刀片的第二锋利刀刃的这些刃面所对的角为90度。第一和第三锋利刀刃的刃面所对的角也可以为90度。
在另外的一些实施例中，刀片的第一和/或第三锋利的刀刃的刃面是凹面形的。
当沿着垂直于第二锋利刀刃的长度方向的直线测量时，第二锋利的刀刃的刃面的深度优选地为25毫米。
在本发明的这个方面的一个优选实施例中，在刀片的第二和第三刀刃的刃面之间的每个连接处都设有一凿刃。
当刀片用于被驱动穿过岩石或石头地面的挖掘装置时，设置这种凿刃是非常有利的。在使用中，刀片按照第二朝向被安装在挖掘装置的转动轴上。转动轴在预定方向上的转动使得刀片的第三锋利的刀刃切割穿过土壤，凿刃的位置被设置成在转动期间该凿刃也是引导刃。因此，凿刃能够把刀片所遇到的岩石和石头劈开或凿开。
第二锋利的刀刃尾随着凿刃，并且对那些已被凿刃劈开或凿开的物质进行切割。最后，第一刀刃跟随着穿过这些被劈开的、凿开的和切割的物质，刃面的这种朝向能支撑着被切割的物质，以便进行提升。
沿着刀片的第二和第三刀刃的刃面之间的每个连接处进行测量，每个凿刃的长度可以是任何的数值，但是在一个优选的实施例中，这个长度是25毫米。
刀片的基底部分的宽度可以是任何数值，但在一个优选的实施例中，这个宽度为75毫米。
根据本发明第二方面，一种用于挖掘装置中的刀片包括三个或更多个分枝元件，每个分枝元件包括(a)一基底部分和远离该基底部分的一终端部分，所说的终端部分比所说的基底部分宽，并且每个所说的分枝元件的宽度在终端部分和基底部分之间逐渐变窄；(b)一第一锋利的弧形刀刃，在所说刀片的基底部分和终端部分之间延伸；(c)一第二锋利的弧形刀刃，由所说的终端部分限定；(d)一第三锋利的弧形刀刃，在所说的终端部分和基底部分之间延伸；其中，所说的三个或更多个分枝元件在它们的基底部分汇合并连接在一起，从而使得它们以一个彼此相等的间距从所说刀片的中心区域延伸开根据本发明这个方面的刀片，可以通过把转动轴穿过刀片的中心区域，而被安装在挖掘装置的一转动轴上。
分枝元件的数目是由切割刀片的大小来确定的。
在一些优选的实施例中，刀片的所有周边的刀刃(除了那些用于对刀片进行固定的周边刀刃以外)都是锋利的。采用刀片的分枝元件的这种结构，当刀片在挖掘装置中的转动轴上转动时，这些锋利的刀刃就能产生连续的切割。
象本发明第一方面中的刀片一样，对于根据本发明第二方面的刀片，当该刀片被用于驱动穿过土壤的挖掘装置时，这种刀片就能把固态的大的物体例如石头或未爆炸的炸弹带到表面上来。
一种具有本发明中第二方面的一个或多个刀片的挖掘装置，可以包括与每个刀片相连的切断元件。每个切断元件可以被安装在挖掘装置中，使得该切断元件平行于相连的所说刀片，并且稍微偏离刀片的一侧。所说的每个刀片相对于相连的切断元件是可以移动的。在使用中，每个刀片经过一个相连的切断元件的转动能产生切断作用。
当将具有一个或多个刀片以及相连的切断元件的挖掘装置驱动穿过雷区或战区的土壤时，刀片经过所说的切断元件的切断操作能切割诸如有刺的金属丝、缆丝、和植物的根等物质，从而防止这些物质缠绕在挖掘装置的转动轴周围。
当将挖掘装置驱动穿过雷区或战区的土壤时，转动轴转动刀片，使刀片穿过土壤。在进行这种移动期间，转动轴靠近土壤顶表面通过。当挖掘装置向前移动时，土壤阻挡着转动轴的移动和转动，即，转动轴可以挖入刀片前方被提升起来的土壤，从而防止挖掘装置向前移动。转动轴上所说的或每个齿减小了迫使转动轴穿过土壤所需的压力。这些齿有助于使刀片前方的土壤碎裂，并移动这些土壤，从而把松散的土壤和物体提升到转动轴的顶部之上，并使得转动轴和挖掘装置可以不受阻挡地向前移动。这些齿还有助于把较大的物体提升到土壤表面上来。
还包括一个或多个切断元件，根据发明第二方面的包括一个或多个刀片的挖掘装置，也包括安装在转动轴上的一个或多个齿。这些齿或每个齿从转动轴或沿转动轴延伸，在所述刀片对附近相互连接。
在挖掘装置具有螺旋推运器(auger)的一些实施例中，在转动轴转动期间，所说的这些齿可以把土壤移向螺旋推动器。
在挖掘装置中设置这些齿，意味着可以采用低功率的车辆来驱动挖掘装置，使其穿过雷区或战区的土壤。
这些齿的形状是可以改变的，这取决于挖掘装置所使用的环境条件。
挖掘装置可以包括多个根据本发明第二方面的刀片。刀片的精确数目和转动轴上刀片之间的距离，取决于挖掘装置穿过的土壤中可能遇到的碎片的大小和数量。根据具体的环境来选择刀片的数目和刀片之间的间距。类似地，在挖掘装置中所用的所说的或每个刀片的直径、以及所说的或每个刀片的每个分枝元件的长度，取决于挖掘装置所要求的切割深度。
根据本发明的第三方面，一种可移动车辆包括(a)一挖掘装置；(b)一漏斗，该漏斗的一端敞开，并且在漏斗内部具有一个或多个可移动的研磨元件，该研磨元件用于把那些被输送到漏斗的物质研磨至预定的大小；(c)一输送带，用于从挖掘装置向漏斗输送物质，所说的输送带装置包括一磁铁和一筛网，其中的磁铁用于除去含铁碎片，其中的筛网用于在物质到达漏斗之前从这些物质中除去松散的或小的颗粒。
输送带装置可以包括一输送条带，在该输送条带的一端部设有一磁性滚筒。这样就可以除去输送条带上所输送的物质中含有的含铁碎片。
所说的磁性滚筒可以是一个具有永久磁铁或电磁铁的滚筒。
输送装置还可以包括一条穿孔的输送条带。在被输送的物质到达漏斗之前，在输送条带上的被输送的物质中所含的小的和松散的颗粒可以通过这些穿孔落下。
挖掘装置可以具有一个根据本发明第一或第二方面的刀片，优选地是具有多个根据本发明第一或第二方面的刀片。在这些实施例中，挖掘装置可以在一个或多个所说的刀片附近设有一个切断元件，也可以在一个或多个所说的刀片附近的转动轴上安装一个或多个齿。
研磨漏斗可以包括多个可转动的锤头和一个或多个背板。
例如，可以有一块单一的铰接的金属背板；或可以具有两块单独的板，这两块单独的板沿着所说可转动锤头前方或任一侧的往复路径移动。
所说的多个锤头可以安装在一个或多个转动飞轮上。
研磨漏斗可以选择性地在可转动的锤头与所说的或每个背板之间设有一个格子网。这个格子网能用于确保只有那些大于格子网中的孔尺寸的颗粒才继续保持在研磨漏斗内，且允许那些小一些的颗粒在重力的作用下通过这个格子网落下。这个格子网可以被用于确定漏斗所产生的颗粒的大小，因为一旦这些颗粒变得足够小，它们就通过这个格子网落下，离开可转动的锤头。
所说的多个可转动的锤头与背板之间的距离是可以调节的。这样就可以改变由漏斗所产生的颗粒的最终大小。
根据本发明的第四方面，提供了一种对雷区进行清除的方法，该方法包括以下步骤(i)驱动一挖掘装置，使挖掘装置通过雷区中的土壤，并把那些被提升到土壤表面上的松散的碎片进行收集；(ii)将含铁物质与所说的碎片分开，并把含铁物质收集在一收集接收器内；(iii)将小的和松散的非铁颗粒与非铁碎片分开，使非铁颗粒沉积到土壤上；
(iv)将剩余的非铁碎片研磨成一预定的大小，以便使其能沉积到土壤上。
该方法还可以包括以下步骤(v)对挖掘装置进行观察；(vi)当一个或多个大于预定尺寸的物体被挖掘装置提升到土壤表面上时，就使挖掘装置停止；(vii)在挖掘装置重新开始操作之前，除去所说的一个或多个物体。
根据本发明的第五方面，提供了一种如权利要求
35中所限定的方法。
下面将参照附图，通过举例的方式来描述本发明的一些优选实施例，但本发明并不局限于所举的这些例子。在附图中
图1是根据本发明的挖掘装置的侧视图；图2是与图1中相类似的挖掘装置的立体示意图；图3是根据本发明的用于如图1和图2所示的挖掘装置的一种刀片的立体示意图；图4是根据本发明的用于如图1和图2所示的挖掘装置的另一种刀片的立体示意图；图5a是安装在如图1和图2所示的挖掘装置中的转动轴上的多个如图4所示刀片的示意图；图5b表示安装在转动轴上的图4所示刀片与多个齿相结合；图5c和5d表示根据本发明的实施例中的单个齿；图5e表示在图5a所示的挖掘装置向前移动期间图4中的刀片；图6是根据本发明的可移动车辆的侧视图；图7是根据本发明的与图6中类似的可移动车辆的立体示意图；图8a和8b是根据本发明的研磨漏斗的内部细节的立体示意图；在我们申请的未结案的英国专利申请GB9901997.8中详细地描述了如图1和图2所示的挖掘装置10。
图1和图2所示的挖掘装置10包括安装在一转动轴14上的多个刀片12。当挖掘装置10被驱动而经过雷区中的土壤时，转动轴14使得刀片12通过土壤转动。刀片12上锋利的刀刃切入土壤以及其它诸如植物的根或线。通过转动刀片，就可以把一些固体物质如石头或未爆炸的炸弹(unexplodedordnance)露出土壤表面。然后在此利用环绕着挖掘装置10上的输送路径18移动的多个挖斗16中的一个挖斗，把它们挖出并对它们进行收集。
挖斗16携带着它们从土壤表面收集到的物体绕着输送路径18移动，直到它们到达输送路径18上的最高点20。在最高点20，挖斗16发生倾斜，从而将它们携带的物体下放到一收集元件的内部或上部。
然后，挖斗16绕着输送路径18移动进一步移动到这样一个位置，即，在这个位置，挖斗又能够收集那些被刀片12提升到表面的物体了。
设置一摄影机22来观察绕着输送路径18移动的刀片12和挖斗16。
摄影机22使得挖掘装置10可以被遥控。
如果操作人员通过摄影机22观察到其中一个挖斗16收集到了未爆炸的炸弹，那么，挖掘装置10就可以被停止，并对未爆炸的炸弹进行安全地处理。
在另外的一些实施例中，可以用有肋条的输送带来代替挖斗16。在这些实施例中，输送带上间隔的肋条可以收集被刀片12提升到表面的物体，每个肋条把它所携带的物体输送到输送路径18上的最高点20，然后，把所携带的物体下放到收集元件内部或上部。
图3表示出了根据本发明的适合用于如图1和图2所示挖掘装置10的一种刀片12。
这种刀片12包括一基底部分24和远离该基底部分24的一终端部分26。基底部分24比终端部分26宽，刀片12的宽度在基底部分24和终端部分26之间逐渐变窄。
刀片12的宽度与刀片的长度成比例。因此，当刀片12的期望切割深度为250mm时，刀片12的基底部分24的宽度就为75mm。
刀片12包括在基底部分24与终端部分26之间延伸的第一弧形刀刃28。该第一弧形刀刃28是锋利的，并且在图3所示的实施例中是凸面弯曲的。
第二刀刃30从第一刀刃28延伸，并横贯刀片12的终端部分26。该第二刀刃30是锋利的，并且在图3所示的实施例中是平的。
刀片12还包括在终端部分26与基底部分24之间从第二刀刃30延伸的第三弧形刀刃32。该第三刀刃32沿着刀片12上的与第一刀刃28相反一侧延伸。第三刀刃32是锋利的，并且在图3所示的实施例中是凹面弯曲的。
这三个锋利的刀刃28，30，32都具有一些刃面34，这些刃面所对着的角至少为90度。在刀片12的每一侧，每个刀刃28，30，32的对应的刃面34相互之间是偏斜的。
刀片12的基底部分24可以以两种朝向中的一种朝向被固定在挖掘装置10的一转动轴14上。在任何一种朝向中，刀片12所在的平面通常垂直于转动轴14的轴线。
当按照第一朝向来安装刀片12时，在挖掘装置10正常向前移动期间，转动轴14的转动使得刀片12围绕转动轴的轴线转动，从而使得第一刀刃在前，紧跟着的分别是第二刀刃30和第三刀刃32。
在这种转动期间，第一刀刃28切入土壤、树木植物的根、绊网金属丝和缆线，从而松开(freeing)任何未爆炸的炸弹例如地雷。尾随着的第二刀刃30和第三刀刃32跟着第一刀刃28切入这些已被切割的物质。
刀片12的刀刃28，30，32的刃面34所对的角；刃面34的相对朝向；以及刀片12的比较宽的基底部分24，在第一刀刃28和第三刀刃32上限定了相对宽的刃面34。这意味着，随着第三刀刃32跟随着第一刀刃28通过被切割的物质以及土壤中的其它碎片，第三刀刃32的刃面34就会产生一种提升效果。
转动轴14可以反向转动，从而使第三刀刃32在前，尾随着的依次是第二刀刃30和第一刀刃28。在这种转动期间，第三刀刃32切割那些任何会缠绕着转动轴14的树根或植物。
当按照第二朝向安装刀片12时，在挖掘装置10正常向前移动期间，转动轴1 4的转动使得刀片12围绕该转动轴的轴线转动，从而使得第三刀刃在前，尾随着的依次是第二刀刃30和第一刀刃28。
在这种转动期间，第三刀刃切割穿过土壤等，尾随的第二刀刃30和第一刀刃28跟着穿过这些被切割物质。如前面参照第一朝向所描述的那样，第一刀刃28的刃面34的相对朝向和大小使得被切割的物质和任何固体物质被提升到表面上来。
第一刀刃28和第三刀刃32的刃面34可以选择性地为凹面形的。
图3所示的刀片12包括一凿刃36。该凿刃36被设置成沿着第二刀刃30和第三刀刃32的刃面34连接处。在与图3所示刀片的相反侧的第二刀刃30的刃面34和第三刀刃32的刃面之间也设有一凿刃36。
在刀片12具有凿刃36的一些实施例中，刀刃12可以按照第二朝向来安装，从而使得在转动轴14转动期间，第三刀刃32和凿刃36是位于前面的刃。这就使得凿刃36可以劈开和割断在刀片围绕转动轴的轴线转动期间所遇到的岩石。
第二刀刃32尾随着凿刃并切割那些已被凿刃36割断的的物质。第一刀刃28的刃面34按照与前面所描述的相类似的方式提升这些被切割的物质。
在优选的实施例中，沿着第二刀刃30和第三刀刃32之间的连接处测量所得的凿刃36的长度为25mm。
图4表示出了根据本发明的另一种刀片12。这种刀片12包括三个分枝元件38。每个分枝元件38具有一个基底部分40和一个终端部分42。终端部分42比基底部分40宽，在终端部分42与基底部分40之间，每个分枝元件38的宽度逐渐变窄。
每个分枝元件38包括在基底部分40和终端部分42之间延伸的第一弧形刀刃44。该第一刀刃44是锋利的，并且在图4所示实施例中是凹面弯曲的。
第二刀刃46从第一刀刃44横贯每个分枝元件38的终端部分42延伸。该第二刀刃46也是锋利的，并且在图4所示实施例中是凸面弯曲的。
每个分枝元件38还包括在终端部分42和基底部分40之间延伸的第三弧形刀刃48。该第三弧形刀刃48沿着每个分枝元件的与第一刀刃44相反的一侧延伸。该第三刀刃48是锋利的，并且在图4所示实施例中是凹面弯曲的。
这三个分枝元件38的基底部分40在刀片12的中心区域50汇合并连接在一起。分枝元件38以一个相等的间距从所说的中心区域50延伸。在图4所示的实施例中，这些分枝元件38大致位于相同的平面内。
象图1和图2所示那样，通过使转动轴14穿过刀片12的中心区域50，并使刀片12与转动轴14相互固定，就可以把刀片12固定在挖掘装置10中的转动轴14上。于是，转动轴14的转动就可以使分枝元件38围绕着转动轴14的轴线转动。
分枝元件38的锋利的刀刃44，46，48可以形成相邻的一系列围绕刀片12周边的锋利刀刃。
当图4中的刀片12被用于挖掘装置10中时，可以在挖掘装置10中设置切断块52，从而当刀片12被转动轴14转动时，它就可接近该切断块52通过。
图5a表示出了安装在一转动轴14上的如图4所示的多个刀片12。在挖掘装置10中设置多个切断块52，从而使得每个切断块52相对于刀片12固定，平行于刀片12中相邻的切断块，并偏离相邻的切断块的一侧。当转动轴14转动时，每个刀片12靠近其中一个切断块52通过。如果刀片12的分枝元件38挖起一些诸如有倒刺的金属丝，绊网线或植物根的物体，那么，刀片12通过切断块52的动作就可以对这些物体进行切割，从而使得这些物体不会缠绕在转动轴14周围。
图5a中的转动轴14还包括位于相邻刀片12之间的多个齿54。这些齿54沿着相邻刀片12之间的转动轴14的长度方向延伸，并从该转动轴14向外突出。这些齿54相对于转动轴14被固定，从而在转动轴14转动期间，这些齿54随着刀片而转动。
图5b表示出了一种刀片12，这种刀片12具有六个分枝元件38，这些分枝元件38被安装在一转动轴14上，转动轴14上与三个齿54相结合。这些齿54绕转动轴14等间距地安装，并与刀片12相邻。
根据挖掘装置10使用条件的不同，这些齿54的形状和大小都是可以改变的。图5c和5d表示出了两种不同类型的齿54。
图5c所示的齿54大致为T形，它具有竖直的支撑元件55和横条元件57。这种齿54可以沿着被设置在支撑元件55自由端的大致笔直的刀刃59固定到转动轴14上。
图5d所示的齿54是一种弧形的弯曲元件，随着它从基底部分63向它的终端部分65延伸，它的断面宽度逐渐减小。这种齿54可以沿着沿基底部分63延伸的大致笔直的刀刃67固定到一转动轴14上，从而使得在转动轴14转动期间，终端部分65是在前的刀刃。
对于具有图5a中的刀片12、切断元件52和齿54的挖掘装置10来说，在这种挖掘装置10向前移动期间，转动轴14进行转动，以便按逆时针方向转动刀片12，如图2所示。
刀片12以这种形式转动，使得随着刀片12通过土壤，刀片12就把土壤切成碎片。刀片12相对于挖掘装置10的移动方向的转动方向，与刀片12尾随着的刀刃一起作用，就可以把土壤碎片提升起来，以形成一土波69(图5e)，这些土波被向前推动到刀片12的前方。
刀片12的提升作用还可以把一些埋置的物体，例如未爆炸的炸弹和地雷71，提升到土壤表面，从而把这些埋置的物体带到土波表面。
转动轴14的转动还使得这些齿54沿着与刀片12相同的转动方向转动。这些齿54有助于提升那些被刀片12遇到的任何埋置物体和土壤。这种转动还可以把任何松散的土壤和小物体，例如小的未爆炸的炸弹或其它碎片提升到转动轴14上，以便由挖掘装置10的挖斗16来收集。从而，这些齿54能减少刀片前方的土壤和碎片的量，并有助于转动轴14沿挖掘装置10的移动方向穿过土壤。
随着转动的刀片12和齿54穿过土壤，在刀片12的前方，从土波掉下的任何松散或小的物体再次被转动的刀片12和齿54提升起来，而不是被提升到转动轴14上。因此，在刀片12的前方，这些松散的土壤和物体被推动，直到它们被提升到转动轴上为止，以便由挖斗16来收集。
能被齿54提升到转动轴14上的物体的大小，是由安装在转动轴14上的相邻刀片12之间的间距A来决定的。这是因为这些齿54的长度通常比刀片12的长度短，从而这些被提升的物体必须能从相邻刀片12之间通过。
可以对挖掘装置10进行调节，以确保那些大于预定尺寸的未爆炸的炸弹不会由挖掘装置10的挖斗16拾捡。由于这些物体不能被提升到转动轴14上，因此，它们就被向前推动到刀片12前方所形成的土波上。
如果大的物体，例如未爆炸的地雷，露出到表面上并被携带到刀片12前方的土波上，那么，设置在挖掘装置10中的用于观察刀片12和挖斗16的摄影机22就可以使操作人员判断是否要停止挖掘装置10。这样就可以在挖掘装置10的重新开始操作之前，安全地除去和/或引爆所说的物体。因此，摄影机22构成了这样一种设备，即通过这种设备就能对挖掘装置10进行遥控。
图6和图7表示出了根据本发明的一种可移动车辆56。
这种可移动车辆包括一挖掘装置10、一输送装置58和一研磨漏斗60。
图1和图2所示的挖掘装置以及未结案的英国专利申请GB9901997.8中描述的挖掘装置，都适合用作图6中的挖掘装置10。
在图示实施例中，输送装置58包括第一输送带62和第二输送带64。
第一输送带62是由可移动地绕在两个间隔开的可转动的滚筒68，70上的环状柔性条带66构成。滚筒68位于挖掘装置上端之下。输送条带66绕着第一滚筒68延伸，并且沿水平方向从第一滚筒68延伸到远离挖掘装置10处的第二滚筒70。
滚筒70具有一磁铁，该磁铁可以是永久磁铁，也可以是电磁铁。
与第一输送带62一样，第二输送带64是由可移动地绕在两个间隔开的可转动的滚筒74，76上的环状柔性条带72构成。
滚筒74位于第一带62的滚筒70的旁边且稍微下方一点。第二输送条带72沿着与第一输送条带66相同的方向延伸。它向上围绕着滚筒74，并沿着水平方向离开滚筒74，朝着远离第一带62的第二滚筒76延伸。
第二输送条带72具有许多穿孔，这些穿孔具有相同的大小，并允许那些小于预定尺寸的颗粒在重力的作用下通过输送条带72落下。
在可移动的车辆56上方的高处位置上设置有两个电视摄像机22，78。摄像机22，78可以倾斜、转动和变焦。这些摄像机使得可以对那些通过可移动车辆56的物质进行观察，并且还有助于对车辆56进行控制。特别是，其中一个摄像机22用于观察那些被挖掘装置10提升的物质，而另一个摄像机78则用于观察那些通过车辆的剩余部分输送的物质。
当挖斗16到达输送路径18的最高点20时，被挖掘装置10的挖斗16提升的物质就掉落到第一输送带62的第一端68a上。
这种落下的物质被送向远离挖掘装置10的滚筒70。当这些物质到达滚筒70时，这些物质中的任何含铁的碎片就被设置在滚筒70内的磁铁朝绕着滚筒70的输送条带66的区域吸引。
当输送条带66绕着滚筒70移动时，将任何非铁物质输送并超过第一输送带62的端部，从而在重力作用下掉落到第二输送带64的第一端74a上。
由于滚筒70提供了磁吸引力，因此，含铁碎片就不会从第一输送带62的端部掉落。因此，当输送条带66绕滚筒70移动时，含铁碎片与输送条带66保持接触。这就能有效地把任何含铁的碎片与那些由可移动的车辆56输送的其它物质有效地分离开。
含铁碎片与输送条带66保持接触，直到含铁碎片朝第一滚筒68往回移离第二输送带70一个预定的距离为止。在移动所说的这个距离处，磁吸引力就变得太微弱，以致于不能使含铁碎片与输送条带66继续保持接触。于是，这些含铁碎片就在重力的作用下从输送条带66落下，并由滑道82引导到收集接收器80。
可以把任何未爆炸的炸弹，例如小的杀伤性地雷，与那些被输送通过可移动的车辆56的物质分离开，以便可以安全地处理所说的未爆炸的炸弹。对任何含铁碎片进行收集，还确保了这些含铁碎片不会返回到土壤中。联合国要求把金属碎片从雷区中除去，以便可以利用别的金属监测设备来进行雷区检查。把含铁的碎片除去就能减小由碎铁片所产生的错误警报的数量。
将那些落到第二输送带64的第一端74a上的非铁物质移离第一输送带62，并移向第二输送带64的第二滚筒76。由于第二输送条带72被穿有孔，因此，那些小于预定尺寸的颗粒就会在重力作用下通过输送条带72落下。
当保留在第二输送条带72上的非铁物质到达第二滚筒76时，就被输送到第二输送带64的第二端76a，并在重力作用下掉落到研磨漏斗60内。
图8a和8b表示出了根据本发明的研磨漏斗的详细情况。
研磨漏斗包括一个背板84，在图8a中，这个背板是铰接的金属后板，它绕着两个在竖直方向上间隔开的滚筒86，88移动。
在背板84所围成的区域内设有多个飞轮90。如图8b所示，在每个可转动的飞轮90上安装了多个可转动的锤头92。
当物质被输送到研磨漏斗的顶部时，这些物质就在锤头92与背板84之间被粉碎或破碎。
为了允许锤头弹回特别坚硬的物质，锤头92设计成可以转动的。锤头可以被设计成不同形状和大小，这取决于那些被输送到研磨漏斗内的切割物质的土壤结构和物质的性质。
为了防止那些被输送到研磨漏斗内的湿的物质造成堵塞，背板84设计成可以移动的。
在其它的一些实施例中，可以用两块或更多块单独的板来代替铰接的金属背板84，所说的单独的板可以在转动的飞轮90的每一侧上的往复路径上移动。
研磨漏斗可以包括多个飞轮90和可以转动的锤头92的组合件。飞轮/锤头组件可以移向或移离所说的背板84，以便适应所产生的颗粒的不同的大小，并考虑到可转动锤头92上的磨损。
由研磨漏斗所产生的颗粒的大小，还可以完全地或部分地由格子网94中的孔的大小来决定。
格子网94是选择性的。如果具有格子网，那么，可以把该格子网设置在可转动的锤头92与背板84之间。在锤头92与背板84之间设置这种格子网94，就意味着那些小于预定尺寸的颗粒就会在重力作用下通过格子网94中的孔落下。
那些大于格子网94中的孔的预定尺寸的颗粒，就保留在可转动的锤头92与格子网94之间，从而能把它们进一步的粉碎或破裂，直到它们小到足够能在重力作用下通过格子网94掉落并离开锤头92为止。
格子网94可以由硬质金属制造。
权利要求
1.一种用于挖掘装置中的刀片，包括(a)一基底部分和远离该基底部分的一终端部分，所说的基底部分比所说的终端部分宽，所说的刀片的宽度在基底部分与终端部分之间逐渐变窄；(b)一第一锋利的弧形刀刃，在所说刀片的基底部分和终端部分之间延伸；(c)一第二锋利的刀刃，由所说的终端部分限定；(d)一第三锋利的刀刃，在所说刀片的基底部分和终端部分之间延伸，第一、第二和第三刀刃中的每个刀刃具有刃面，刃面之间所对的角至少为90度，每个刃面相对于另外刀刃的对应刃面是偏斜的。
2.一种根据权利要求
1所述的刀片，其中第二锋利的刀刃的刃面所对的角为90度。
3.一种根据权利要求
1或2所述的刀片，其中第一和第三锋利的弧形刀刃的刃面所对的角为90度。
4.一种根据权利要求
1或2所述的刀片，其中第一和第三锋利的弧形刀刃中至少一个刀刃是凹面形的。
5.一种根据权利要求
4所述的刀片，其中第一和第三锋利的弧形刀刃中每个刀刃的刃面都是凹面形的。
6.一种根据任一前述权利要求
所述的刀片，其中当沿着垂直于第二锋利的刀刃的长度方向测量时，第二锋利的刀刃的刃面的深度为25mm。
7.一种根据任一前述权利要求
所述的刀片，在第二和第三刀刃的刃面之间的每个连接处还包括一凿刃。
8.一种根据权利要求
7所述的刀片，其中每个凿刃的长度为25mm。
9.一种根据任一前述权利要求
所述的刀片，其中所说刀片的基底部分的宽度为75mm。
10.一种大致如本申请中参照和/或根据附图中的图3所描述的刀片。
11.一种用于挖掘装置中的刀片，具有三个或更多个分枝元件，每个分枝元件包括(a)一基底部分和远离该基底部分的一终端部分，所说的终端部分比所说的基底部分宽，所说的分枝元件的宽度在基底部分与终端部分之间逐渐变窄；(b)一第一锋利的弧形刀刃，在所说刀片的基底部分和终端部分之间延伸；(c)一第二锋利的刀刃，由所说的终端部分限定；(d)一第三锋利的弧形刀刃，在所说刀片的基底部分和终端部分之间延伸；其中，所说的三个或更多个分枝元件在它们的基底部分汇合并连接在一起，从而使得它们以一个相等的间距从所说刀片的中心区域延伸彼此分开。
12.一种根据权利要求
11所述的刀片，其中这些分枝元件的锋利的刀刃在所说刀片周边形成一系列相邻的刀刃。
13.一种大致在本申请中参照和/或根据附图中图4所描述的刀片。
14.一种挖掘装置，包括一个或多个刀片，每个刀片都是根据权利要求
11所限定的刀片，其中，转动轴穿过并固定在所说的或每个刀片的中心。
15.一种根据权利要求
14所述的挖掘装置，还包括与所说的或每个刀片相连的切断元件，所说的或每个切断元件平行于并移向所说的或每个刀片的一侧。
16.一种根据权利要求
14或15所述的挖掘装置，其中，转动轴包括一个或多个齿，所说的齿沿着并从与所说的或每个刀片相邻的转动轴延伸。
17.一种大致在本申请中参照和/或根据附图中的图5所描述的挖掘装置。
18.一种可移动的车辆，包括(a)一挖掘装置；(b)一漏斗，该漏斗的一端敞开，并且在漏斗内部具有一个或多个可移动的研磨元件，该研磨元件用于把那些被输送到漏斗的物质研磨至预定的大小；(c)一输送带，用于从挖掘装置向漏斗输送物质，所说的输送带装置包括一磁铁和一筛网，其中的磁铁用于除去含铁碎片，其中的筛网用于在物质到达漏斗之前从这些物质中除去松散的或小的颗粒。
19.一种根据权利要求
18所述的可移动的车辆，其中输送带装置包括一输送条带，该输送条带在其端部设有磁性的滚筒。
20.一种根据权利要求
19所述的可移动的车辆，其中磁性滚筒包括一个具有永久磁铁的滚筒。
21.一种根据权利要求
19所述的可移动的车辆，其中磁性滚筒包括一个具有电磁铁的滚筒。
22.一种根据权利要求
18至21之一所述的可移动的车辆，其中输送带装置包括一条穿孔的输送条带。
23.一种根据权利要求
18至22之一所述的可移动的车辆，其中所说的挖掘装置包括一个或多个根据权利要求
1或根据权利要求
1的任一从属权利要求
的刀片。
24.一种根据权利要求
18至22之一所述的可移动的车辆，其中所说的挖掘装置包括一个或多个根据权利要求
11或根据权利要求
11的任一从属权利要求
的刀片。
25.一种根据权利要求
24所述的可移动车辆，其中所说的挖掘装置是根据权利要求
14至16中任一所述的挖掘装置。
26.一种根据权利要求
18至25之一所述的可移动车辆，其中所说研磨漏斗包括多个可转动的锤头和一背板。
27.一种根据权利要求
26所述的可移动车辆，其中所说的背板包括一铰接的硬质金属背板，该背板绕着两个间隔开的滚筒移动。
28.一种根据权利要求
26所述的可移动车辆，其中所说的背板包括两块板，这两块板在可转动的锤头的每一侧上或前方沿着往复的路径移动。
29.一种根据权利要求
26至28之一所述的可移动车辆，其中多个可转动的锤头被安装在一个或多个转动的飞轮上。
30.一种根据权利要求
26至29之一所述的可移动车辆，其中研磨漏斗还包括位于所说的多个可转动的锤头与所说背板之间的格子网。
31.一种根据权利要求
26至30之一所述的可移动车辆，其中位于多个可转动的锤头与所说的背板之间的距离是可以调节的。
32.一种大致在本申请中参照和/或根据附图中的图6至图8B所描述的可移动车辆。
33.一种在雷区中扫雷的方法，包括以下步骤(i)驱动一挖掘装置，使挖掘装置通过雷区中的土壤，并对那些被提升到表面上的松散的碎片进行收集；(ii)将含铁物质与这些碎片分开，并把含铁物质收集在一收集接收器内；(iii)将小的和松散的非铁颗粒与非铁的碎片分开，以便沉积到土壤上；(iv)将剩余的非铁碎片研磨成一预定的大小，以便沉积到土壤上。
34.一种根据权利要求
33所述的在雷区中扫雷的方法，还包括以下步骤(v)对挖掘装置进行观察；(vi)当一个或多个大于预定尺寸的物体被挖掘装置提升到土壤表面上时，就使挖掘装置停止；(vii)在挖掘装置重新开始操作之前，除去一个或多个物体。
35.一种从布有炸弹的土壤中清除炸弹的方法，包括以下步骤在两个方向上同时移动一对具有平行切割刀刃的相互间隔开的平行刀片，使刀片通过布有炸弹的土壤，从而对土块进行切割；在所说的两个方向上同时移动一齿或搅拌元件，所说的齿或搅拌元件位于所说的刀片之间，并与所说的切割刀刃间隔开，从而移动所说的土块，所说的移动方向中的至少一个方向是这样子的，即，该移动方向使得刀片和/或齿或搅拌元件把土块和土块中的炸弹提升起来，刀片之间的间距允许把小于预定尺寸的土块颗粒移离所说的刀片；并把那些大于所说预定尺寸的土块颗粒，提升到刀片附近的布有炸弹的土壤的最高部分。
专利摘要
一种用于挖掘装置的刀片(12)，该刀片(12)包括一基底部分(24)和远离该基底部分(24)的一终端部分(26)。基底部分(24)比终端部分(26)宽，刀片的宽度在基底部分(24)和终端部分(26)之间逐渐变窄。刀片(12)上设有第一、第二、第三锋利刀刃(28，30，32)，每个刀刃具有刃面(34)，刃面(34)所对的角至少为90度。刃面(34)中的每个刃面相对于其它刀刃的各刃面(34)是偏斜的。这些锋利的刀刃(28，30，32)的刃面(34)的朝向，使得当刀片绕着挖掘装置中的一轴线转动并穿过物质时，该刀片(12)具有提升作用。
文档编号F41H11/16GKCN1409814SQ00817081
公开日2003年4月9日 申请日期2000年11月2日
发明者约翰·R·弗伦奇 申请人:J·R·弗伦奇有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan