一种折叠式推土铲、控制系统及推土机的制作方法

文档序号:22602620发布日期:2020-10-23 12:32阅读:212来源:国知局

本实用新型涉及推土机技术领域,尤其涉及一种折叠式推土铲、控制系统及推土机。



背景技术:

推土铲安装在推土机前端,是推土机的主要工作装置,由铲刀和推架两部分组成,推土铲通过液压油缸实现上升和下降,来实现推土作业。

推土机作业时,将铲刀切入土中,依靠推土机本体的前进动力,完成土的切割和推运作业。在推铲基坑,路堑,构筑路堤或作业范围狭小等工况下,作业工况对推土铲的宽度有相应要求,为满足施工需求,需更换铲刀,但更换铲刀需停工停机且用时长,导致作业效率低下,工作劳动强度大,这很大程度制约了推土机的使用范围。

现有专利zl201620739365.0中提出了一种推土机用多功能折叠铲刀,其中,左、右铲刀依靠伸缩杆伸缩,并带动左、右铲刀变换,调整铲刀的形状,以实现集土、分土和运输功能。具体地,伸缩杆为螺纹结构旋紧旋出的伸缩杆,调整左、右铲刀时,推土机停机,通过人工旋拧螺纹结构实现调整。现有专利zl01240434.9中提供了一种推土机组合式铲刀,其中,左、右铲刀和拱形架之间设置有支撑杆,当左、右铲刀调整时,支撑杆也需要对应地更换。

上述两种技术方案中,在调整左、右铲刀时,推土机均需要停止工作,且调整时间长,工作量大,工作效率低。

本实用新型中提供了一种折叠式推土铲、控制系统及推土机,用于解决上述问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种折叠式推土铲,能够快速调整推土铲的宽度,缩短调整时间。

本实用新型中还提供了一种控制系统,用于控制上述折叠式推土铲折叠和展开,以快速调整推土铲的宽度,适应不同工况需求。

本实用新型中又提供了一种推土机,利用上述控制系统控制以快速调整推土铲的宽度,缩短推土机停止工作的时长,无需停机,提高推土机的工作效率。

为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

提供一种折叠式推土铲,包括:

拱形架;

主刀头,连接于所述拱形架上;

两个副刀头,两个所述副刀头分别位于所述主刀头的两端,且均与所述主刀头铰接;

折叠油缸,设置于所述拱形架上,所述折叠油缸的输出端连接于所述副刀头,所述折叠油缸被配置为调整所述副刀头和所述主刀头之间的夹角;

升降油缸,所述升降油缸的输出端连接于所述拱形架,所述升降油缸被配置为驱动所述主刀头和所述副刀头提升和下降。

本实用新型中还提供了一种控制系统,用于控制所述的折叠式推土铲,所述控制系统包括:

四个先导控制阀;

工作油泵和先导油泵,均连通于工作油箱,所述工作油泵被配置为向所述升降油缸和所述折叠油缸提供液压油,所述先导油泵被配置为向四个所述先导控制阀提供先导控制油;

第一油路控制阀和第二油路控制阀,其中两个所述先导控制阀一一对应连接于所述第一油路控制阀的先导油口k1和先导油口k2,另外两个所述先导控制阀一一对应连接于所述第二油路控制阀的先导油口k3和先导油口k4;

所述第一油路控制阀连接于工作油泵,所述第一油路控制阀被配置为控制所述折叠油缸动作;所述第二油路控制阀能够经所述第一油路控制阀与工作油泵连通,所述第二油路控制阀被配置为控制所述升降油缸动作。

优选地,所述控制系统还包括:

第三单向阀,所述第三单向阀的入口连接于所述第一油路控制阀的b口,所述第三单向阀的出口连接于所述折叠油缸的无杆腔。

优选地,所述控制系统还包括:

第一溢流阀,与所述第三单向阀并联设置,所述第一溢流阀连接于所述第一油路控制阀的b口与所述折叠油缸的无杆腔之间,所述第一溢流阀的先导油口同时连接于所述折叠油缸的无杆腔和有杆腔。

优选地,所述控制系统还包括电气系统,所述电气系统包括控制开关和线束;

两个所述折叠油缸的有杆腔和所述第一油路控制阀的a口之间的管路上均设置有电磁比例阀,所述电磁比例阀控制向所述折叠油缸的有杆腔供油的管路的通断;

所述控制开关通过线束连接于所述电磁比例阀,所述控制开关被配置为控制所述电磁比例阀的通断。

优选地,所述控制系统还包括:

油缸快降阀,所述油缸快降阀连接于所述升降油缸的有杆腔和无杆腔之间,所述油缸快降阀的一控制油口连接于所述升降油缸的有杆腔,另一控制油口连接于第二油路控制阀的a口。

优选地,所述油缸快降阀和所述升降油缸的无杆腔之间的管路上设置有第四单向阀,所述第四单向阀能够阻止所述升降油缸的有杆腔内的液压油进入所述升降油缸的无杆腔。

优选地,所述先导油泵和所述先导控制阀之间的管路上设置有球阀,所述球阀被配置为能够阻断向所述先导控制阀供油的管路。

优选地,所述先导油泵和所述球阀之间的管路上还设置有蓄能器。

本实用新型中又提供了一种推土机,包括推土机本体及所述的折叠式推土铲,所述折叠式推土铲连接于所述推土机本体的前端。

本实用新型的有益效果:本实用新型中利用折叠油缸驱动副刀头,以快速调整副刀头和主刀头之间的夹角,从而快速调整推土铲的宽度,实现推土状态和分土状态的快速切换,操作方便灵活,推土机停止工作的时间大幅缩短,甚至无需停机,大幅提高工作效率,同时,也降低人工工作量。升降油缸控制折叠式推土铲的提升和下降,以完成推土作业等动作。

附图说明

图1是本实用新型的推土机的俯视图;

图2是本实用新型的折叠式推土铲在常规推土状态下的结构示意图;

图3是本实用新型的折叠式推土铲在最小宽度状态下的结构示意图;

图4是本实用新型的折叠式推土铲在不同状态下的结构示意图;

图5是本实用新型的单控制手柄的结构示意图;

图6是本实用新型的控制系统的原理图;

图7是本实用新型的控制系统的第一油路控制阀和第二油路控制阀处的原理图;

图8是本实用新型的控制系统的折叠油缸和升降油缸处的原理图。

图中:1、拱形架;2、主刀头;3、副刀头;4、折叠油缸;5、升降油缸;6、先导控制阀;7、工作油泵;8、先导油泵;9、工作油箱;10、第一油路控制阀;11、第二油路控制阀;12、第三单向阀;14、第一溢流阀;15、电磁比例阀;16、油缸快降阀;17、第四单向阀;18、球阀;19、蓄能器;20、第一单向阀;21、第二单向阀;22、过滤器;23、第二溢流阀;24、滤油器;25、油冷器;26、推土机本体。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示,本实施例中提供了一种推土机,包括推土机本体26,及折叠式推土铲,以及控制系统,其中折叠式推土铲安装于推土机本体26的前端,控制系统控制折叠式推土铲折叠,以改变铲刀的宽度,同时能够控制折叠式铲刀整体升降,以实现推土动作。

推土机工作时,该折叠式推土铲能够根据不同工况使用需求,快速切换推土铲的状态,以调整推土铲的宽度,推土铲的调整速度快,推土机停止工作的时间短,无需停机,提高工作效率。

具体地,折叠式推土铲包括拱形架1、主刀头2、两个副刀头3、折叠油缸4和升降油缸5,其中,拱形架1连接于推土机的推土机本体26上,主刀头2连接于拱形架1上,两个副刀头3分别位于主刀头2的两端,且均与主刀头2铰接,折叠油缸4设置于拱形架1上,折叠油缸4的输出端连接于副刀头3,折叠油缸4被配置为驱动副刀头3以调整副刀头3和主刀头2之间的夹角。实现推土状态和分土状态的快速切换,操作方便灵活。升降油缸5安装于推土机本体26上,且升降油缸5的输出端连接于拱形架1,升降油缸5被配置为驱动主刀头2和副刀头3提升和下降。

本实施例中提供的折叠式推土铲与专利zl01240434.9中提供的推土机组合式铲刀相比,折叠油缸4为副刀头3提供动力,通过改变折叠油缸4的行程即可实现推土铲的折叠和展开。推土机作业时,折叠油缸4同时作为副刀头3的支撑杆使用,为副刀头3提供支撑力。取消了副刀头3和主刀头2的拱形架1之间的支撑杆结构,在改变推土铲的状态时,无需人工更换支撑杆。

本实施例中提供的折叠式推土铲与现有技术中的两专利中的铲刀结构相比,推土机工作过程中,利用折叠油缸4驱动副刀头3,以快速调整副刀头3和主刀头2之间的夹角,从而快速调整推土铲的宽度,实现推土状态和分土状态的快速切换,操作方便灵活,推土机停止工作的时间大幅缩短,甚至无需停机,大幅提高工作效率,同时,也降低人工工作量。升降油缸5控制折叠式推土铲的提升和下降,以完成推土作业等动作。

如图1所示,本实施例中的折叠油缸4和升降油缸5均为两个,均关于推土机本体26的中心对称线(即图1中的水平方向的中心线,图中标出的车体中心)设置,每个折叠油缸4的输出端连接一个副刀头3。

本实施例中提供的折叠式推土铲通过合理布置折叠油缸4的位置和行程,在常规推土状态(图2)和最小宽度状态(图3)的范围内,折叠式推土铲的宽度任意调整。

本实施例中,最大推土作业状态下,如图4-a所示,两侧的折叠油缸4位于最大行程位置,满足推土机正常推土作业需求。

偏置推土作业状态下,如图4-b和4-c所示,其中一侧折叠油缸4位于最大位置,另一侧位于折叠位置,推土铲相对于推土机本体26的中心对称线处于偏置状态,满足推土铲偏置推土作业需求。

不同宽度对称推土作业状态下,如图4-d所示,两侧的折叠油缸4同时调整,推土铲的宽度对称,此时推土铲关于推土机本体26的中心对称线对称,满足不同宽度的推土铲对称推土作业需求。

不同宽度不对称推土作业状态下,如图4-e所示,两侧的折叠油缸4分别调整,推土铲两侧的宽度不同。

运输状态下,如图4-f所示,两侧折叠油缸4位于最短行程位置,铲刀宽度最小,方便运输。

如图5所示,推土机还包括设置在推土机本体26的驾驶室内的单控制手柄,单控制手柄能够向左、右、前、后和保持中位动作。结合图1-图3,单控制手柄控制折叠油缸4的展开和折叠动作,以及升降油缸5的提升和下降动作。

上述控制系统控制折叠油缸4和升降油缸5动作。图6为控制系统的原理图,图7和图8分别为控制系统的不同部分的局部结构图。结合图6、图7和图8,以下对控制系统进行详细说明。

具体地,控制系统包括四个先导控制阀6、工作油泵7、先导油泵8、第一油路控制阀10和第二油路控制阀11,其中,上述单控制手柄动作,对应控制上述四个先导控制阀6分别动作,四个先导控制阀6均连通于工作油箱9,工作油泵7被配置为向升降油缸5和折叠油缸4提供液压油,先导油泵8被配置为向四个先导控制阀6提供先导控制油。其中两个先导控制阀6一一对应连接于第一油路控制阀10的先导油口k1和先导油口k2,另外两个先导控制阀6一一对应连接于第二油路控制阀11的先导油口k3和先导油口k4。第一油路控制阀10连接于工作油泵7,第一油路控制阀10被配置为控制折叠油缸4动作,第二油路控制阀11能够经第一油路控制阀10与工作油泵7连通,第二油路控制阀11被配置为控制升降油缸5动作。

本实施例中,上述四个先导控制阀6分别为展开先导控制阀、折叠先导控制阀、提升先导控制阀和下降先导控制阀。

上述展开先导控制阀连接于第一油路控制阀10的先导油口k1,以控制第一油路控制阀10的阀芯右移。折叠先导控制阀连接于第一油路控制阀10的先导油口k2,以控制第一油路控制阀10的阀芯左移。

提升先导控制阀连接于第二油路控制阀11的先导油口k3,以控制阀芯右移,下降先导控制阀连接于第二油路控制阀11的先导油口k4,以控制阀芯左移。

第一油路控制阀10的a口连接于两个折叠油缸4的有杆腔,b口连接于两个折叠油缸4的无杆腔。第一油路控制阀10的p口经第一单向阀20连通于工作油泵7,第一单向阀20的入口连接于工作油泵7的出油口,第一油路控制阀10的t口连接于工作油箱9。

第二油路控制阀11的a口连接于升降油缸5的有杆腔,第二油路控制阀11的b口连接于升降油缸5的无杆腔,第二油路控制阀11的p口经第二单向阀21后连接于第一油路控制阀10的s口,第二单向阀21的入口连接于第一油路控制阀10的s口。第二油路控制阀11的r口连接于第一油路控制阀10的s口,第二油路控制阀11的s口连通于工作油箱9。

控制系统还包括并联设置的第三单向阀12和第一溢流阀14,第三单向阀12的入口连接于第一油路控制阀10的b口,第三单向阀12的出口连接于折叠油缸4的无杆腔。第一溢流阀14连接于第一油路控制阀10的b口与折叠油缸4的无杆腔之间,第一溢流阀14的先导端同时连接于折叠油缸4的无杆腔和有杆腔。

折叠油缸4的无杆腔和有杆腔内液压油中的压力之和克服第一溢流阀14的弹簧的设定压力后,第一溢流阀14打开,折叠油缸4的无杆腔内的液压油开始溢流回工作油箱9。当推土铲受到的冲击过大时,折叠油缸4的有杆腔或无杆腔内的压力会激增,此时,第一溢流阀14打开,快速泄油,防止折叠油缸4受损伤。

控制系统还包括电气系统,电气系统连接于推土机的蓄电池,电气系统包括两个控制开关和线束。两个折叠油缸4的有杆腔和第一油路控制阀10的a口之间的管路上均设置有电磁比例阀15,电磁比例阀15控制向折叠油缸4的有杆腔供油的管路的通断。本实施例中电磁比例阀15常规状态下为常闭状态。控制开关通过线束连接于电磁比例阀15,控制开关被配置为控制电磁比例阀15的通断。当两个控制开关同时断开时,可防止推土机作业时不必要的误操作。

结合图6和图8所示,控制系统还包括油缸快降阀16,油缸快降阀16连接于升降油缸5的有杆腔和无杆腔之间,油缸快降阀16的一控制油口连接于升降油缸5的有杆腔,另一控制油口连接于第二油路控制阀11的a口。油缸快降阀16和升降油缸5的无杆腔之间的管路上设置有第四单向阀17,第四单向阀17能够阻止升降油缸5的有杆腔内的液压油进入升降油缸5的无杆腔。

先导油泵8和先导控制阀6之间的管路上设置有球阀18,球阀18主要起锁车作用,防止不必要的误操作。

同时,先导油泵8和球阀18之间的管路上还设置有蓄能器19,在发动机出现故障时,发动机熄火,蓄能器19能够继续为整个液压系统提供动力,将铲刀放下,能够安全作业。

控制系统还包括过滤器22,设置于先导油泵8和蓄能器19之间的管路上。此外,过滤器22和工作油箱9之间还设置有第二溢流阀23,当进入蓄能器19内的油液达到一定程度后,球阀18处于关闭状态下,经过滤器22后的先导油经第二溢流阀23回流至工作油箱9。第二溢流阀23和工作油箱9之间的管路上连接有并联设置的第五单向阀和油冷器25。设置第五单向阀防止工作油箱9内的油液倒吸回流至第二溢流阀23处,对第二溢流阀23造成冲击。设置油冷器25用于冷却第二溢流阀23之后的管路内的液压油。此外,过滤器22和蓄能器19之间还设置有单向阀,以防止蓄能器19内的液压油回流对过滤器反向冲击,同时,防止过滤器22内的杂质受到液压油的反向冲击后,回流至先导油泵8,影响先导油泵8的性能。

第一油路控制阀10的t口与工作油箱9之间的管路上,以及第二油路控制阀11的t口与工作油箱9之间的管路上均设置有滤油器24,滤油器24用于过滤经升降油缸5或折叠油缸4之后回流至工作油箱9的液压油。

在不操作先导控制阀6时,控制液压油的流向为:工作油箱9-先导油泵8-过滤器22-第二溢流阀23-工作油箱9。

工作液压油的流向为:工作油箱9-工作油泵7-第一油路控制阀10的阀芯和第二油路控制阀11的阀芯均位于中位-滤油器24-工作油箱9。

推土铲提升时,打开球阀18,操作单控制手柄至提升位,此时,提升先导控制阀动作。

控制液压油的流向为:工作油箱9-先导油泵8-过滤器22-蓄能器19-球阀18-提升先导控制阀的进油口-先导控制油进第二油路控制阀11的k3口-第二油路控制阀11的阀芯右移-升降油缸5驱动推土铲上升至一定位置-提升先导控制阀的回油口-工作油箱9。

工作液压油的流向为:工作油箱9-工作油泵7-第一油路控制阀10的r口-第一油路控制阀10的s口-第二单向阀21-第二油路控制阀11的p口-第二油路控制阀11的a口-升降油缸5的有杆腔-升降油缸5的无杆腔-第二油路控制阀11的b口-第二油路控制阀11的t口-滤油器24-工作油箱9。

推土铲下降时:打开球阀18,操纵单控制手柄至下降位,此时,下降先导控制阀动作。

控制液压油的流向为:工作油箱9-先导油泵8-过滤器22-蓄能器19-球阀18-下降先导控制阀的进油口-先导控制油进第二油路控制阀11的k4口-第二油路控制阀11的阀芯左移-升降油缸5驱动推土铲下降至一定位置-降先导控制阀的回油口-工作油箱9。

工作液压油的流向为:工作油箱9-工作油泵7-第一油路控制阀10的r口-第一油路控制阀10的s口-第二单向阀21-第二油路控制阀11的p口-第二油路控制阀11的b口-升降油缸5无杆腔-升降油缸5有杆腔-第二油路控制阀11的a口-第二油路控制阀11的t口-滤油器24-工作油箱9。

推土铲快降时,需要升降油缸5的无杆腔内快速增油,有杆腔快速降油,此时,油缸快降阀16连通升降油缸5的有杆腔和无杆腔,使有杆腔内的液压油快速进入无杆腔内,同时,第四单向阀17阻止无杆腔内的液压油倒流至有杆腔。

推土铲展开时:打开球阀18,控制电磁比例阀15动作的两个控制开关,可只打开其中一个,也可同时打开,操纵单控制手柄至展开位,此时,展开先导控制阀动作。

控制液压油的流向为:工作油箱9-先导油泵8-过滤器22-蓄能器19-球阀18-展开先导控制阀的进油口-先导控制油进第一油路控制阀10的k1口-第一油路控制阀10的阀芯右移-折叠油缸4驱动推土铲展开至一定位置-展开先导控制阀的回油口-工作油箱9。

工作液压油的流向为:工作油箱9-工作油泵7-第一单向阀20-第一油路控制阀10的p口-第一油路控制阀10的a口-电磁比例阀15-折叠油缸4的有杆腔-折叠油缸4的无杆腔-溢流阀14-第一油路控制阀10的b口-第一油路控制阀10的t口-滤油器24-工作油箱9。

推土铲折叠时:打开球阀18,控制电磁比例阀15动作的两个控制开关,可只打开其中一个,也可同时打开,操纵单控制手柄至折叠位,即折叠先导控制阀动作。

控制液压油的流向为:工作油箱9-先导油泵8-过滤器22-蓄能器19-球阀18-折叠先导控制阀进油口-先导控制油进第一油路控制阀10的k2口-第一油路控制阀10的阀芯左移-折叠油缸4驱动推土铲折叠至一定位置-折叠先导控制阀的回油口-工作油箱9。

工作液压油的流向为:工作油箱9-工作油泵7-第一单向阀20-第一油路控制阀10的p口-第一油路控制阀10的b口-第三单向阀12-折叠油缸4无杆腔-折叠油缸4有杆腔-电磁比例阀15-第一油路控制阀10的b口-第一油路控制阀10的t口-滤油器24-工作油箱9。

本实施例中利用上述控制系统控制上述折叠式推土铲工作,能够很好地解决推土机在工作时遇到的实际问题,通过上述控制系统,使推土机可根据不同工况的使用需求,快速切换折叠式推土铲的状态,从而提高推土机的工作效率,推土机在切换推土状态时,无需停机,驾驶员操纵单控制手柄,即可实现推土作业状态的自动快速切换,有效地降低了人工劳动强度,进而提升生产效率。

显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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