一种推装机的制作方法

1.本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种推装机。


背景技术：

2.在露天矿山、采石场及大型土方工程中，主要使用挖掘机及装载机等设备将土石方、煤炭等物料采装至自卸车，并利用自卸车将物料运走。在湿地滩涂、砂石工地等工况，主要使用挖掘机及装载机用于定点挖掘及转运物料，并利用推土机的强牵引力进行土方堆积等。
3.挖掘机在定点挖掘及高点扒料等作业时，效率较高，但挖掘机的斗容小，底盘行走的机动性差，即挖掘机难以实现边行走边工作，使在装料、运输及卸料等装运环节效率低，并且特定工况还需与其他运输机械联合使用，导致作业成本高。然而装载机的斗容大，可以进行大容量物料的装卸，但现有的轮式装载机整车的牵引力小，在湿地工况易陷车，在矿山等恶劣工况橡胶轮胎易磨损，经济性差。另外，推土机主要用于土地松软及土方堆积等作业，不能实现可装载的功能。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种推装机，能够在作业的同时进行行走，并能够在土地坚硬的工况下作业。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种推装机，包括：
7.主机架；
8.驾驶室，设置于所述主机架上并能够相对其转动；
9.松土器，转动设置于所述主机架的一侧，用于破碎和翻动物料；
10.工作装置，转动设置于所述主机架的另一侧，用于铲掘和装卸完成破碎和翻动的所述物料；
11.底盘系统，设置于所述主机架的下方，所述底盘系统被配置为在所述松土器和/或所述工作装置工作的同时，所述底盘系统能够带动所述主机架和所述驾驶室行走。
12.作为优选，所述工作装置包括：
13.挖斗；
14.升降组件，所述升降组件的一端转动连接于所述主机架，另一端转动连接于所述挖斗，用于所述挖斗的升降；
15.翻转组件，所述翻转组件的一端转动连接于所述主机架，另一端转动连接于所述挖斗，用于所述挖斗的翻转，使所述挖斗进行挖掘或装载作业。
16.作为优选，所述升降组件包括：
17.动臂，设置于所述主机架上；
18.第一驱动源，所述第一驱动源的固定端转动设置于所述主机架上，所述第一驱动
源的输出端连接于所述动臂，使所述动臂能够相对于所述主机架转动；
19.斗杆，所述斗杆的一端转动连接于所述动臂，另一端转动连接于所述挖斗；
20.第二驱动源，所述第二驱动源的固定端连接于所述动臂，所述第二驱动源的输出端连接于所述斗杆，使所述斗杆能够相对于所述动臂转动。
21.作为优选，所述翻转组件包括翻转驱动源和翻转连杆，所述翻转驱动源的固定端转动设置于所述主机架上，所述翻转驱动源的输出端通过所述翻转连杆转动连接于所述挖斗，使所述挖斗能够相对于所述斗杆翻转。
22.作为优选，还包括：
23.第一液压系统，所述第一液压系统连通于所述底盘系统，用于控制所述底盘系统的行走；
24.第二液压系统，与所述第一液压系统相互独立，所述第二液压系统分别连通于所述工作装置和所述松土器，用于控制所述工作装置的铲掘和装卸工作和所述松土器的松土工作。
25.作为优选，所述第一液压系统包括行走泵及行走马达，所述行走泵由发动机驱动转动，所述行走泵的出口连通于所述行走马达的进口，所述行走马达的其中一个出口连通于所述行走泵的进口，以形成闭式回路，所述行走马达的另一个出口连通于所述底盘系统。
26.作为优选，还包括燃油箱和工作油箱，所述燃油箱连通于所述发动机，所述工作油箱分别连通于所述第一液压系统和所述第二液压系统，用于向所述第一液压系统和所述第二液压系统输送液压油。
27.作为优选，还包括散热系统，所述散热系统设置于所述主机架上，用于所述发动机、所述第一液压系统和所述第二液压系统的散热。
28.作为优选，还包括风扇系统，所述风扇系统设置于所述主机架上，用于向所述散热系统吹风。
29.作为优选，所述底盘系统包括两个平行间隔设置的履带轮系，两个所述履带轮系通过平衡梁和所述主机架相连接。
30.本发明的有益效果：
31.本发明提供的推装机，驾驶室设置于主机架上并能够相对其转动，使该推装机具有可旋转的驾驶室，工作范围较广。通过在主机架的两侧分别转动设置有松土器和工作装置，对于土石比较坚硬的工况，利用松土器先将物料破碎和翻动后，之后再利用工作装置将物料铲掘和装卸，在松土器和工作装置的相互配合下，能够适应多种复杂工况，扩大了作业范围和工况适应范围，通用性较强。
32.挖掘机和推装机都可产生较大的牵引力保证整车行走，但由于底盘系统和工作装置的不同，使得牵引力的发挥不同。本实施例提供的推装机，工作装置和松土器通过主机架固定于底盘系统上，可以利用推装机的行走牵引力进行推运和翻动工作，在松土器和/或工作装置工作的同时，底盘系统能够带动主机架和驾驶室行走，可以像推土机一样边行走边工作，在某些特定工况下无需和其他运输机械联合使用，节省中转物料的时间，提高作业效率。
附图说明
33.图1是本发明推装机一个视角的结构示意图；
34.图2是本发明推装机在下降状态的示意图；
35.图3是本发明推装机在上升状态的示意图；
36.图4是本发明推装机另一个视角的结构示意图；
37.图5是本发明推装机中第一液压系统的示意图；
38.图6是本发明推装机中工作装置一个视角的结构示意图；
39.图7是本发明推装机中工作装置另一个视角的结构示意图。
40.图中：
41.1、主机架；2、驾驶室；3、松土器；4、工作装置；5、底盘系统；6、发动机；7、行走泵；8、行走马达；9、电控手柄；10、发动机控制器；11、驱动控制器；12、燃油箱；13、工作油箱；14、散热系统；15、风扇系统；
42.41、挖斗；42、升降组件；421、动臂；422、第一驱动源；423、斗杆；424、第二驱动源；43、翻转组件；431、翻转驱动源；432、翻转连杆。
具体实施方式
43.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
44.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
45.在本发明中，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。
46.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
47.现有挖掘机的底盘结构为固定设置，底盘系统主要起支撑整车的作用，在底盘结构的顶面上设置有一个回转支撑，回转支撑用于承载工作装置和驾驶室，使工作装置和驾驶室可以进行旋转。在机械工程中，牵引力指整车的传动系统对车轮产生以旋转力矩，通过动轮与地面之间的相互作用而产生的力。挖掘机主要用铲斗挖掘高于或低于承积面的物料，由于工作装置位于回转支撑上部，且挖斗的作用力一般为垂直方向，挖掘机不能有效利用牵引力实现边行走边工作的操作，所以挖掘机一般只进行定点作业，驾驶室与工作装置一起旋转，即，挖掘机的作业范围只局限于工作装置的长度半径内。
48.为了解决这个问题，如图1、图2及图3所示，本实施例提供了一种推装机，该推装机包括主机架1、驾驶室2、松土器3、工作装置4及底盘系统5，驾驶室2设置于主机架1上并能够相对其转动，松土器3转动设置于主机架1的一侧，用于破碎和翻动物料，工作装置4转动设置于主机架1的另一侧，用于铲掘和装卸完成破碎和翻动的物料。底盘系统5设置于主机架1的下方，底盘系统5被配置为在松土器3和/或工作装置4工作的同时，底盘系统5能够带动主机架1和驾驶室2行走。
49.本实施例提供的推装机，驾驶室2设置于主机架1上并能够相对其转动，使该推装机具有可旋转的驾驶室2，工作范围较广。通过在主机架1的两侧分别转动设置有松土器3和工作装置4，对于土石比较坚硬的工况，利用松土器3先将物料破碎和翻动后，之后再利用工作装置4将物料铲掘和装卸，在松土器3和工作装置4的相互配合下，能够适应多种复杂工况，扩大了作业范围和工况适应范围，通用性较强。
50.挖掘机和推装机都可产生较大的牵引力保证整车行走，但由于底盘系统5和工作装置4的不同，使得牵引力的发挥不同。本实施例提供的推装机，工作装置4和松土器3通过主机架1固定于底盘系统5上，可以利用推装机的行走牵引力进行推运和翻动工作，在松土器3和/或工作装置4工作的同时，底盘系统5能够带动主机架1和驾驶室2行走，可以像推土机一样边行走边工作，在某些特定工况下无需和其他运输机械联合使用，节省中转物料的时间，提高作业效率。
51.其中，底盘系统5包括两个平行间隔设置的履带轮系，具体地，履带轮系包括驱动轮、支重轮、导向轮、托带轮、履带、张紧装置和缓冲弹簧，其中驱动轮、支重轮、导向轮、托带轮及履带，形成“四轮一带”结构，即该底盘系统5和履带式推土机的底盘系统5的工作原理相同，避免在湿地工况易陷车、在矿山等恶劣工况橡胶轮胎易磨损的情况，具有良好的经济性。同时，使用履带轮系作为底盘结构，具有强大的牵引力及地面适应能力，提高挖掘能力，以完成地表以上不同层面挖掘作业。因此，该推装机集推土机、挖掘机及装载机的功能为一体，功能强大，具有功能集成体的优势。
52.可选地，两个履带轮系通过平衡梁和主机架1相连接，平衡梁起到了中间连接的作用。优选地，平衡梁采用浮动结构进行连接，起到了缓冲和减振的作用，可以吸收底盘系统5在行走过程中的冲击力。
53.可以理解的是，履带是由多个履带板首尾相接形成的环形结构组成，与挖掘机的履带板相比，该推装机的履带板的宽度较宽，以提高整个履带轮系的结构强度，稳定性好。
54.由于在松土器3和/或工作装置4工作的同时，底盘系统5能够带动主机架1和驾驶室2行走。为了保证底盘系统5与松土器3和工作装置4的工作过程互不干扰，如图4所示，该推装机还包括第一液压系统和第二液压系统，第一液压系统连通于底盘系统5，用于控制底盘系统5的行走。第二液压系统与第一液压系统相互独立，第二液压系统分别连通于工作装置4和松土器3，用于控制工作装置4的铲掘和装卸工作和松土器3的松土工作。第一液压系统和第二液压系统两个液压系统相互独立，使底盘系统5的行走过程、松土器3和工作装置4的作业过程互不干涉，从而实现边行走边作业的功能。
55.进一步地，如图4
‑
图5所示，第一液压系统包括行走泵7及行走马达8，行走泵7具体为变量泵，行走马达8具体为变量马达，行走泵7由发动机6驱动转动，行走泵7的出口连通于行走马达8的进口，行走马达8的其中一个出口连通于行走泵7的进口，以形成闭式回路，行
走马达8的另一个出口连通于底盘系统5，用于控制底盘系统5的行走。可以理解的是，行走泵7和行走马达8的数量为两个，两个行走泵7和分别与其相对应的行走马达8形成两个闭式回路，两个闭式回路分别控制两个履带轮系的行走。采用双泵双马达的静液压传动方式，可实现整机原地转向功能，具有良好的机动性和牵引性能。
56.可以理解的是，发动机6驱动行走泵7转动，发动机6不仅是第一液压系统的驱动源，发动机6还是第二液压系统的驱动源。
57.如图5所示，该推装机还包括电控手柄9、发动机控制器10和驱动控制器11，电控手柄9电连接于驱动控制器11，驱动控制器11通过can线电连接于发动机控制器10，发动机控制器10设置于发动机6上，用于控制发动机6的转速。驱动控制器11分别电连接于行走泵7和行走马达8，用于控制行走泵7和行走马达8的排量。在初始时，获取电控手柄9的位置信号，驱动控制器11接受该位置信号，并输出行走泵7的初始排量信号和行走马达8的初始排量信号。
58.与此同时，发动机控制器10在获取发动机6实际转速、实际扭矩及实际驱动电压等信号，并将这些信号传递给驱动控制器11，驱动控制器11计算出发动机6当前工作位置所对应的实际扭矩和预设工作位置所对应的预设扭矩之差，并根据该扭矩差，分别计算行走泵7所需调整的排量信号和行走马达8所需调整的排量信号，然后分别向行走泵7和行走马达8分别输出所需调整的排量信号，实现对行走泵7和行走马达8的排量控制。可以理解的是，驱动控制器11通过分别控制行走泵7和行走马达8的斜盘，实现对行走泵7和行走马达8的排量控制。
59.需要说明的是，第一液压系统的工作原理和全液压推土机的工作原理一致，采用行走泵7在极限范围内无级变速，由电控手柄9、驱动控制器11及相应的负载反馈信号控制底盘系统5的行走方向与速度，且通过制动踏板控制整机制动，使得底盘系统5可实现原地转向，整车灵活性强，可适应恶劣的矿山工况，同时具有低的接地比压，可充分发挥推装机整机的牵引力，实现物料的快速运输，保证推装机具有较高的作业效率及经济效益。
60.可选地，该推装机还包括燃油箱12和工作油箱13，燃油箱12连通于发动机6，燃油箱12为发动机6提供燃油，以保证发动机6具有良好的动力性能。工作油箱13分别连通于第一液压系统和第二液压系统，用于向第一液压系统和第二液压系统输送液压油，以保证两个液压系统具有良好的驱动性能和润滑效果。
61.进一步地，如图4所示，该推装机还包括散热系统14，散热系统14设置于主机架1上，用于发动机6、第一液压系统和第二液压系统的散热。优选地，散热系统14具体为集成冷却管路的箱体，冷却管路用于容纳冷却液，通过冷却液的吸热和放热，实现对发动机6、第一液压系统和第二液压系统的散热，避免发动机6和液压系统因温度过高出现损坏。
62.如果热量只是通过散热系统14的箱壁散失至空气中，难以达到较佳的散热效果，为了解决这个问题，该推装机还包括风扇系统15，风扇系统15设置于主机架1上，用于向散热系统14吹风，风扇系统15起到了辅助散热的作用，加快散热系统14向外界空气散失热量的速度，进一步保证散热系统14的散热效果。
63.下面对推装机的工作装置4进行详细介绍。
64.如图6
‑
图7所示，该工作装置4包括挖斗41，挖斗41用于挖掘、容纳物料。由于挖掘机的挖斗41的斗容量比较小，导致在装料、运输及卸料等装运环节效率比较低，当挖掘机和
该推装机的电控手柄9在相同位置时，即在相同马力段，挖掘机的挖斗41斗容在1.6立方米左右，而推装机的挖斗41斗容在3.5立方米左右，推装机的挖斗41斗容大，可以进行大容量物料的装卸，作业效率更高，保证整机出勤率，提高经济性。
65.进一步地，该工作装置4还包括升降组件42和翻转组件43，升降组件42的一端转动连接于主机架1，另一端转动连接于挖斗41，用于挖斗41的升降，翻转组件43的一端转动连接于主机架1，另一端转动连接于挖斗41，用于挖斗41的翻转，使挖斗41进行挖掘或装载作业。通过升降组件42和翻转组件43的相互配合，使挖斗41具有挖掘、采集、运输、举升及卸料五项功能于一体，功能性较强。
66.具体地，升降组件42包括动臂421、第一驱动源422、斗杆423及第二驱动源424，动臂421设置于主机架1上，第一驱动源422的固定端转动设置于主机架1上，具体地，动臂421和第一驱动源422通过销轴转动设置于主机架1上，第一驱动源422具体为动臂油缸，第一驱动源422的输出端连接于动臂421，使动臂421能够相对于主机架1转动，通过第一驱动源422的伸缩，可实现动臂421的摆动。
67.斗杆423的一端转动连接于动臂421，另一端转动连接于挖斗41。第二驱动源424的固定端连接于动臂421，斗杆423和第二驱动源424通过销轴安装至动臂421，挖斗41通过销轴安装至斗杆423，第二驱动源424具体为斗杆油缸，第二驱动源424的输出端连接于斗杆423，使斗杆423能够相对于动臂421转动。通过第二驱动源424的伸缩，可实现斗杆423的摆动。通过动臂421和斗杆423的摆动，可实现挖斗41的升降，进而实现物料的举升。
68.进一步地，翻转组件43包括翻转驱动源431和翻转连杆432，翻转驱动源431的固定端通过销轴转动设置于主机架1上，翻转驱动源431具体为挖斗翻转油缸，翻转驱动源431的输出端通过翻转连杆432转动连接于挖斗41，使挖斗41能够相对于斗杆423翻转。由于翻转连杆432两端分别连接挖斗41及翻转驱动源431，利用翻转驱动源431的伸缩可实现翻转连杆432的转动，进而控制挖斗41翻转，实现物料的采集及卸料。
69.该工作装置4的工作流程如下：
70.1、控制第一驱动源422伸长，使动臂421相对于主机架1转动，与此同时，控制第二驱动源424收缩，使斗杆423相对于动臂421旋转，从而实现整个工作装置4的位置下降；翻转驱动源431收缩，翻转驱动源431通过翻转连杆432带动挖斗41向下翻转，以使挖斗41处于挖掘状态；
71.2、如果需要进行挖掘和装载作业时，翻转驱动源431伸长，翻转驱动源431通过翻转连杆432带动挖斗41向上翻转，使挖斗41能够收集物料；
72.3、控制第一驱动源422收缩，使动臂421相对于主机架1反向转动，与此同时，控制第二驱动源424伸长，使斗杆423相对于动臂421反向旋转，从而实现整个工作装置4的位置上升，完成举料的操作；
73.4、翻转驱动源431收缩，翻转驱动源431通过翻转连杆432带动挖斗41向下翻转，使挖斗41内的物料倾倒，以完成卸料的过程；
74.5、然后翻转驱动源431伸长，翻转驱动源431通过翻转连杆432带动挖斗41向上翻转，继而完成一个工作循环。
75.需要说明的是，每个驱动源的输出端的收缩和伸长，决定着与其相连接部件的转动方向，本实施例只是给出其中一个工作方式，对于驱动源的输出端的收缩和伸长及连接
部件的转动方向可以根据实际生产需要进行调整。
76.现有挖掘机的工作装置4中翻斗结构为摇臂四连杆结构，而该推装机的工作装置4采用动臂421和斗杆423的组合，作业范围更广，可实现地面以上不同层面的挖掘作业。
77.现有在矿山等复杂工况，为保证施工顺利进行，工程机械设备多进行联合作业，工程机械产品自身的短板问题显得尤为突出，挖掘机只能定点作业，斗容小，需要与卡车统一作业，效率低，然而推土机的功能较为单一，无装载功能，且装载机无挖掘功能，且牵引力小，地面适应能力稍差。
78.针对这种情况，本实施例提供的推装机，针对矿山工况、湿地作业及普通土方作业，推装机集成了挖掘机、装载机及推土机的优势，并且弥补了上述工程机械的性能短板，集挖掘、采集、运输、举升及卸料五项功能于一体，具有出色的作业效率与经济性能。该推装机与挖掘机整机结构差异较大，该推装机主要针对挖掘机及轮式装载机不能进行工作的工况下，对推装机的工作装置4及底盘系统5进行优化设计。
79.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
80.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
81.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。