清障铲刀和工程车辆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种清障铲刀，包括用于切分障碍物的第一工作板(1)，以及连接在第一工作板的两侧用于将经过切分的障碍物进行推开分流的第二工作板(2)和第三工作板(3)；其中，第一工作板、第二工作板和第三工作板组成船头的形状，并且在第一工作板、第二工作板和第三工作板上形成有用于引导障碍物进行推开分流的凹形槽(4)。本发明还公开了一种工程车辆，该工程车辆具有上述的清障铲刀。本发明可以用于将前方的障碍物切分并推开分流到路面两侧，从而方便地完成道路清障、泥石流清理以及军用通道清理等工作。
【专利说明】清障铲刀和工程车辆
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种清障铲刀和工程车辆。
【背景技术】
[0002] 在类似于推土机的工程车辆上安装上铲刀，可以向前铲削并推送泥、沙及石块等 物料。在铲刀的作用下，这些工程车辆能够进行挖土、运土和碎石等操作，完成诸如场地清 理或平整、开挖深度不大的基坑以及回填、推筑高度不大的路基以及露天矿场采矿等工作。
[0003] 现有技术中的铲刀通常由整张的弧面板制成。铲刀的最底端的刀刃部分呈一条 直线，运行过程中该刀刃部分紧贴地面，达到推土、碎石等目的。这样的铲刀存在如下的问 题：首先，这种铲刀不适用于不规则的大体积的固体的推动，因为铲刀工作面将承受过大的 冲击，很容易导致弧面板的损毁；其次，在进行路面清障的操作时，这种铲刀将障碍物向两 边推开分流的效果很差；第三，这种铲刀无法在重型车辆上使用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种清障铲刀和工程车辆，用于将前方的障碍物切分并推开 分流到路面两侧，从而方便地完成道路清障、泥石流清理以及军用通道清理等工作。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种清障铲刀，该清障铲刀包括用于切分障碍物 的第一工作板，以及连接在第一工作板的两侧用于将经过切分的障碍物进行推开分流的第 二工作板和第三工作板；其中，第一工作板、第二工作板和第三工作板组成船头的形状，并 且在第一工作板、第二工作板和第三工作板上形成有用于引导障碍物进行推开分流的凹形 槽。
[0006] 优选地，凹形槽的槽宽方向设置为从清障铲刀的顶部至底部的方向，其中，凹形槽 在第一工作板处的槽宽最宽，并且，沿着远离第一工作板的方向，凹形槽的槽宽逐渐变窄。
[0007] 优选地，凹形槽具有沿着清障铲刀的横向方向延伸的顶部凸缘和底部凸缘，其中， 清障铲刀的顶部边沿形成凹形槽的顶部凸缘，第一工作板的底部边沿、位于第二工作板上 的第一凸棱以及位于第三工作板上的第二凸棱形成凹形槽的底部凸缘，第一凸棱和第二凸 棱分别与第一工作板的底部边沿的两侧接合，并且第一凸棱和第二凸棱从靠近第一工作板 的一端至远离第一工作板的另一端以逐渐靠近凹形槽的顶部凸缘的方向倾斜。
[0008] 优选地，第一凸棱相对于第二工作板的底部边沿、第二凸棱相对于第三工作板的 底部边沿的倾斜角度为30°?60°。
[0009] 优选地，第二工作板和第三工作板之间的内侧夹角的度数为70°?120°。
[0010] 优选地，第一工作板为弧形板，该第一工作板的弧面张开角度减去第二工作板和 第三工作板之间的内侧夹角的差值小于15°。
[0011] 优选地，沿着清障铲刀的纵向，凹形槽的凹入最深处与清障铲刀的底部边沿之间 的垂直距离与清障铲刀的总高度的比值为0. 25?0. 8。
[0012] 优选地，在清障铲刀的纵截面上，凹形槽的底部凸缘突出于凹形槽的顶部凸缘。
[0013] 优选地，第二工作板和第三工作板上除去凹形槽的部分的其他部分为大致沿坚直 方向布置的平面板。
[0014] 另一方面，本发明还提供一种工程车辆，该工程车辆上设置有上述的清障铲刀。
[0015] 通过上述技术方案，本发明的清障铲刀利用第一工作板将障碍物切分，利用第二 工作板和第三工作板将经过切分的障碍物进行推开分流。并且，在第一工作板、第二工作板 和第三工作板上形成的用于引导障碍物进行推开分流的凹形槽可以确保障碍物顺利地分 流，避免障碍物累积在铲刀前端。由此，第一工作板、第二工作板和第三工作板组成船头的 形状可以使清障铲刀的穿过障碍物的穿透能力增强，使清障铲刀顺利地进行连续的清障作 业而不会发生阻滞，倾斜的凹槽形表面设计可以确保障碍物顺利地分流。从而，本发明的清 障铲刀可以将前方的障碍物切分并推开分流到路面两侧，方便地完成道路清障、泥石流清 理以及军用通道清理等工作。另外，本发明的结构设置简化了清障铲刀与工程车辆的连接 结构，因此可以使清障铲刀容易地连接至重型车辆上。
[0016] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0018] 图1是根据本发明的清障铲刀的从一个角度观察的立体图；
[0019] 图2是根据本发明的清障铲刀的从另一个角度观察的立体图；
[0020] 图3是根据本发明的清障铲刀的侧视图；
[0021] 图4是根据本发明的清障铲刀的俯视图。
[0022] 附图标记说明
[0023] 1第一工作板 11第一工作板的底部边沿
[0024] 2第二工作板 21第一凸棱
[0025] 22第二工作板的底部边沿
[0026] 3第三工作板 31第二凸棱
[0027] 32第三工作板的底部边沿
[0028] 4凹形槽 41凹形槽的顶部凸缘
[0029] 5其他部分 6铲刀架
[0030] 7 撑杆
[0031] α第二工作板和第三工作板之间的内侧夹角
[0032] β第一工作面的弧面张开角度
【具体实施方式】
[0033] 以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0034] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如"上、下、左、右"通常是指 参考附图所示的上、下、左、右；"内、外"是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
[0035] 参考图1和图2,本发明提供一种清障铲刀。如图1和图2中所示，清障铲刀包括 第一工作板1、第二工作板2和第三工作板3。第二工作板2和第三工作板3分别连接在第 一工作板1的两侧，并且第一工作板1、第二工作板2和第三工作板3组成船头的形状。也 就是说，第一工作板1位于正中并且位于最前端的位置，用以将障碍物切分；第二工作板2 和第三工作板3设置在第一工作板1的两侧，用以将经过切分的障碍物进行推开分流。这 样，障碍物被第一工作板1切分后，经由第二工作板2和第三工作板3推开分流被推开到路 面的两侧，从而顺利地完成清障工作。另外，第一工作板1、第二工作板2和第三工作板3组 成船头的形状可以理解为顶角朝向前方的大致的三角形形状，这种形状可以强化清障铲刀 的穿过障碍物的穿透能力，可以使清障铲刀顺利地进行连续的清障作业而不会发生阻滞， 例如对较厚的冰雪路面实施破冰开路等。
[0036] 进一步，根据本发明的实施例，在第一工作板1、第二工作板2和第三工作板3上形 成有用于引导障碍物进行推开分流的凹形槽4。被第一工作板1切分后的障碍物在凹形槽 4的引导下分流到第二工作板2和第三工作板3的两侧。船头的形状加上倾斜的凹槽形表 面设计可以确保障碍物顺利地分流，避免障碍物累积在铲刀前端。
[0037] 参考图2和图3,根据本发明的实施例，凹形槽4的设置方式为，将其槽宽方向设置 为从清障铲刀的顶部至底部的方向。也就是说，凹形槽4沿着清障铲刀的横向方向呈带状 地分布在第一工作板1、第二工作板2和第三工作板3上。并且，根据本发明的实施例，凹形 槽4在第一工作板1处的槽宽最宽，沿着远离第一工作板1的方向凹形槽4的槽宽逐渐变 窄。这样，第一工作板1上虽然形成了凹形槽4,但由于凹形槽4的槽宽在此处最宽，因此并 不会使第一工作板1的切分功能受到影响。另外，由于第一工作板1首先接触障碍物，因此 上述的凹形槽4的设置方式可以使更多的被切分的障碍物受到凹形槽4的引导，而沿着远 离第一工作板1的方向凹形槽4的槽宽逐渐变窄则可以使被切分的障碍物能够按照预设的 方向被引导。
[0038] 继续参考图2和图3,根据本发明的实施例，凹形槽4具有沿着清障铲刀的横向方 向延伸的顶部凸缘41和底部凸缘，以形成如上所述的沿着清障铲刀的横向方向呈带状地 分布的形式。具体来讲，根据本发明的实施例，凹形槽的顶部凸缘41由清障铲刀的顶部边 沿形成。也就是说，凹形槽的顶部凸缘41由第一工作面1、第二工作面2和第三工作面3的 顶部边沿构成。而凹形槽的底部凸缘则由第一工作板1的底部边沿11、位于第二工作板2 上的第一凸棱21以及位于第三工作板3上的第二凸棱31形成。如图2中所不，第一凸棱 21和第二凸棱31分别与第一工作板1的底部边沿11的两侧结合。也就是说，第一凸棱21 的一端起始于第一工作板1的底部边沿11的一侧，第二凸棱31的一端起始于第一工作板1 的底部边沿11的另一侧。并且，根据本发明的实施例，第一凸棱21和第二凸棱31倾斜地 设置，倾斜的方向为从靠近第一工作板1的一端至远离第一工作板1的另一端以逐渐靠近 凹形槽的顶部凸缘41的方向倾斜。也就是说，第一凸棱21和第二凸棱31越远离第一工作 板1，第一凸棱21和第二凸棱31越靠近凹形槽的顶部凸缘41。根据本发明的优选实施例， 第一凸棱21相对于第二工作板2的底部边沿22的倾斜角度优选为30°?60°，同样地， 第二凸棱31相对于第三工作板3的底部边沿32的倾斜角度也优选为30°?60°。
[0039] 根据上述，一方面，倾斜的第一凸棱21和第二凸棱31使得凹形槽4对障碍物的引 导具有向上的铲起力，反过来讲，则是障碍物对清障铲刀形成足够的下压力，从而可以避免 清障铲刀被障碍物抬升而影响其正常前行。另一方面，由于凹形槽的顶部凸缘41的作用， 在清障铲刀实施清障运行的过程中撞向清障铲刀的障碍物会弹向清障铲刀的外侧，而很难 跃起进入到清障铲刀的后方，从而可以保证工程车辆不会被障碍物卡滞。
[0040] 仍然参考图2和图3,根据本发明的实施例，在第二工作板2和第三工作板3上，除 去凹形槽4的部分（即第一凸棱21的上方的部分和第二凸棱31的上方的部分）外，其他 部分5 (即第一凸棱21的下方的部分和第二凸棱31的下方的部分）为大致沿坚直方向布 置的平面板。也就是说，第二工作板2和第三工作板3分别由两个面组成，这两个面以第一 凸棱21和第二凸棱31分界。位于上方的是凹形槽4的组成部分，是具有凹陷形状的曲面； 位于下方的是其他部分5,是大致的平面。这样，上方的凹形槽4的部分可以使清障铲刀始 终具有足够的下压力，而下方的其他部分5则可以将较低位置的障碍物有效地撞击和引导 至道路的两侧。
[0041] 参考图4,根据本发明的实施例，第二工作板2和第三工作板3之间的内侧夹角α 决定了铲刀的整体形状和角度。根据本发明的实施例，第二工作板2和第三工作板3之间 的内侧夹角α的度数优选为70°?120°，进一步优选为90°。另外，根据本发明的实施 例，第一工作板1为弧形板，并且第一工作面1的弧面张开角度β与第二工作板2和第三工 作板3之间的内侧夹角α之间应形成合理的配合关系。根据本发明的优选的实施例，第二 工作板2和第三工作板3之间的内侧夹角α -第一工作面1的弧面张开角度β < 15°， 藉此可以保证清障铲刀具有一定的壁厚，以能够抗击和缓冲工作中的交变荷载。
[0042] 参考图3,根据本发明的实施例，在清障铲刀的纵截面上，凹形槽的底部凸缘突出 于凹形槽的顶部凸缘41。如图3中所示，可以假设地将第一工作板1的凹形槽4的部分分 为上半槽和下半槽，上半槽的凹入部分具有第一曲率半径，下半槽的凹入部分具有第二曲 率半径，则第二曲率半径大于第一曲率半径，从而使得凹形槽的底部凸缘比凹形槽的顶部 凸缘41位于更前端。藉此，可以保证清障铲刀的迎前工作板（即第一工作板1)的曲线保持 特定形状，使得上半槽的凹入部分能够防止障碍物跃起到清障铲刀的后方，而下半槽的凹 入部分能收纳挤压障碍物以保证切分效果，并且使经过切分的障碍物顺利地被第二工作板 2和第三工作板3推开分流。优选地，沿着清障铲刀的纵向方向，（第二曲率半径一第一曲率 半径）与清障铲刀的总高度的比值控制在〇. 2?0. 3。优选地，沿着清障铲刀的纵向方向， 凹形槽4的凹入最深处为上半槽和下半槽的交界处，并且该凹入最深处与清障铲刀的底部 边沿之间的垂直距离与清障铲刀的总高度的比值在0. 25?0. 8范围内，优选为0. 6。另外， 对于凹形槽的底部凸缘突出于凹形槽的顶部凸缘41的突出比例，本发明优选为：凹形槽的 底部凸缘的最前端相对于凹入最深处的垂直距离与凹形槽的顶部凸缘41的最前端相对于 凹入最深处的垂直距离之间的比值控制在3?5的范围内。
[0043] 另外对于各个工作板的尺寸的设置，本发明提供如下的优选实施方式。第一工 作板1的底部应保持较大的厚度，以保证清障铲刀有充足的空间布置焊接各种筋板，提高 清障铲刀的强度与稳固性。根据本发明的优选实施例，第一工作板1的底部的厚度不小于 10cm，不大于40cm。根据本发明的实施例，第二工作板2和第三工作板3的底部的刀刃主要 是为了对清障铲刀的底部形成保护，其宽度不易过宽，优选为80mm至200mm。根据本发明 的实施例，假设第二工作板2或第三工作板3的沿着清障铲刀的行进方向的延伸长度为L， 则2XLXtan(第一工作板1的弧面张开角度β/2)的值应大于清障铲刀所安装的工程车 辆的宽度。根据本发明的实施例，第二工作板2和第三工作板3的凹形槽4的部分的壁厚 可以适当平滑过渡地减小，至少应保持在3cm?10cm的范围。
[0044] 另一方面，本发明还提供一种工程车辆，该工程车辆上安装有上述的清障铲刀。
[0045] 参考图1至图4,清障铲刀安装到工程车辆上时，撑杆7与清障铲刀的主体连接，铲 刀架6可以连接在工程车辆的大梁上，以保证稳定性。铲刀架6保证了清障铲刀的稳定性， 同时还为撑杆7提供了连接部件，支撑了整个清障铲刀的结构并保证了清障铲刀的强度。 另外，撑杆7具有内螺纹结构，其长度可以调节，以适应不同的车型。该结构设置简化了清 障铲刀与工程车辆的连接结构，因此可以使清障铲刀容易地连接至重型车辆上。
[0046] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简 单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0047] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0048] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1. 一种清障铲刀，其特征在于，所述清障铲刀包括用于切分障碍物的第一工作板（1)， 以及连接在所述第一工作板（1)的两侧用于将经过切分的障碍物进行推开分流的第二工 作板（2)和第三工作板（3);其中，所述第一工作板（1)、第二工作板（2)和第三工作板（3) 组成船头的形状，并且在所述第一工作板（1)、第二工作板（2)和第三工作板（3)上形成有 用于引导障碍物进行推开分流的凹形槽（4)。
2. 根据权利要求1所述的清障铲刀，其特征在于，所述凹形槽（4)的槽宽方向设置为从 所述清障铲刀的顶部至底部的方向， 其中，所述凹形槽（4)在所述第一工作板（1)处的槽宽最宽，并且，沿着远离所述第一 工作板（1)的方向，所述凹形槽（1)的槽宽逐渐变窄。
3. 根据权利要求2所述的清障铲刀，其特征在于，所述凹形槽（4)具有沿着所述清障铲 刀的横向方向延伸的顶部凸缘（41)和底部凸缘， 其中，所述清障铲刀的顶部边沿形成所述凹形槽的顶部凸缘（41)，所述第一工作板 (1)的底部边沿（11)、位于第二工作板（1)上的第一凸棱（21)以及位于第三工作板（3)上 的第二凸棱（31)形成所述凹形槽的底部凸缘，所述第一凸棱（21)和第二凸棱（31)分别 与所述第一工作板（1)的底部边沿（11)的两侧接合，并且所述第一凸棱（21)和第二凸棱 (31) 从靠近所述第一工作板（1)的一端至远离所述第一工作板（1)的另一端以逐渐靠近所 述凹形槽的顶部凸缘（41)的方向倾斜。
4. 根据权利要求3所述的清障铲刀，其特征在于，所述第一凸棱（21)相对于所述第二 工作板（2)的底部边沿（22)、所述第二凸棱（31)相对于所述第三工作板（3)的底部边沿 (32) 的倾斜角度为30°?60°。
5. 根据权利要求2-4中任一项所述的清障铲刀，其特征在于，所述第二工作板（2)和第 三工作板⑶之间的内侧夹角U)的度数为70°?120°。
6. 根据权利要求5所述的清障铲刀，其特征在于，所述第一工作板（1)为弧形板，该第 一工作板（1)的弧面张开角度（β)减去所述第二工作板（2)和第三工作板（3)之间的内 侧夹角U)的差值小于15°。
7. 根据权利要求2所述的清障铲刀，其特征在于，沿着所述清障铲刀的纵向，所述凹形 槽（4)的凹入最深处与所述清障铲刀的底部边沿之间的垂直距离与所述清障铲刀的总高 度的比值为0.25?0.8。
8. 根据权利要求3所述的清障铲刀，其特征在于，在所述清障铲刀的纵截面上，所述凹 形槽的底部凸缘突出于所述凹形槽的顶部凸缘（41)。
9. 根据权利要求3所述的清障铲刀，其特征在于，所述第二工作板（2)和第三工作板 (3)上除去所述凹形槽（4)的部分的其他部分（5)为大致沿坚直方向布置的平面板。
10. -种工程车辆，其特征在于，所述工程车辆上设置有权利要求1-9中任一项所述的 清障铲刀。
【文档编号】E02F9/00GK104120748SQ201410336319
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】刘联仓 申请人:中联重科股份有限公司渭南分公司, 中联重科股份有限公司