專利名稱：作業(yè)機械用刮板及具有該刮板的建筑·土木機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及推土機和拖拉機式機鏟等的各種作業(yè)機械中所裝備的刮板，特別是涉及適用于挖掘、運土、整地等的作業(yè)、作業(yè)效率優(yōu)良、可實現(xiàn)燃費效率和經(jīng)濟(jì)性等提高的作業(yè)機械用刮板及具有該刮板的建筑·土木機械。
背景技術(shù)：
在建筑工程和土本工程等的各種作業(yè)現(xiàn)場，大多使用的是例如推土機和拖拉機式機鏟等的各種作業(yè)機械。這種作業(yè)機械中，裝備著作為作業(yè)用附件的刮板，這種刮板被廣泛地使用于挖掘、運土、盛土、緊固、整地等的推土機作業(yè)中。
在這種作業(yè)機械中，為了發(fā)揮最大的作業(yè)效率，關(guān)健在于要滿足以下的各種條件盡可能增大每一周期的運土量、盡可能減小挖掘·運土中的阻力、以及能適合各種不同的土質(zhì)。又，為了進(jìn)一步明顯地提高作業(yè)效率，最好是在同時能進(jìn)行盛土、緊固、整地。找出滿足這些條件的最佳的刮板的構(gòu)造、形狀、寬度、高度、切削刀(采掘邊緣)的位置和挖掘角度等，有利于提高作業(yè)機械的作業(yè)效率，減少燃料消費量，縮短整個工期等的優(yōu)點。
作為用于增大這種作業(yè)機械的作業(yè)量的刮板裝置一例，例如本申請人原先曾提案過日本專利第2757135號公報。該專利公報中，公開了一種在各自的挖掘、運土、排土的工序中可對裝備于大型的推土機前部的刮板的姿勢進(jìn)行控制的刮板裝置。該公報中公開的刮板裝置，運土?xí)r以規(guī)定的角度使刮板相對于挖掘時的姿勢后傾(仰傾)，排土?xí)r以規(guī)定的角度使刮板相對于挖掘時的姿勢前傾(傾卸)，按此形狀對刮板驅(qū)動油壓裝置進(jìn)行控制。
運土?xí)r，通過以規(guī)定的角度使刮板相對于挖掘時的姿勢后傾，以增大刮板內(nèi)抱入的土量。根據(jù)刮板內(nèi)抱入的土量，在車體的前部發(fā)生對地面的推壓力。利用這種力，使車體履帶的接地壓力分布均一化，增大表觀上的車體重量，同時將牽引力有效地傳向地面。又，通過刮板內(nèi)抱入大量的挖掘土、減少了刮板的前方所隆起的挖掘土的重量及其挖掘土的地面上的接地長度，以減小運土阻力。另一方面，排土?xí)r以規(guī)定的角度使刮板相對于挖掘時的姿勢前傾，以方便于進(jìn)行排土作業(yè)。
為了最大限度發(fā)揮推土機的作業(yè)能力，推土機的運土作業(yè)中的力的平如上述公報中記載的那樣，必須使?fàn)恳Υ笥谶\土阻力、車輛的驅(qū)動力大于牽引力，但在上述公報中，如前所述，通過控制刮板的姿勢，可增大牽引力和減小運土阻力，在增大推土機的作業(yè)量時，可以不使推土機大型化、增加發(fā)動機的輸出或者使刮板大容量化的情況下大幅度地增加運土量。
然而，在推土機中，在進(jìn)行挖掘·運土作業(yè)時所需的發(fā)動機輸出的大部分，被車輛的驅(qū)動力和挖掘·運土?xí)r的牽引力等消耗。因此，必須降低動力傳遞中的能量損失，以提高燃費效率。
又，強烈要求減小挖掘·運土的刮板中的阻力，提高燃費效率等。一般來講，中型和小型的推土機比大型推土機的運土距離短。因此，單純地使用上述公報中公開的技術(shù)來減小運土阻力，則是難以增加運土量的。
若滿足這些要求，則即使是具有與以往相同的容量的刮板和牽引力，也能有效地使用挖掘·運土中的發(fā)動機的輸出。
又，特別是中型和小型的推土機，因盡可能地使車輛本身小型化，故刮板也被設(shè)計成比大型推土機小的尺寸。上述公報中公開的刮板裝置使用于大型推土機，必須裝入特別的刮板驅(qū)動油壓裝置及其附件。因此，在刮板裝置整體的構(gòu)造大型化的基礎(chǔ)上又增加了零件數(shù)，成為了復(fù)雜的機構(gòu)。即使將上述刮板裝置按原樣地搭載在中型和小型的推土機上，要想確保用于配置復(fù)雜機構(gòu)的充分大的配置空間也是極其困難的，車體本身的設(shè)計也必須大幅度變更，連帶地大幅度增加了價格。
另一方面，在日本專利實開昭61-76861號公報中，公開有一種在反鏟挖掘機的機體的下端前部安裝著第1刮板構(gòu)件、在該第1刮板構(gòu)件的左右兩端部、通過安裝 釘將第2刮板構(gòu)件可變更地安裝于前述機體的斜前方和斜后方的刮板構(gòu)造。在日本專利實開昭63-71253號公報中，公開有一種在裝輪式裝載機的機體的下端前部通過鉸鏈安裝著繞垂直軸線相互朝反方向側(cè)旋轉(zhuǎn)自如的左右兩側(cè)1對的第1刮板構(gòu)件、在各第1刮板構(gòu)件的上部通過鉸鏈安裝著倒伏自如的第2刮板構(gòu)件的構(gòu)造，并且，在本申請人原先提案的日本專利實開平4-92064號公報中，公開有一種在土木車輛的機體的下端前部安裝著第1刮板構(gòu)件、在該第1刮板構(gòu)件的左右兩端部將第2刮板構(gòu)件向前方彎曲而伸出的刮板構(gòu)造。又，在日本專利特開2001-40693號公報中，公開有一種在后退時的平整地面作業(yè)時將滯留于刮板后面的砂土向刮板側(cè)方排土用的形成有傾斜面的刮板構(gòu)造。
這些專利公報中公開的刮板，稱呼為直流式推土機、V形推土機、倒V形推土機、U形推土機來使用，刮板面被制作成了具有一定曲率的圓弧面和上下不同曲率的彎曲面等的各種形態(tài)，但沒有明確具體地介紹出減小挖掘·運土作業(yè)中的平均牽引力的消耗馬力來提高燃費效率的方法。這樣，在傳統(tǒng)的技術(shù)中，不是一種同時能實現(xiàn)挖掘·運土中的能量的有效使用和低燃費效率的刮板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明想要解決的課題在于，提供的刮板是一種裝備于各種作業(yè)機械的刮板，以簡單的構(gòu)造能減小平均牽引力的土量增加而造成的消耗馬力、以提高燃費效率并實現(xiàn)低成本化的、適用于挖掘、運土、盛土、緊固、整地等的作業(yè)機械的刮板。
為解決上述課題，本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)是一種作業(yè)機械用的刮板、即安裝在各種作業(yè)機械上的刮板，其特征在于，具有中央前面部、以及在其左右端部夾有連結(jié)前面部地配置于后退位置的端部前面部，在所述中央前面部的下端，具有與挖掘方向正交延伸的第1切削刀。
作為適用于本發(fā)明的作業(yè)機械，例如包含建筑·土木機械，作為其代表性的建筑·土木機械，可以列舉出推土機、反鏟挖掘機、自動平地機等的建筑·土木車輛等。
本發(fā)明的刮板，具有構(gòu)成刮板前面一部分的中央前面部，同時在刮板的左右兩側(cè)端部，具有向前方擴開形狀伸出的左右的端部前面部，這一點與傳統(tǒng)的刮板相同，但在所述端部前面部夾有與所述中央部前面部的左右端部連續(xù)配置的連結(jié)前面部地被配置在了所述中央前面部的后方位置這一點上，以及所述中央前面部以及沿其下端配置的第1切削刀比所述端部前面部更向前方伸出這一點上，與傳統(tǒng)的刮板大不一樣。
本發(fā)明的刮板，由于將所述第1切削刀配置成了比所述端部前面部的切削刀的前端更向前方伸出，因此，所述第1切削刀能比配置于所述端部前面部的下端的切削刀先行地進(jìn)行積極的砂土挖掘。另一方面，因所述第1切削刀先行進(jìn)行挖掘，故所述端部前面部的切削刀的實際的挖掘力比所述第1切削刀的挖掘力小。這樣，與傳統(tǒng)相比，可緩和作用于所述端部前面部的切削刀的牽引力，挖掘阻力和運土阻力等的阻力能大致均勻地作用于所述第1切削刀和所述端部前面部的切削刀整體上，同時能有效地將牽引力作用于所述第1切削刀和所述端部前面部的切削刀的雙方，能圓滑地將被所述端部前面部的切削刀所挖掘的土與被所述第1切削刀所挖掘的土進(jìn)行合流。
利用該雙重的作用，可減小所述阻力，大幅度地增加平均牽引力的土量。并且，可大幅度減小挖掘·運土中的消耗馬力，短時間內(nèi)能以最少的能量來獲得最大的挖掘·運土量，明顯地提高了所述作業(yè)機械的燃費效率，可實現(xiàn)平均土工量的成本降低。
由本發(fā)明的刮板所運時的運土的外觀形狀，是一種從所述中央前面部的上端至下端、在其中央部超越休止角向前方隆起很大的形狀。另一方面，在上述的傳統(tǒng)的刮板中，運土的外觀形狀是一種從刮板的上端至下端、具有與休止角大致相等的傾斜角的直線狀的平面形狀。
在WO 93/22512號公報中，公開有一種雖然不是本發(fā)明那樣的適用于挖掘、運土、整地等各種作業(yè)的刮板、但具有極其相似于本發(fā)明的刮板形狀的刮板。這種公報中記載的刮板，適用于在垃圾廢棄場等中一邊將垃圾擴開一邊進(jìn)行壓縮的填平用的壓縮作業(yè)車輛。該刮板的形狀與傳統(tǒng)的刮板一樣，具有在左右端部沿車輛的走行方向呈兩狀擴開而凸出的端部刮板部；將左右的端部刮板部間連結(jié)的1枚平板狀的中央刮板部；從該中央刮板部的上下方向的途中向下傾斜地凸設(shè)于車輛走行方向上的凸設(shè)部。在將所述凸設(shè)部的下面沿車輛走行面配置時，所述端部刮板部和中央刮板部的下端緣同樣地沿車輛走行面配置。
又，在所述壓縮作業(yè)車輛的走行裝置中，采用了鋼鐵制的車輪，用該車輪進(jìn)行垃圾等的壓縮處理。將所述刮板的所述端部刮板部和中央刮板部的下端緣在與所述車輪的走行面直線狀一致時的姿勢作為第1位置，將抬起刮板而前傾時的姿勢作為第2位置，則處于第1位置時，通過壓縮作業(yè)用車輛的走行使垃圾和土水平狀擴散，處于第2位置時，利用刮板中央的所述凸設(shè)部來控制向車輛的左右車輪間的空間送入的垃圾和土的量，即，送向所述空間的垃圾的高度受到限制，對通過所述端部刮板部及中央刮板部的下端緣與所述走行面之間的間隙而送入車輪的壓縮區(qū)域中的垃圾和土的量進(jìn)行控制。
這樣，該公報中公示的刮板，是在重視垃圾等的擴散功能以及限制以下一種垃圾量的功能的情況下開發(fā)的，即、限制垃圾量的功能是指在對壓縮垃圾等時的處理量進(jìn)行控制的同時，在作為壓縮構(gòu)件的左右的車輪間所形成的空間部中進(jìn)入了過度量的垃圾等時，為了不損傷車體的下面而對送入所述空間部的垃圾量進(jìn)行限制。這樣，將原本功能不同的本發(fā)明的刮板形狀與該公報所公示的刮板相比，可以看出在以下的方面有著很大的不同。
即，有以下2點(1)對于為了將本發(fā)明的刮板的所述中央前面部所挖掘的砂土大量堆積保持，從刮板中央的上端至下端連續(xù)，與該中央前面部對應(yīng)的上述公報的刮板的中央凸設(shè)部，則以將多余的垃圾排除為主要目的，從所述中央刮板部的上下端間的途中向下端伸出；(2)對于將本發(fā)明的左右1對的各連結(jié)前面部和端部前面部，從上面看被配置成比中央前面部面部的后方位置，雖然在上述公報的文章中未有說明，但從該任一圖面中看，從中央刮板部向前方伸出的左右1對的端部刮板的前端位置被配置在了中央凸設(shè)部的凸出下端緣的位置的前方。如前所述，這些不同之點在于，本發(fā)明的刮板與公報所示的刮板的本來的功能不同。
并且，本發(fā)明中，最好是將所述中央前面部下端的刮板寬度設(shè)定成大于左右的走行裝置間的內(nèi)寬。這是因為在前進(jìn)走行的整地作業(yè)時要求走行裝置無走行痕跡地進(jìn)行地面整地的最小限度的緣故。特別是若將中央前面部下端的刮板中央前面寬度作成了與左右的走行裝置的中心間距離即樣板寬度大致相等，則可得到挖掘·運土·整地功能上的最佳平衡性。
一般來講，作為上述作業(yè)機械的主要作業(yè)，具有挖掘、運土、整地等的作業(yè)，關(guān)健在于裝備具有同時滿足這些作業(yè)功能的刮板。本發(fā)明的刮板具有挖掘·運土以及整地的功能。
通常，在這種整地作業(yè)中，要求有2點，即一邊對地面進(jìn)行挖掘一邊在使地面均一的同時向前方搬運，在其途中將凹地填埋，又必須平整地進(jìn)行均地。本發(fā)明中，若擴大所述中央前面部的刮板寬度，則增大所謂的平整地面功能。另一方面，本發(fā)明中，從上面看是將所述中央前面部伸出在了比左右的所述連結(jié)前面部及端部前面部更加前方。本發(fā)明的所述連結(jié)前面部和端部前面部也具有整地功能，但該功能的大半依存于所述中央前面部很大。為此，本發(fā)明中也可以將所述中央前面部的刮板寬度擴大。
然而，在本發(fā)明中，如上所述，由于將所述第1切削刀配置成了伸出在比所述端部前面部的切削刀的前端更加前方，故所述第1切削刀比配置于所述前端部前面部的下端的切削刀更先行地積極進(jìn)行砂土挖掘，圓滑地將由所述端部前面部的切削刀所挖掘的土與由所述第1切削刀所挖掘的土進(jìn)行合流，大幅度增大運土量，這是很重要的。因此，本發(fā)明中，越將中央前面部的刮板寬度擴大，則從上面看的連結(jié)前面部和端部前面部所占的寬度必須越小。
為了減小該連結(jié)前面部和端部前面部所占的寬度，并減小挖掘阻力和運土阻力等的阻力來大幅度增大運土量，最好是使沿著連結(jié)前面部和端部前面部的下端的長度保持一定。即，為了在將中央前面部的刮板寬度擴大的同時，將沿著連結(jié)前面部和端部前面部的下端的長度確保成所需長度，必須將從上面看的相對中央前面部的挖掘方向的連結(jié)前面部與端部前面部間的彎曲角度減小。其結(jié)果，必然地應(yīng)當(dāng)增大中央前面部的切削刀位置與支承刮板的直框架的支承點之間的距離。
這樣，若增大中央前面部的切削刀位置與支承刮板的直框架的支承點之間的距離，則極大地受到了挖掘時的地表面的凹凸面影響，容易引起車輛的前后俯仰動作，結(jié)果是使刮板發(fā)生上下的大搖擺，中央前面部不能進(jìn)行穩(wěn)定的挖掘，挖掘面容易成為凹凸面，不能實現(xiàn)地面的平整?？紤]到這些，如上所述，從上面看的所述中央前面部的刮板寬度，必須考慮到連結(jié)前面部和端部前面部的刮板寬度的情況下來決定。本發(fā)明中，通過將所述中央前面部的刮板寬度設(shè)定成了與左右的走行裝置的中心間距離、即與樣板寬度大致相等，增大了所述中央前面部的第1切削刀的切削刀平均寬度的實效挖掘力，能進(jìn)行有效的挖掘及運土，同時能進(jìn)行平整地面。
另一方面，若看一下上述國際公開的刮板，則可看出這一點也與本發(fā)明的構(gòu)造有很大區(qū)別。即，在上述公報所揭示的刮板中，所述中央凸設(shè)部的有效寬度與壓縮裝置的左右車輪間距離、即左右車輪的相對面間的距離大致相等。該中央凸設(shè)部的功能是為了不使大量的垃圾進(jìn)入左右車輪間所形成的空間部，故是當(dāng)然的構(gòu)造。
作為本發(fā)明的刮板的最佳一形態(tài)，左右的所述連結(jié)前面部被配置成與所述中央前面部連續(xù)、以規(guī)定的角度向后方擴開，下端具有第2切削刀，左右的所述端部前面部被配置成與所述連結(jié)前面部連續(xù)、以規(guī)定的角度向前方擴開，下端具有第3切削刀。這一點也與上述公報所揭示的刮板不同。
本發(fā)明的刮板是在所述中央前面部、所述連結(jié)前面部、所述端部前面部的下端配置了連續(xù)狀的第1～第3切削刀，所述中央前面部的第1切削刀與挖掘方向正交地延伸，同時比所述連結(jié)前面部的第2切削刀和所述端部前面部的第3切削刀更向前方伸出，故使所述第1切削刀具備了先行挖掘的功能，同時使所述第2、第3切削刀具備了各以少量地進(jìn)行挖掘的功能。
最好是將所述第2切削刀和所述第3切削刀連續(xù)成V字狀或U字狀。特別是在粘度高的土質(zhì)時，若將第2切削刀和第3切削刀連結(jié)成V字狀，則往往挖掘土?xí)谶B結(jié)前面部與所述端部前面部的切換部分固接而成為塊，故最好是將該切換區(qū)域按照U字狀作成彎曲面。
又，最好是將所述連結(jié)前面部和所述端部前面部，與所述第2切削刀和所述第3切削刀一樣地連續(xù)成V字狀或U字狀，同時，由于將所述連結(jié)前面部和所述端部前面部相對于中央前面部配置成向后方彎曲，故具有不使挖掘·運土中的土從刮板側(cè)方向外部流出而能可靠地保持的功能。特別是所述連結(jié)前面部，圓滑地將從挖掘·運土?xí)r從所述端部前面部和所述中央前面部雙方移動來的土進(jìn)行合流，沿著所述連結(jié)前面部和所述端部前面部的各刮板前面隆起而將該土抱入。由此，能減少土量的損失，同時減小想要從所述端部前面部向所述中央前面部流入的土的阻力，如前所述，能大幅度增大堆積于所述中央前面部的刮板前面的土量。
這種自走式作業(yè)機械，大多是在車體的前部中央部配置有發(fā)動機室，駕駛員在該發(fā)動機室的后方進(jìn)行各種作桿的作。因此，駕駛員的視線會被發(fā)動機室遮住，不能用目視來直接確認(rèn)堆積于中央前面部的挖掘土量。
另一方面，本發(fā)明中，也是將發(fā)揮所述刮板的最大挖掘性能的姿勢，配置成了如下形狀、即通常在以挖掘角使刮板與地表面接地時，從正面看的中央前面部、左右的連結(jié)前面部和左右的端部前面部的切削刀的刀刃處于同一直線上，該場合，不過是能確認(rèn)堆積在配置于左右的所述連結(jié)前面部與端部前面部間的土量。但是，如上所述，堆積于中央前面部的土量，再加上堆積于連結(jié)前面部與端部前面部間的土量，會增加堆積于中央前面部的土量。因此，當(dāng)駕駛員能夠從斜上方對堆積于連結(jié)前面部與端部前面部間的堆積土進(jìn)行確認(rèn)之時，堆積于中央前面部的土量大多是已超越了規(guī)定量，增加了刮板操作的煩雜性。
為此，采用本發(fā)明的最佳實施例，將發(fā)揮所述刮板的最大挖掘性能的姿勢，配置成了如下形狀、即通常在以挖掘角使刮板與地表面接地時，從正面看將左右的所述第2切削刀相對于中央的第1切削刀分別配置成略微向下傾斜，同時將所述第3切削刀相對于所述第2切削刀配置成略微向上傾斜。
采用上述構(gòu)造，第2切削刀與第3切削刀的切換部分以通常的姿勢進(jìn)入地中，挖掘時，在第2切削刀與第3切削刀之間得到了比傳統(tǒng)多的挖掘量，這樣，增加堆積在連結(jié)前面部與端部前面部間的土量，中央前面部的土的堆積量也隨之增加。其結(jié)果，即使在駕駛員不能夠?qū)Χ逊e于中央前面部的土量進(jìn)行目視確認(rèn)時，通過以目視來確認(rèn)堆積在左右的連結(jié)前面部與端部前面部間的土量，也能把握中央前面部的適當(dāng)?shù)亩逊e土量，能進(jìn)行圓滑的刮板操作。
本發(fā)明的刮板，是將所述中央前面部、所述連結(jié)前面部、所述端部前面部獨立形成，通過焊接將各前面部相互間連續(xù)形成，而通過適當(dāng)設(shè)定刮板的大小和厚度等，可通過鑄造等將各前面部一體成形。并且，本發(fā)明具有將所述中央前面部、所述連結(jié)前面部、所述端部前面部的背面支承用的支承體，該支承體的左右兩側(cè)部越過所述端部前面部的左右兩側(cè)端緣朝挖掘方向延設(shè)。
本發(fā)明的刮板被牢固地支承在所述支承體的開放側(cè)的前端緣上。與所述支承體的前端緣的反向側(cè)的背面，通過所述作業(yè)機械的框架和支臂等，面向車輛行進(jìn)方向進(jìn)行支承。所述支承體的左右兩側(cè)部具有作為加強所述端部前面部的側(cè)板用的功能。采用這種結(jié)構(gòu)，可提高強度和剛性，以簡單的構(gòu)造使可靠地保持所述端部前面部的挖掘·運土中的土的功能得到有效加強。
又，本發(fā)明的沿著所述端部前面部下端的切削刀的寬度，最好是設(shè)定成小于沿著所述中央前面部下端的切削刀的寬度，更加小于沿著所述連結(jié)前面部下端的切削刀的寬度。通過將各前面部的寬度設(shè)定成上述尺寸關(guān)系，可減少沿著與所述連結(jié)前面部及所述端部前面部的各刮板前面隆起而抱入的土量，可減小土相對所述中央前面部的阻力。
若所述連結(jié)前面部的寬度大于所述端部前面部的寬度，則可減小挖掘·運土中從所述端部前面部向所述連結(jié)前面部流入的土的阻力，增加堆積于所述中央前面部的刮板前面的土量，故是一種好方法。
本發(fā)明中，所述中央前面部、所述連結(jié)前面部和所述端部前面部的各刮板前面，比所述各切削刀的前面更后傾。這樣，若將刮板整體傾斜，則在將由刮板抱入的堆積土的前面的傾斜角度、即休止角作成一定時，可減小相對堆積于地面上的土的地面的接地長度，反而能使大量的土量積載在刮板前面上。其結(jié)果，可大幅度減小運土阻力等，可大幅度減小平均牽引力的消耗馬力，可得到良好的低燃費性能。最好是將所述各切削刀的前面與地面所形成的角度與各前面部的刮板下端面與地面所形成的角度之差、即后退角設(shè)定于15度以下的范圍內(nèi)。若將后退角設(shè)定于15度以上，則減少從刮板的后端 出的土量。
又，本發(fā)明最好是至少將所述中央前面部的刮板前面，由上下連續(xù)的彎曲來形成。至少所述中央前面部的刮板前面，被設(shè)定成土的抱入量和卷入不受限制的彎曲面。最好是將所述彎曲面作成具有同一曲率的凹形狀，并且，最好是將所述連結(jié)前面部和所述端部前面部的各刮板前面由具有同一曲率的彎曲面所形成。
又，因在各前面部的刮板前面上能大量積載土，故可得到車體前后的接地壓力的良好的平衡性，減小履帶板罩(日文シュ一スリップ)等的動力損耗，可得到高牽引力。又，可防止堆積于刮板的各前面部的刮板前面上的土越過各前面部的上端向后方出。
本發(fā)明是將所述中央前面部與所述端部前面部的各切削刀的延長線上交叉的交叉角設(shè)定為25度以下。最好是設(shè)定為15～20度的范圍內(nèi)。若該交叉角為25度以下，則能確保與所述連結(jié)前面部和所述端部前面部的各刮板前面上堆積最佳的土量，可減小從所述端部前面部向所述連結(jié)前面部移動的土的阻力。
并且，本發(fā)明的各切削刀的刀刃處于地面上時的前面與地面所形成的刀刃角最好是35度以上，可有效地以最少的挖掘·運土能量獲得最大的土量。
附圖的簡單說明

圖1為表示適用于本發(fā)明的代表性的刮板概略構(gòu)成例的立體圖。
圖2為表示前述刮板的主視圖。
圖3為放大表示前述刮板的切削刀端部的主視圖。
圖4為表示說明前述刮板的升降動作的作業(yè)機械整體的側(cè)視圖。
圖5為表示前述作業(yè)機械的要部構(gòu)造的俯視圖。
圖6為表示前述刮板的后視圖。
圖7為表示前述刮板的仰視圖。
圖8為圖2的VIII-VIII線的向視剖視圖。
圖9為圖2的IX-IX線的向視剖視圖。
圖10為圖2的X-X線的向視剖視圖。
圖11為圖2的XI-XI線的向視剖視圖。
圖12為圖6的XII-XII及XI-XI線的向視剖視圖。
圖13為圖5的XIII-XIII線的向視剖視圖。
圖14為圖5的XIV-XIV線的向視剖視圖。
圖15為表示挖掘·運土?xí)r的刮板的通常姿勢和后傾姿勢所形成的刮板的前方堆積的堆積土的關(guān)系的說明圖。
圖16為本發(fā)明的模型刮板與傳統(tǒng)的模型刮板作比較的、對應(yīng)于刮板移動距離的牽引力變化一例的圖表。
圖17為作用于本發(fā)明的模型刮板的左右兩側(cè)端部的負(fù)載與作用于傳統(tǒng)的模型刮板的左右兩側(cè)端部的負(fù)載作比較的、對應(yīng)于刮板移動距離的負(fù)載變化一例的圖。
圖18為用于說明本發(fā)明的模型刮板與傳統(tǒng)的模型刮板的負(fù)載沖量一例的說明圖。
圖19為本發(fā)明的模型刮板與傳統(tǒng)的模型刮板作比較的、對應(yīng)于刮板移動距離的土量變化一例的圖。
圖20為表示傳統(tǒng)的模型刮板的砂土堆積形狀一例的說明圖。
圖21為表示本發(fā)明的模型刮板的砂土堆積形狀一例的說明圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，具體說明適用于本發(fā)明的實施例。本發(fā)明的刮板可作為各種作業(yè)機械中裝備的附件來使用。作為適用于本發(fā)明的作業(yè)機械，例如可列舉建筑·土木機械。本實施例中，作為建筑·土木機械是以未圖示的推土機為例進(jìn)行說明的，但本發(fā)明不限定于此例，例如也可包含鏟斗車、反鏟挖掘機、自動平地機等的建筑·土木車輛等。
按照本發(fā)明的代表性的構(gòu)造例的刮板10，如圖1～圖7所示，具有將上下彎曲成凹狀的彎曲形狀的刮板前面部11。該刮板前面部11由橫長的高剛性的鋼鐵材料構(gòu)成，其周部與由同材質(zhì)構(gòu)成的支承體20焊接而一體化。該刮板前面部11包括下端具有直線狀的第1切削刀15的中央前面部12；具有與該第1切削刀15連續(xù)的、朝后方以規(guī)定的角度擴開延伸的第2切削刀16的左右1對的連結(jié)前面部13；具有與該第2切削刀16連續(xù)的、朝前方以規(guī)定的角度擴開延伸的直線狀的第3切削刀17的左右1對的端部前面部14。
如圖1和圖5所示，作為本發(fā)明的主要特征部之一，前述中央前面部12比前述連結(jié)前面部13和前述端部前面部14更向前方伸出。前述中央前面部12，如圖2和圖3所示，形成了從上方向下方逐漸寬度變小。該中央前面部12的下端部，具有能發(fā)揮挖掘功能、運土功能和充分的整地功能的刮板寬度。沿著該中央前面部12的下端安裝的第1切削刀15是平整的直線形狀，在挖掘、運土和整地的各個作業(yè)中，可以在不調(diào)換刮板10的情況下有效地使用于挖掘·運土作業(yè)·平整地面作業(yè)，能順利且有效地進(jìn)行各種作業(yè)。
從圖2所示的正面看，前述連結(jié)前面部13，其一側(cè)緣朝與前述中央前面部12的側(cè)緣同一方向傾斜而延伸，形成了從上向下逐漸寬度變小。前述端部前面部14從上方至下方以同一寬度形成。各前面部13、14如圖8～圖11所示，在水平方向上接合成左右擴大開的V字狀。圖示例中表示的是V字狀，但未必限定于此形狀，例如也可是開口端呈大開口的U字狀。在此，所謂正面看，是指以對地面的挖掘角β的挖掘效率最高的角度將切削刀接地時的主視圖。
前述連結(jié)前面部13，具有在挖掘·運土?xí)r能圓滑地將從中央前面部12和端部前面部14雙方移動來的土進(jìn)行合流的功能。又，前述端部前面部14具有能可靠地將挖掘·運土中的土保持著不從刮板側(cè)方向外部出的功能。前述連結(jié)前面部13和前述端部前面部14，由于沿著各刮板前面將土隆起而抱入，因此，減小了土量的損失，同時減小想要從端部前面部14向中央前面部12流入的土的阻力，能大幅度增大堆積于中央前面部12的刮板前面的土量。
第1切削刀15、第2切削刀16和第3切削刀17由耐磨損性優(yōu)良、不易破損的強韌的材料、例如硼鋼等構(gòu)成。上述這種第1切削刀15、第2切削刀16和第3切削刀17的配置形態(tài)，成為了前述第1切削刀15比第2、第3切削刀16、17先行進(jìn)行挖掘。由于該第1切削刀15的挖掘是先行將其周邊和地面挖松，故前述第2、第3切削刀16、17所需的實際的挖掘力比第1切削刀15小，同時挖掘的量也比第1切削刀15少。
本實施例中，將前述中央前面部12的刮板寬度W1設(shè)定成大致與樣板寬度WG相等，該樣板寬度WG就是圖5所示的左右履帶和車輪等的走行裝置的中心間的距離。本實施例中的刮板10，除挖掘·運土功能之外還具有整地功能。一般來講，若將前述中央前面部12的刮板寬度W1擴寬，則所謂的平整地面功能增大。另一方面，如前所述，前述刮板10從上面看，前述中央前面部12比前述連結(jié)前面部13和端部前面部14更向前方伸出。該連結(jié)前面部13和端部前面部14的下端也具備整地功能，但其功能的大半由前述中央前面部12來承擔(dān)。因此，為了擴大整地功能，希望將前述中央前面部12的刮板寬度W1擴寬。由于至少在前進(jìn)走行的整地作業(yè)時，左右的走行裝置間的地面需要整地，故最好是中央前面部12的刮板寬度W1大于左右的走行裝置間的內(nèi)寬W0。
然而，如上所述，為了避免因挖掘時的地表面的凹凸面的影響而造成的車輛俯仰動作，可使中央前面部進(jìn)行穩(wěn)定的挖掘，同時能均勻地使地表面均整，如上所述，在考慮從上面看的前述中央前面部12的刮板寬度W1時，必須考慮連結(jié)前面部13及端部前面部14的刮板寬度W2、W3。如上所述，若將中央前面部12的刮板寬度W1設(shè)定成大致與左右的走行裝置的中心間的距離、即與樣板寬度WG大致相等，則可增大前述中央前面部12的第1切削刀15的平均刀刃寬度的實效性挖掘力，能進(jìn)行有效的挖掘和運土，同時能進(jìn)行平整的均地。
又，本實施例中，如圖2和圖3所示，各切削刀15～17被配設(shè)成以第1切削刀15的最有效的挖掘角β(參照圖12)將刮板10放置于地表面上時，從正面看以比左右水平延伸的第1切削刀15的刀刃的各延長線稍小的角度使第2切削刀16向下傾斜，再以比前述第1切削刀15的刀刃的左右延長線稍小的角度使第3切削刀17向上傾斜的形狀。即，如圖3的放大圖所示，當(dāng)前述第1切削刀15的刀刃與地表線GL上接觸時，所述第2切削刀16和第3切削刀17的交叉點A處于比地表線GL略微下方的地中。附帶說一下，本實施例中，前述挖掘角β設(shè)定為46度，前述地表線GL與交叉點A之間的距離設(shè)定為24mm。當(dāng)然，前述挖掘角及地表線GL與交叉點A之間的距離因不同的作業(yè)機械的種類而有所變更，不能一律地決定。
若將連結(jié)前面部13及端部前面部14相對于中央前面部12的配置形態(tài)設(shè)定成前述那樣，則在處于通常的挖掘姿勢時，第2切削刀16與第3切削刀17的交叉點A被咬入于地中，挖掘時，例如從正面看，與第1～第3切削刀15～17的下端配置于一直線上的場合不同，在第2切削刀16與第3切削刀17之間能實現(xiàn)使挖掘量增加的補充挖掘。利用該補充挖掘，使堆積于連結(jié)前面部13與端部前面部14之間的土量增加，隨著中央前面部12的土的堆積量增加，連結(jié)前面部13與端部前面部14之間向上方隆起。這樣，即使是在目前被發(fā)動機室遮蓋而不能目視確認(rèn)堆積于中央前面部12的土量的場合下，駕駛員也能用目視來確認(rèn)堆積于左右的連結(jié)前面部13與端部前面部14之間的土量，由此能正確把握堆積于中央前面部12的土量，能進(jìn)行圓滑的刮板操作。
在圖示的實施例中，如前所述設(shè)定了左右的連結(jié)前面部13和端部前面部14的配置形狀，但本發(fā)明不限定于該配置，當(dāng)然例如也包含從刮板11的正面看、將第1～第3切削刀15～17的下端配置于一直線上的場合。又，本例是表示將各前面部12～14獨立形成，通過焊接將各前面部12～14的左右端部相互間連續(xù)形成的刮板前面部11，但本發(fā)明不限定于此例，當(dāng)然例如也可包含通過鑄造等將各前面部相互間一體成形的刮板前面部?？梢愿鶕?jù)刮板前面部的大小及厚度等適當(dāng)設(shè)定而一體形成。
如圖1和圖6所示，圖示例的刮板前面部11被牢固地支承在上述支承體20上。該支承體20由前方具有開口部的殼體構(gòu)成，分別將橫長的長方形的背面板21；縱長的矩狀的左右1對側(cè)板22、22；前端緣具有與刮板前面部11的上端緣形狀一致形狀的上板和下板23、24分別進(jìn)行焊接而一體化。在前述背面板21上，如圖4～圖7所示，在推土機的前部，夾有升降支架、橫、支、傾斜氣缸和升降氣缸朝向后方地凸設(shè)有多個安裝用的安裝凸緣部25、…、25。
在與前述支承體20的下板24的各切削刀15～17對應(yīng)的部位，如圖6和圖7所示，沿前后方向延設(shè)著加強各切削刀15～17用的多個垂直板肋26、…、26，各垂直板肋26、…、26的前端與切削刀15～17的后面合。如圖12和圖14所示，在前述支承體20的內(nèi)部的上下方，以規(guī)定間隔沿長度方向水平狀地配置4個加強板27、…、27。該加強板27的前端緣的形狀與前述刮板前面部11的背面形狀一致。該加強板27，通過將支承體20的背面板21及側(cè)板22的內(nèi)側(cè)面與刮板前面部11焊接而一體化。
前述支承體20的側(cè)板22，配置成超越前述端部前面部14的側(cè)端緣。該側(cè)板22具有加強端部前面部14的功能。該支承體20能提高強度和剛性，以簡單的構(gòu)造能充分發(fā)揮端部前面部14可靠地將挖掘·運土中的土進(jìn)行保持的功能。本實施例中，中央前面部12、連結(jié)前面部13和端部前面部14由板材構(gòu)成，分別通過焊接將其一體化，但也可將這些前面部12～14鑄造成一體。
前述中央前面部12的刮板寬度W1、前述連結(jié)前面部13的刮板寬度W2、前述端部前面部14的刮板寬度W3的關(guān)系是W3＜W2＜W1。通過設(shè)定成這種尺寸關(guān)系，可使連結(jié)前面部13的第2切削刀16與端部前面部14的第3切削刀17的實效挖掘力小于中央前面部12的第1切削刀15的實效挖掘力。并且，可減少沿著與連結(jié)前面部13及端部前面部14的各刮板前面進(jìn)行積載的土量，可減小土對中央前面部12的阻力。
當(dāng)前述連結(jié)前面部13的刮板寬度W2小于端部前面部14的刮板寬度W3時，由于挖掘·運土中會將從中央前面部12和端部前面部14雙方移動來的土的流動弄亂，從而加大了從端部前面部14向連結(jié)前面部13流入的土的阻力，會出現(xiàn)堆積于中央前面部12的刮板前面的土的卷入動作受到限制的不良情況。
并且，將前述中央前面部12與前述端部前面部14的各切削刀15、17的延長線上交叉的圖7所示的交叉角θ設(shè)定為16度。若將該交叉角θ設(shè)定成25度以上，則減小了從端部前面部14向連結(jié)前面部13移動的土的阻力，不能得到沿著各前面部12～14的刮板前面的超越休止角的自然的隆起形態(tài)和抱入形態(tài)。由此，以將該交叉角θ設(shè)定為25度以下為佳，可確保最適合積載于與連結(jié)前面部13及端部前面部14的各刮板前面上的土量。最好是將所述交叉角θ設(shè)定為10～20度范圍內(nèi)。
在前面部，至少前述中央前面部12的刮板前面最好是比第1切削刀15的前面后傾。圖示例中，將前述第1切削刀15的前面與地面所形成的角度(刀刃角)α與前述中央前面部12的刮板下端面與地面所形成的角度(挖掘角)β之差即后退角γ，如圖12所示設(shè)定成10度。該后退角γ最好是15度以下。挖掘·運土?xí)r能減少土向各前面部12～14的后方出。
然而，如前述的圖1、圖12～圖14所示，前述中央前面部12、前述連結(jié)前面部13、前述端部前面部14的各刮板前面是上下連續(xù)的凹狀的彎曲面。各前面部12～14的刮板前面，最好是設(shè)定成不對土的抱入量和隆起量限制的彎曲面，成為具有同一曲率的凹狀的彎曲面。圖示例中，前述連結(jié)前面部13和前述端部前面部14的各刮板前面具有同一曲率。
圖15是表示根據(jù)刮板姿勢的堆積于刮板前方的地表面上的土與地面之間的滑動阻力變化的模式說明圖。該圖中，實線表示本發(fā)明的刮板10的運土姿勢，假想線表示通常的刮板的運土姿勢。其中，兩刮板的前面彎曲面相同，其挖掘角β為一定。
想要減小運土作業(yè)時的堆積于刮板前方的地表面上的土與地面之間的滑動阻力，只要減少堆積于地表面上的土量即可。如圖15的實線和假想線所示，由刮板 運時的堆積土的前面的傾斜角(休止角)為一定。因此，為了減少堆積于地表面上的土量，將刀刃與堆積于地表面上的土的前端部之間的距離從L2至成為L1，按此要求來將土的前端部盡可能地靠近刮板10的刀刃，只需將同圖中的實線和假想線所示的左下傾斜線的陰影區(qū)域從S2移行到S1即可。
但是，若單純地想要使堆積于地表面上的土的前端部靠近于刀刃，則堆積于地表面上的土的前面始終是同一傾斜角，因此，在將挖掘角β及后退角γ設(shè)定為一定時，必然會降低刮板的高度，使刮板上的堆積的土的抱入量也減少。為了使該抱入量成為與通常相同的量，因刮板寬度一定，故必須使由實線和假想線的右傾斜的陰影所示的區(qū)域S1、S2成為相等。
其結(jié)果，為了在減小運土阻力的同時使挖掘量及運土量與通常的量相同，如圖15的實線所示，在不改變挖掘角β的前提下調(diào)整刀刃角α，使刮板10后傾，同時增高刮板的高度。即，通過將挖掘角β與刀刃角α的差角即后退角γ設(shè)定成比通常的后退角γ2大的后退角γ2，可使刮板10后傾。然而，若使前述的后退角γ太大，則如上所述，不僅增大了土向刮板后方的出，而且在排土?xí)r堆積土不容易從刮板10落下。由此，最好是將該后退角γ的值設(shè)定為上述的15度以下。
附帶說一下，本實施例中，將所述后退角γ定為10度，相對于此時堆積在刀刃前方的地表面上的通常的堆積土的接地長度L2，本實施例的刮板10的堆積土的接地長度L1約減少10％左右，大幅度減少地表面的堆積土量。另一方面，挖掘·運土中，前述前面部12～14的前方的堆積土可大量積載在各刮板前面上，即所謂的抱入量增加。其結(jié)果，因可大幅度減小運土阻力等，故可大幅度減小平均牽引力的消費馬力，可獲得良好的低燃費性能。
如前所述，由于可在前述刮板前面部11的前面上大量積載土，故可使車體前后的接地壓力的平衡性良好，減少履帶板罩等的動力消耗，可獲得高牽引力。還可防止堆積于刮板前面部11的刮板前面上的土越過各前面部12～14的上端而向后方溢出。又，挖掘土不會與刮板前面壓接，排土?xí)r的土的分離性良好，可提高排土性。另外，最好將所述各切削刀15～17的刀刃處于地面上時的前面與地面所形成的刀刃角α設(shè)定為35度以上。由此，可有效地以最少的挖掘·運土能量獲得最大的土量。
下面，對本發(fā)明的更具體的實施例連同比較例一起作出說明。
制作比以上結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的刮板10的實際尺寸縮小成1/15的模型，作了如下的實驗。將該模型刮板(以下稱為本發(fā)明的模型刮板)設(shè)定成刮板寬度271mm、刮板高度124mm、刮板容量4427cm2。作為測定條件設(shè)定成，刮板的挖掘深度為10mm，刀刃角α為52度，走行速度為35mm/秒的定速，將本發(fā)明的模型刮板咬入于含水比7.8％的花崗巖風(fēng)化砂土中進(jìn)行牽引。其次，使用負(fù)載計測用應(yīng)力儀，分別對刀刃和刮板支撐架的應(yīng)力進(jìn)行了計測。
另一方面，作為傳統(tǒng)的刮板的模型，如圖18(A)所示，將中央前面部的左右兩側(cè)端部前傾狀配置，制作了其左右兩側(cè)端部的切削刀117、117比中央前面部的切削刀115更向前方伸出的所謂的半U字狀的刮板110。該模型刮板(以下稱為傳統(tǒng)的模型刮板)的刮板寬度、刮板高度、刮板容量與本發(fā)明的模型刮板同樣設(shè)定，在與本發(fā)明的模型刮板相同條件下進(jìn)行了計測。其結(jié)果可見圖16～圖21。
圖16表示本發(fā)明的模型刮板與傳統(tǒng)的模型刮板作比較的、對應(yīng)于同一挖掘條件的刮板的移動距離的牽引力變化的一例。圖中的粗實線表示的波形，表示本發(fā)明的模型刮板的牽引力變化，粗實線表示的拋物線表示該牽引力的平均值。圖中以細(xì)實線表示的拋物線表示該牽引力的平均值。
從該圖中可知，本發(fā)明的模型刮板的牽引力，隨著移動距離的增加，以比傳統(tǒng)的模型刮板小的力逐漸增大，該模型刮板內(nèi)裝滿土?xí)r的距離(圖中以雙點劃線所示的部分)，比傳統(tǒng)的模型刮板短。換言之，與傳統(tǒng)的刮板相比，本發(fā)明的刮板能利用更小的牽引力和以更短的移動距離來獲得同等的挖掘量。
參照圖17，表示作用于本發(fā)明的模型刮板的左右兩側(cè)端部的力與作用于傳統(tǒng)的模型刮板的左右兩側(cè)端部的力作比較的、對應(yīng)于刮板移動距離的力變化的一例。其縱軸表示移動方向為正時的刮板上所受到的力，絕對值越大，刮板的左右兩側(cè)端部越受到大的負(fù)載。橫軸表示在規(guī)定的挖掘狀態(tài)下的刮板的移動距離。在圖上用粗實線表示的波形，表示作用于本發(fā)明的模型刮板的左右兩側(cè)端部的力的變化，粗實線表示的拋物線，表示該力的平均值。圖上用細(xì)實線表示的波形，表示作用于傳統(tǒng)的模型刮板的左右兩側(cè)端部的力的變化，細(xì)實線表示的拋物線，表示該力的平均值。一般來講，刮板的左右兩側(cè)端部所受到的負(fù)載，隨著移動距離的進(jìn)行而增加，直至刮板內(nèi)裝滿土、即運土能力飽和為止。
從該圖中可知，本發(fā)明的模型刮板，在其刮板的左右兩側(cè)端部受到了與傳統(tǒng)的模型刮板大致相同負(fù)載來進(jìn)行短距離(圖中以點劃線所示的部分)移動，若超越該距離，與傳統(tǒng)的模型刮板相比，作用于刮板的左右兩側(cè)端部的負(fù)載緩地增加，若超越圖中以雙點劃線所示部分的距離，則大致一定地進(jìn)行推移。另一方面，傳統(tǒng)的模型刮板，由于在該圖所示的移動距離內(nèi)，負(fù)載一貫地增加，故可確認(rèn)挖掘未結(jié)束。即，本發(fā)明的刮板與傳統(tǒng)的刮板相比，在同等的挖掘時，移動距離短，在以某種程度進(jìn)行挖掘的狀態(tài)下，左右兩側(cè)端部(即所謂的前端切削刀)所承受的負(fù)載小。
參照圖18，圖18(A)表示傳統(tǒng)的模型刮板的負(fù)載沖量的一例，圖18(B)表示本發(fā)明的模型刮板的負(fù)載沖量的一例，圖18(B)中，在與上述實施例的刮板10實質(zhì)性相同的構(gòu)件上標(biāo)記同一符號。
從這些圖中可知，本發(fā)明的刮板10，可緩和作用于該中央前面部12的左右兩側(cè)端部的第2、第3切削刀16、17的負(fù)載，以小的牽引力從所述中央前面部12的第1切削刀15大致均等地作用于第2、第3切削刀16、17，同時刀刃力能有效地作用于各切削刀15～17。另一方面，傳統(tǒng)的刮板110，為了得到最大的土量而必需有過大的負(fù)載。并且，因作用于傳統(tǒng)的刮板110的左右兩側(cè)端部的切削刀117的負(fù)載集中地進(jìn)行作用，故不能有效地使刮板110的中央前面部的切削刀115作用于土的挖掘。
圖19表示本發(fā)明的模型刮板與傳統(tǒng)的模型刮板作比較的、對應(yīng)于刮板移動距離的土量變化一例的圖。本發(fā)明的模型刮板與傳統(tǒng)的模型刮板之間的土量變化分別用◆、■圖示，用粗的虛線、細(xì)的虛線分別表示來自刮板側(cè)面的土的出(窗構(gòu)造)量的變化。
從該圖中可知，本發(fā)明的模型刮板時，可以看出從挖掘開始至結(jié)束的土的出量比傳統(tǒng)的模型刮板減少。這樣，與傳統(tǒng)的模型刮板相比，由本發(fā)明的模型刮板所得到裝滿時(圖中以雙點劃線所示的部分)的土量，在同一挖掘時間內(nèi)可增加約4％。
參照圖20和圖21，圖20(A)、(B)表示傳統(tǒng)的模型刮板的砂土堆積形狀一例，圖21(A)、(B)表示本發(fā)明的模型刮板的砂土堆積形狀一例。
從這些圖中可知，堆積于本發(fā)明的刮板10的左右兩側(cè)端部前方的土量比傳統(tǒng)的模型刮板減少。并且，堆積于傳統(tǒng)的刮板110的前方的土量，如圖20(A)、(B)所示，相對于大致直線狀地堆積于整個刮板全寬度，堆積于本發(fā)明的刮板10前方的土量，如圖21(A)、(B)所示，從該刮板10的左右兩側(cè)端部向中央部且從該刮板10的上部向下部超越休止角，堆積成象山一樣隆起很大的狀態(tài)。從以上所述可以理 ，本發(fā)明的刮板10，因減少了土的 出，可更加大幅度地增大堆積于刮板前方的土量。
從上述實驗結(jié)果所獲得的數(shù)據(jù)中，當(dāng)使用實機時，本發(fā)明的刮板處于運土姿勢時的前方所堆積的全部土量，比傳統(tǒng)的刮板有所增加。如上所述，這是因為將刮板前面部11的后退角γ設(shè)定為15度以下，使刮板10向后方傾斜，因此，挖掘·運土中，能將堆積于刮板10前方的堆積土大量積載在刮板前面上，同時將該堆積土的地面上的接地長度減少成L1，可減小挖掘阻力和運土阻力。
又，本發(fā)明的刮板的牽引力和平均牽引力的土量，比傳統(tǒng)的刮板有所增加。本發(fā)明的刮板的挖掘阻力相比傳統(tǒng)的刮板有所減小，運土阻力也減小。因此，本發(fā)明的刮板的挖掘·運土?xí)r的消耗馬力比傳統(tǒng)的挖掘·運土?xí)r的消耗馬力小。從以上所述中可以理，與傳統(tǒng)的刮板相比，本發(fā)明的刮板必然地能以短于傳統(tǒng)的作業(yè)時間且小的牽引力及挖掘力，高效地實現(xiàn)所需的推土機作業(yè)。
從以上說明中可知，特別是本發(fā)明的刮板10的第1切削刀15，因比第2、第3切削刀16、17更向前方伸出，故先行于第2、第3切削刀16、17地積極進(jìn)行砂土的挖掘。第2、第3切削刀16、17的實際的挖掘力小于第1切削刀15的挖掘力，緩和了作用于第3切削刀17的牽引力，牽引力有效地作用于各切削刀15～17。這樣，可減輕對牽引力的阻力，可大幅度增大平均牽引力的土量。并且，可大幅度減小挖掘·運土中的消耗馬力，同時可在短時間以最少的能量來獲得最大的挖掘·運土?xí)r，明顯提高前述作業(yè)機械的燃費效率，可實現(xiàn)低成本化。
權(quán)利要求
1.一種作業(yè)機械用刮板，是安裝在各種作業(yè)機械上的刮板(10)，其特征在于，具有中央前面部(12)、以及在其左右端部夾有連結(jié)前面部(13)狀地進(jìn)行配置的端部前面部(14)，所述連結(jié)前面部(13)的下端和所述端部前面部(14)的下端，從上面看被配置于比所述中央前面部(12)的下端的更后方位置，所述中央前面部(12)的下端具有與挖掘方向正交而左右延伸的形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的刮板，其特征在于，所述中央前面部(12)下端的刮板寬度(W1)大于左右的走行裝置間的內(nèi)寬(W0)。
3.如權(quán)利要求1所述的刮板，其特征在于，所述中央前面部(12)下端的刮板寬度(W1)大致與左右的走行裝置的中心間距離即樣板寬度(WG)相等。
4.如權(quán)利要求1～3任一項所述的刮板，其特征在于，所述中央前面部(12)的下端具有第1切削刀(15)，左右的所述連結(jié)前面部(13)被配置成從上面看與所述中央前面部(12)連續(xù)，以規(guī)定的角度向后方擴開，下端具有第2切削刀(16)，左右的所述端部前面部(14)被配置成同樣地從上面看與所述連結(jié)前面部(13)連續(xù)，以規(guī)定的角度向前方擴開，下端具有第3切削刀(17)。
5.如權(quán)利要求4所述的刮板，其特征在于，將所述第2切削刀(16)和所述第3切削刀(17)連續(xù)成V字狀或U字狀。
6.如權(quán)利要求4所述的刮板，其特征在于，將所述連結(jié)前面部(13)和所述端部前面部(14)連續(xù)成V字狀或U字狀，
7.如權(quán)利要求4所述的刮板，其特征在于，將所述第2切削刀(16)相對于第1切削刀(15)配置成左右略微向下傾斜，同時將所述第3切削刀(17)相對于第2切削刀(16)配置成左右略微向上傾斜。
8.如權(quán)利要求4所述的刮板，其特征在于，具有將所述中央前面部(12)、所述連結(jié)前面部(13)、所述端部前面部(14)的背面支承用的支承體(20)，該支承體(20)的左右兩側(cè)部(22、22)越過所述端部前面部(14)的左右兩側(cè)端緣朝挖掘方向延設(shè)。
9.如權(quán)利要求4所述的刮板，其特征在于，所述端部前面部(14)下端的刮板寬度(W3)小于所述中央前面部(12)下端的刮板寬度(W1)，更加小于所述連結(jié)前面部(13)下端的刮板寬度(W2)。
10.如權(quán)利要求1所述的刮板，其特征在于，所述中央前面部(12)、所述連結(jié)前面部(13)和所述端部前面部(14)的各刮板前面，比所述各切削刀(15、16、17)的前面更后傾。
11.如權(quán)利要求4所述的刮板，其特征在于，所述中央前面部(12)、所述連結(jié)前面部(13)和所述端部前面部(14)的各切削刀(15、16、17)的后退角γ設(shè)定于15度以下的范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求4所述的刮板，其特征在于，至少將所述中央前面部(12)的刮板前面，由上下連續(xù)的彎曲構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求12所述的刮板，其特征在于，所述彎曲面作成具有同一曲率的凹形狀。
14.如權(quán)利要求12所述的刮板，其特征在于，所述連結(jié)前面部(13)和所述端部前面部(14)的各刮板前面由具有同一曲率的彎曲面形成。
15.如權(quán)利要求4所述的刮板，其特征在于，將所述中央前面部(12)與所述端部前面部(14)的各切削刀(15、17)的延長線上交叉的交叉角(θ)設(shè)定為25度以下。
16.一種建筑·土木機械，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的刮板(10)。
全文摘要
一種適用于各種作業(yè)機械、特別是進(jìn)行挖掘、運土和整地的作業(yè)機械中所裝備的刮板，其目的在于，以簡單的構(gòu)造來實現(xiàn)平均牽引力的土量增加，可減小消耗馬力，提高燃費效率，實現(xiàn)低成本化。裝備下端具有直線狀的第1切削刀(15)的中央前面部(12)，同時，具有與第1切削刀(15)連續(xù)、以規(guī)定的角度向后方延伸的第2切削刀(16)的連結(jié)前面部(13)以及與第2切削刀(16)連續(xù)、以規(guī)定的角度向前方延伸的第3切削刀(17)的端部前面部(14)。第1切削刀(15)從上面看比第2和第3切削刀(16、17)向前方突出。最好是將第1切削刀(15)的寬度(W1)設(shè)定成比左右的走行裝置的內(nèi)寬(W0)大。并且，最好是在以通常的挖掘角(β)進(jìn)行接地時，使刮板整體的后退角(γ)向后方傾斜15度以下。
文檔編號E02F3/815GK1711399SQ200380102898
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者松本典久, 田丸正毅 申請人:株式會社小松制作所