施工车辆用作业工具的制作方法

1.本发明涉及一种用于施工车辆的作业工具。


背景技术：

2.诸如履带式拖拉机或推土机的施工车辆包含作业工具。该作业工具可以包含用于各种材料处理操作的刮刀。通常，根据应用需要，可以将各种配件/附件添加到建筑车辆的后端或从建筑车辆的后端移除。这样的配件/附件可影响施工车辆的重量和平衡。期望保持建筑车辆的重量和平衡，因为这些因素又影响建筑车辆的可靠性、稳定性、乘坐质量和挖掘/疏土性能。此外，还期望保持施工车辆的重量和平衡以控制施工车辆的一个或多个部件(诸如底架系统)的加速磨损。
3.传统上，额外的附件或配重可与设置在施工车辆的前端处的部件(诸如作业工具)相关联，以实现施工车辆的最佳重量和平衡。该配重可以解决该施工车辆的重量和平衡中的任何扰动。当施工车辆暴露于振动时，配重的增加可能是具有挑战性的，因为配重需要被充分地支撑和约束以降低放松和/或实现施工车辆及其附件的功能的可能性。此外，配重的添加可能是耗时的、麻烦的和以技能为导向的工作。在一些示例中，配重可移动重心，导致不均匀的重量分布，或作业工具距地面的高度的扰动。
4.美国专利号2014/0137444描述了一种适于与机器一起使用的装载机铲斗。该装载机铲斗包含第一侧区段、第二侧区段和后部区段。该后部区段具有基本上弓形的部分，使得底部区段从该弓形部分的下端延伸。此外，顶部区段从弓形部分的上端延伸。一个或多个配重布置在装载铲斗的顶部区段上。


技术实现要素：

5.在本发明的一个方面，提供了一种施工车辆。该施工车辆包含框架。该施工车辆还包含联接至框架的连杆组件。该连杆组件包含连杆构件。该连杆组件还包含可移动地联接至连杆构件的作业工具。该作业工具包含限定第一边缘的壁结构、与该第一边缘侧向间隔开的第二边缘，以及在该第一边缘与该第二边缘之间延伸的材料接合部。该作业工具还包含邻近该壁结构的第一边缘布置的第一支撑板。该第一支撑板限定了邻近该壁结构的材料接合部的第一开口。该作业工具进一步包含邻近该壁结构的第二边缘布置的第二支撑板。该第二支撑板限定了邻近该壁结构的材料接合部的第二开口。第二开口与第一支撑板内的第一开口对齐。该作业工具包含联接至该第一支撑板和该第二支撑板并且限定空腔的导管。第一开口和第二开口中的每一个与空腔对准。此外，该作业工具还包含重量构件，该重量构件可移除地容纳在由导管限定的空腔内。
6.在本发明的另一方面，提供了一种推土机。该推土机包含框架。该推土机还包含联接至该框架的连杆组件。该连杆组件包含连杆构件。连杆组件还包含可移动地联接至连杆构件的刮刀。该刮刀包含壁结构，该壁结构限定了第一边缘、与该第一边缘侧向间隔开的第二边缘，以及在该第一边缘与该第二边缘之间延伸的材料接合部。该刮刀还包含邻近该壁
结构的第一边缘布置的第一支撑板。该第一支撑板限定了邻近该壁结构的材料接合部的第一开口。该刮刀进一步包含第二支撑板，该第二支撑板被布置成邻近该壁结构的第二边缘。该第二支撑板限定了邻近该壁结构的材料接合部的第二开口。第二开口与第一支撑板内的第一开口对齐。该刮刀包含导管，该导管联接至该第一支撑板和该第二支撑板并且限定了空腔。第一开口和第二开口中的每一个与空腔对准。此外，刮刀还包含可拆卸地容纳在由导管限定的空腔内的配重构件。
7.根据以下描述和附图，本发明的其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
8.图1是根据本发明的施工车辆的透视图；
9.图2是根据本发明的与图1的施工车辆相关联的作业工具的透视图；
10.图3是图2的作业工具的分解图；以及
11.图4是图2的作业工具的透视图。
具体实施方式
12.在一个以上的图中出现的附图标记表示它们中的每一个中的相同或相应的部分。对单数元素的引用也可被解释为涉及复数，反之亦然，而不将本发明的范围限制为此类元素的确切数量或类型，除非在所附权利要求书中明确阐述。
13.图1是根据本发明的施工车辆100的透视图。在所示实施例中，施工车辆100实施为推土机。施工车辆100在下文中可互换地称为推土机100。在可替代性实施例中，施工车辆100可包含履带式牵引机、机动平地机、收割机、铲土机、机动平地机或本领域已知的任何其它类型的施工车辆。建筑车辆100可以执行与诸如采矿、建筑、林业、耕作、运输或本领域已知的任何其他行业的行业相关联的一个或多个操作。施工车辆100可以实施为手动、自主或半自主施工车辆，而没有任何限制。
14.施工车辆100限定前端101和后端103。施工车辆100包含框架102。框架102在其上支撑施工车辆100的各种部件。施工车辆100还包含为移动性和/或其他操作目的提供电力的电源(未示出)。该动力源可以包含发动机、电池等。该动力源安装在外壳104内，该外壳被限定为靠近施工车辆100的前端101。
15.施工车辆100包含一对地面接合构件106(其中一个在此图示)，每个地面接合构件106在图1的图示实施例中实施为履带。地面接合构件106旋转以在地面上推进施工车辆100。可替代地，地面接合构件106可以包含轮而不是履带。施工车辆100还包含由框架102支撑的驾驶室108。当施工车辆100实施为手动或半自主施工车辆时，施工车辆100的操作者坐在驾驶室108内以执行一个或多个操作。
16.此外，施工车辆100包含联接至框架102的连杆组件112。连杆组件112设置在施工车辆100的前端101。连杆组件112包含连杆构件114。连杆组件112包含一对连杆构件114(在此仅示出了其中一个)。连杆组件112还包含可移动地联接至连杆构件114的作业工具116。作业工具116可用于执行一个或多个作业操作。作业工具116可用于接合、穿透或切割作业表面。在一些示例中，作业工具116可用于在现场执行分级操作、刮削操作、调平操作、材料移除操作或任何其它类型的地理改变操作。作业工具116在此实施为刮刀。作业工具116在
下文中可互换地称为刮刀116。作业工具116可基于与连杆组件112相关联的一个或多个致动器(未示出)的操作而移动。此外，致动器可由施工车辆100的液压系统或气动系统操作。施工车辆100可另外包含联接在施工车辆100的后端103处的另一作业工具(未示出)，诸如松土机。
17.参考图2，作业工具116限定横向轴线“x-x1”。作业工具116还包含壁结构120。壁结构120通常是凹形的。该壁结构120限定了第一边缘122，与该第一边缘122侧向间隔开的第二边缘124(在图4中示出)，以及在该第一边缘122与该第二边缘124之间延伸的材料接合部126。更具体地，第一边缘122和第二边缘124沿着横向轴线“x-x1”彼此间隔开。
18.此外，壁结构120限定中心表面128和一对端面130、132。更具体地，第一端面130限定第一边缘122并且第二端面132限定第二边缘124。此外，材料接合部126限定从中心表面128延伸的中心部134，从第一端面130延伸的第一部分136和从第二端面132延伸的第二部分138。此外，中心部124包含可根据需要单独控制的多个子区段。此外，材料接合部126限定用于接触并随后改变工作表面的切削刃140。中心部134、第一部分136和第二部分138一起限定切削刃140。此外，在一些示例中，作业工具116可包含联接至材料接合部126的多个地面接合工具。
19.作业工具116还包含靠近壁结构120的第一边缘122设置的第一支撑板142。第一支撑板142联接至壁结构120。第一支撑板142大体垂直于横向轴线“x-x1”。此外，第一支撑板142包含大致平坦的轮廓。第一支撑板142限定靠近壁结构120的材料接合部126的第一开口144。第一开口144实施为贯通开口。此外，第一开口144的形状基本上为方形。可替代地，第一开口144可以具有不同的形状，例如，第一开口144可以是矩形、圆形等，而没有任何限制。
20.作业工具116包含靠近壁结构120的第二边缘124布置的第二支撑板146。第二支撑板146联接至壁结构120。第二支撑板146大体垂直于横向轴线“x-x1”。此外，第二支撑板146包含大致平坦的轮廓。此外，在第一支撑板142与第二支撑板146之间限定了距离“d1”。第二支撑板146限定靠近壁结构120的材料接合部126的第二开口148。第二开口148与第一支撑板142中的第一开口144对齐。应当注意，第一开口144和第二开口148在形状和尺寸上相似。第二开口148实施为贯通开口。此外，第二开口148的形状基本上为方形。可替代地，第二开口148可以具有不同的形状，例如，第二开口148可以是矩形、圆形等，而没有任何限制。
21.第一支撑板142和第二支撑板146可以可移除地或固定地联接至作业工具116的壁结构120。在一个示例中，第一支撑板142和第二支撑板146可以使用机械紧固件(诸如螺栓或螺钉)可拆卸地与作业工具116联接。在另一个示例中，第一支撑板142和第二支撑板146可以通过焊接、软钎焊、硬钎焊等联接至壁结构120。在又一个示例中，壁结构120、第一支撑板142和第二支撑板146可以彼此一体地联接。
22.参考图3，作业工具116包含后表面121。后表面121包含多个铰链、支架等以将作业工具116与连杆构件114可移动地联接(参见图1)。第一支撑板142和第二支撑板146大致垂直于后表面121。作业工具116包含联接至第一支撑板142和第二支撑板146并限定空腔152的导管150。导管150在此实施为中空管。此外，导管150可以由金属诸如钢制成。可替代地，导管150可以由其他金属或合金制成，而没有任何限制。导管150限定第一端154和第二端156。如先前所公开，第一开口144和第二开口148中的每一者与腔152对准。此外，第一开口144和第二开口148中的每一个接收导管150的一部分。更具体地，第一开口144接收导管150
的靠近第一端154的一部分。而第二开口148接收导管150靠近第二端156的部分。
23.在所示实施例中，导管150焊接到第一支撑板142和第二支撑板146。更具体地，导管150围绕第一开口144焊接到第一支撑板142(参见图2)并且围绕第二开口148连接到第二支撑板146。导管150的横截面的形状对应于第一开口144和第二开口148的形状。在所示实施例中，导管150包含方形截面。可替代地，导管150可以包含矩形截面、圆形截面等，而没有任何限制。导管150的截面的尺寸可以基本上等于或略小于第一开口144和第二开口148的尺寸，以允许导管150穿过第一开口144和第二开口148。此外，导管150限定长度“l1”。在所示示例中，导管150的长度“l1”基本上等于第一支撑板142与第二支撑板146之间的距离“d1”。
24.此外，导管150限定空腔152。在所示实施例中，空腔152实施为沿着导管150的整个长度“l1”延伸的通道。空腔152可以是方形、矩形或圆形。在所示示例中，空腔152是方形的。应当注意，空腔152的形状可以基于导管150的横截面而变化。此外，导管150联接至第一支撑板142和第二支撑板146，使得操作者或人员可接近空腔152。
25.如本文所示，作业工具116包含可拆卸地接收在由导管150限定的空腔152内的配重构件160。该配重构件160在此实施为管或实心杆。此外，配重构件160可以由金属制成，诸如钢、混凝土、沙子、砾石等。可替代地，配重构件160可以由其他金属或合金制成，而没有任何限制。该重量构件160限定了第一侧表面162和第二侧表面164。当配重构件160被接纳在空腔152内时，第一侧表面162被布置成邻近第一支撑板142并且第二侧表面164被布置成邻近第二支撑板146。在所示示例中，第一侧表面162包含多个第一孔口(未示出)并且第二侧表面164包含多个第二孔口168。
26.在所示示例中，示出了单个配重构件160。该重量构件160限定了长度“l2”。此外，容纳在导管150内的重量构件160的长度“l2”可以基本上等于导管150的长度“l1”。可替代地，重量构件160的长度“l2”可以小于导管150的长度“l1”。
27.在另一示例中，作业工具116可包含具有不同重量和长度的多个重量构件160。例如，基于需要添加到作业工具116的期望重量，作业工具116可包含单个重量构件160，或者作业工具116可包含具有较短长度的多个重量构件160。此外，在一些示例中，可以在空腔152内提供间隔件(未示出)，使得多个重量构件160和间隔件的组合长度基本上等于导管150的长度“l1”。例如，当作业工具116包含多个重量构件160时，间隔件可设置在相邻重量构件160之间。这些间隔件可以消除重量构件160在导管150的空腔152内的侧向移动或移位。
28.此外，配重构件160的重量可以根据应用需要而变化。在一些实例中，可在腔152内接纳额外重量以增加施工车辆100的前端101(见图1)处的重量。在一些情况下，其中需要较少量的额外重量，重量构件160可体现为中空管，或者作业工具116可省略重量构件160。在一些情况下，当空腔152没有重量构件160时，空腔152可用于容纳各种传感器、装置和物品，诸如刮刀传感器杆、备件等。
29.在所示实施例中，配重构件160的形状对应于空腔152的形状。如图所示，配重构件160为方形。可替代地，配重构件160可以具有不同的形状，诸如矩形、圆形等。
30.参照附图3和4，作业工具116包含联接至配重构件160(参见图2)的侧表面162、164(参见图3)的端盖170、172(图2中所示)。本发明示出了两个端盖170、172，即第一端盖170和
第二端盖172。更具体地，作业工具116包含联接至配重构件160的第一侧表面162的第一端盖170和联接至配重构件160的第二侧表面164的第二端盖172。在其它实施例中，作业工具116可包含任何一个端盖170、172，而不限制本发明的范围。
31.在所示实施例中，端盖170、172的尺寸大于或等于空腔152的尺寸(参见图3)。此外，端盖170、172的形状可对应于配重构件160的形状。在其他示例中，端盖170、172的形状可以与配重构件160的形状不同。如本文所示，端盖170、172为方形。或者，端盖170、172可以是矩形、圆形等。
32.此外，第一端盖170限定多个第一通孔174(参见图3)并且第二端盖172限定多个第二通孔176(参见图3)。在所示示例中，端盖170、172通过多个机械紧固件180、182(示于图3中)联接至配重构件160的侧表面162、164。更具体地，第一端盖170中的第一通孔174与配重构件160中的第一孔口对准，以接收用于将第一端盖170与配重构件160联接的机械紧固件180。此外，第二端盖172中的第二通孔176与配重构件160中的第二孔口168(参见图3)对准，以接收用于将第二端盖172与配重构件160联接的机械紧固件182。机械紧固件180、182可以实施为螺栓、螺钉、铆钉或本领域已知的任何其他紧固件。
33.可替代地，第一端盖170或第二端盖172可以与配重构件160固定，而另一个可以使用对应的机械紧固件180、182可移除地联接以便于配重构件160的插入和移除。在这样的示例中，第一端盖170或第二端盖172可以通过焊接固定地联接至配重构件160。
34.应当理解，对于一个实施例示出或描述的单独特征可以与对于另一个实施例示出或描述的单独特征组合。上述实施方式不以任何方式限制本发明的范围。因此，应理解，尽管展示或描述了一些特征以在功能区段的上下文中说明本发明的使用，但在不脱离如所附权利要求书中所限定的本发明的精神的情况下，可从本发明的范围中省略此类特征。
35.工业实用性
36.本发明涉及用于施工车辆100的作业工具116。作业工具116包含导管150和重量构件160，其用作配重以保持施工车辆100的重量和平衡。本发明提供一种用于通过引入导管150和配重构件160来改变建筑车辆100的前端101处的重量的快速且容易实施的解决方案。此外，配重构件160可以根据需要在工地添加或移除。
37.本发明的教导可应用于对作业工具进行最少修改的现有作业工具。导管150和配重构件160定位成靠近材料接合部126，即作业工具116的基部。因此，作业工具116的重心(cg)靠近作业工具116的基部，这又提供诸如作业工具116的改善的平衡和控制的实施益处。此外，将管道150和配重构件160定位成靠近材料接合部126也可以改善施工车辆100的性能，并且便于配重构件160的方便操作。例如，人员可以在不使用任何附加设备的情况下容易地插入或移除重量构件160。
38.导管150焊接到第一支撑板142和第二支撑板146，从而确保任何外来颗粒或液体不进入作业工具116的结构。因此，可以消除由于生锈对作业工具116的损坏。此外，本发明允许在空腔152内引入具有不同长度、重量、形状、类型和数量的单个或多个配重构件160。因此，重量构件160的重量可根据需要通过引入多个重量构件160或任何其它附加重量而容易地改变。此外，作业工具116还可包含间隔件以限制单个或多个配重构件160的任何横向移动。
39.作业工具116包含用于将配重构件160固定在空腔152内的端盖170、172，即第一端
盖170和第二端盖172。端盖170、172具有简单的设计。此外，第一端盖170和第二端盖172允许分别关闭第一开口144和第二开口148，从而消除外来颗粒或液体进入作业工具116的结构中。此外，端盖170、172允许重量构件160在空腔152内的容易移除和插入。端盖170、172消除了在施工车辆100的操作过程中重量构件160的松动或移除。端盖170、172还限制重量构件160的任何无意移动。
40.虽然已经参照上述实施例具体示出和描述了本发明的各方面，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所公开的精神和范围的情况下，可以通过对所公开的施工车辆、系统、方法和过程的修改来设想各种附加实施例。这些实施例应当被理解为落入基于权利要求及其任何等同物所确定的本发明的范围内。