铲板机构和工程机械的制作方法

1.本发明的实施例涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种铲板机构和一种工程机械。


背景技术：

2.目前，悬臂式掘进机广泛应用于煤矿巷道及公路隧道的挖掘中，铲板是悬臂式掘进机的重要组成部分。铲板清除巷道的边帮不够彻底，影响掘进效率。


技术实现要素：

3.为了解决或改善上述技术问题至少之一，本发明的实施例的一个目的在于提供一种铲板机构。
4.本发明的实施例的另一个目的在于提供一种具有上述铲板机构的工程机械。
5.为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种铲板机构，在第一方向上具有相对设置的第一侧和第二侧，铲板机构包括：主铲板；至少两个第一铲板组件，至少一个第一铲板组件设于主铲板的第一侧，至少一个第一铲板组件设于主铲板的第二侧；至少两个第二铲板组件，至少一个第二铲板组件设于第一铲板组件的第一侧，至少一个第二铲板组件设于第一铲板组件的第二侧，第二铲板组件包括：第二铲板底座，与第一铲板组件连接；滑动部，可移动地设于第二铲板底座，滑动部能够沿第二方向相对第二铲板底座移动，第二方向与第一方向呈非零角度。
6.根据本发明提供的铲板机构的实施例，第二铲板组件的滑动部能够前后伸缩移动，有利于更加彻底地清除边帮，减小前进阻力，提高掘进效率。相对于横向伸缩的方式而言，一方面，不易在工作或者调车时碰撞损坏设备，有利于降低故障率；另一方面，不会增大铲板的宽度尺寸，也不会增大物料的装运盲区，有利于减少调车次数，提高工作效率。另外，铲板机构采用分段式结构，可以根据需求灵活拆装，更易于进入到尺寸较小的井口，可应用于更广泛的工作场景中，适用范围更广。
7.铲板机构的作用主要有三种：1)在工程机械工作时起到装载物料的作用；2)支撑作用；3)铲底以及清理巷道底板。铲板机构在第一方向上具有相对设置的第一侧和第二侧。具体而言，铲板机构包括主铲板、至少两个第一铲板组件和至少两个第二铲板组件。其中，第一铲板组件的数量为至少两个，即第一铲板组件可以是两个或者多个，根据实际需求进行灵活设置。至少一个第一铲板组件设于主铲板的第一侧，至少一个第一铲板组件设于主铲板的第二侧。可以理解为，主铲板的两侧分别设有至少一个第一铲板组件。进一步地，第二铲板组件的数量为至少两个，即第二铲板组件可以是两个或者多个，根据实际需求进行灵活设置。至少一个第二铲板组件设于第一铲板组件的第一侧，至少一个第二铲板组件设于第一铲板组件的第二侧。可以理解为，第二铲板组件位于铲板机构的边缘位置。可选地，第一铲板组件的数量为两个，一个第一铲板组件设于主铲板的第一侧，另一个第一铲板组件设于主铲板的第二侧；第二铲板组件的数量为两个，一个第二铲板组件位于主铲板的第
一侧，另一个第二铲板组件位于主铲板的第二侧。
8.进一步地，第二铲板组件包括第二铲板底座和滑动部。具体地，第二铲板底座与第一铲板组件连接。滑动部可移动地设于第二铲板底座。滑动部能够沿第二方向相对第二铲板底座移动，第二方向与第一方向呈非零夹角。可选地，第二方向与第一方向的夹角为90度，即第二方向与第一方向垂直。当然，第二方向与第一方向还可以是其它任意非零角度。具体地，当第二方向与第一方向垂直时，第一方向为铲板机构的宽度方向；第二方向为铲板机构的前进方向，也是掘进方向。换言之，第二铲板组件的滑动部能够前后伸缩移动。
9.目前，悬臂式掘进机广泛应用于煤矿巷道及公路隧道的挖掘中，铲板是悬臂式掘进机的重要组成部分。铲板清除巷道的边帮不够彻底，影响掘进效率。
10.本发明限定的技术方案中，第二铲板组件的滑动部能够前后伸缩移动，有利于更加彻底地清除边帮，减小前进阻力，提高掘进效率。相对于横向伸缩的方式而言，一方面，不易在工作或者调车时碰撞损坏设备，有利于降低故障率；另一方面，不会增大铲板的宽度尺寸，也不会增大物料的装运盲区，有利于减少调车次数，提高工作效率。另外，铲板机构采用分段式结构，可以根据需求灵活拆装，更易于进入到尺寸较小的井口，可应用于更广泛的工作场景中，适用范围更广。
11.另外，本发明提供的上述技术方案还可以具有如下附加技术特征：
12.在上述技术方案中，第二铲板底座在第一方向上的尺寸大于或等于滑动部在第一方向上的尺寸。
13.在该技术方案中，在第一方向上，第二铲板底座的尺寸不小于滑动部的尺寸。可以理解为，滑动部内嵌到第二铲板底座内。换言之，滑动部在第一方向上的边缘不会超出第二铲板底座的边缘，避免滑动部与巷道发生干涉，从而造成滑动部的损坏，确保铲板能够正常运行。
14.在上述技术方案中，第二铲板底座包括：基板，与第一铲板组件连接；挡板，设于基板；滑动部包括：滑板，与基板滑动连接，滑板朝向挡板的一侧设有倒角。
15.在该技术方案中，第二铲板底座包括基板和挡板。具体地，基板与第一铲板组件连接。挡板设于基板。可选地，挡板位于基板靠近边缘的位置，用于阻挡物料掉落。可选地，挡板与基板通过焊接的方式连接在一起。可选地，挡板与基板为一体式结构，相对于后加工的方式而言，力学性能更好，连接强度更高，有利于减少零部件的数量，提高装配效率。
16.进一步地，滑动部包括滑板，滑板与基板滑动连接。基板在一定程度上可以对滑板起到导向的作用，使滑板在前后滑动时更加平稳。进一步地，滑板朝向挡板的一侧设有倒角。倒角可以起到防堆料的作用。具体地，通过设置倒角，在滑板恢复至初始位置时，倒角能够将物料推起或顶起，防止第二铲板组件后侧由于物料堆积或物料块过大，导致滑板不能恢复初始位置。
17.在上述技术方案中，第二铲板组件还包括：驱动件，与第二铲板底座连接，驱动件与滑动部连接。
18.在该技术方案中，第二铲板组件还包括驱动件。具体地，驱动件与第二铲板底座连接，且驱动件与滑动部连接。通过设置驱动件，能够驱动滑动部沿第二方向相对第二铲板底座移动。第二铲板组件的滑动部能够前后伸缩移动，有利于更加彻底地清除边帮，减小前进阻力，提高掘进效率。
19.在上述技术方案中，驱动件为伸缩油缸。
20.在该技术方案中，通过将驱动件设置为伸缩油缸，伸缩油缸的一端与第二铲板底座连接，伸缩油缸的另一端与滑动部连接，伸缩油缸能够驱动滑动部沿第二方向相对第二铲板底座移动，且伸缩油缸可以更加精确地控制滑动部与第二铲板底座的相对位置。
21.在上述技术方案中，挡板呈弧型。
22.在该技术方案中，通过将挡板设置为弧型，能够在很大程度上降低掘进过程中由于磕碰造成的损伤，有利于提高使用寿命。
23.在上述技术方案中，第一铲板组件包括：第一铲板底座，与主铲板连接，第一铲板底座与第二铲板底座连接；第一星轮，可转动地设于第一铲板底座；第二铲板组件还包括：第二星轮，可转动地设于滑动部。
24.在该技术方案中，第一铲板组件包括第一铲板底座和第一星轮。具体地，第一铲板底座与主铲板连接，且第一铲板底座与第二铲板底座连接。第一星轮可转动地设于第一铲板底座，即第一星轮能够相对第一铲板底座进行转动。进一步地，第二铲板组件还包括第二星轮。具体地，第二星轮可转动地设于滑动部，即第二星轮能够相对滑动部进行转动，并且第二星轮可以随着滑动部一起前后移动。通过设置星轮，能够辅助铲板底座对物料进行收集，有利于提高工作效率。另外，铲板机构增设了第二星轮，相较于传统结构而言，能够进一步提高工作效率。
25.在上述技术方案中，位于主铲板同一侧的第一星轮的旋转方向与第二星轮的旋转方向相同；和/或位于主铲板不同侧的第一星轮的旋转方向不同；和/或位于主铲板不同侧的第二星轮的旋转方向不同。
26.在该技术方案中，位于主铲板同一侧的第一星轮的旋转方向与第二星轮的旋转方向相同。换言之，位于主铲板第一侧的第一星轮的旋转方向与位于主铲板第一侧的第二星轮的旋转方向相同；位于主铲板第二侧的第一星轮的旋转方向与位于主铲板第二侧的第二星轮的旋转方向相同，有利于更加顺利地收料，避免由于位于同一侧的第一星轮和第二星轮旋转方向不同发生干涉导致效率降低。
27.进一步地，位于主铲板不同侧的第一星轮的旋转方向不同，第一星轮能够将对应一侧的物料进行收集、输送，提高工作效率。
28.进一步地，位于主铲板不同侧的第二星轮的旋转方向不同，第二星轮能够将对应一侧的物料进行收集、输送，提高工作效率。
29.在上述技术方案中，第一铲板组件与主铲板通过键连接；和/或第二铲板底座与第一铲板组件通过键连接。
30.在该技术方案中，第一铲板组件与主铲板通过键连接。可选地，第一铲板组件的第一铲板底座与主铲板通过平键以及高强螺栓连接，实现第一铲板组件与主铲板可拆卸连接的同时，有利于提高两者之间的连接强度。
31.进一步地，第二铲板底座与第一铲板组件通过键连接。可选地，第一铲板组件的第一铲板底座与第二铲板底座通过平键以及高强螺栓连接，实现第一铲板组件与第二铲板底座可拆卸连接的同时，有利于提高两者之间的连接强度。
32.本发明第二方面的实施例提供了一种工程机械，包括：架体；上述任一实施例中的铲板机构，设于架体。
33.根据本发明的工程机械的实施例，工程机械包括架体和上述任一实施例中的铲板机构，铲板机构设于架体。铲板机构的作用主要有三种：1)在工程机械工作时起到装载物料的作用；2)支撑作用；3)铲底以及清理巷道底板。
34.值得说明的是，工程机械可以是掘进机等设备。
35.其中，由于工程机械包括上述第一方面中的任一铲板机构，故而具有上述任一实施例的有益效果，在此不再赘述。
36.本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
37.图1示出了根据本发明的一个实施例的铲板机构的示意图；
38.图2示出了根据本发明的一个实施例的铲板机构的爆炸图；
39.图3示出了根据本发明的一个实施例的第一铲板底座的示意图；
40.图4示出了根据本发明的一个实施例的第二铲板底座的示意图；
41.图5示出了根据本发明的一个实施例的第二铲板组件的第一侧视图；
42.图6示出了根据本发明的一个实施例的第二铲板组件的第一俯视图；
43.图7示出了根据本发明的一个实施例的第二铲板组件的第二侧视图；
44.图8示出了根据本发明的一个实施例的第二铲板组件的第二俯视图；
45.图9示出了图7中a部分的局部放大示意图；
46.图10示出了根据本发明的一个实施例的工程机械的示意图。
47.其中，图1至图10中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
48.100：铲板机构；111：第一侧；112：第二侧；120：主铲板；130：第一铲板组件；131：第一铲板底座；132：第一星轮；140：第二铲板组件；141：第二铲板底座；1411：基板；1412：挡板；142：滑动部；1421：滑板；1422：倒角；143：驱动件；144：第二星轮；150：平键；200：工程机械；210：架体。
具体实施方式
49.为了能够更清楚地理解本发明的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
50.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
51.下面参照图1至图10描述根据本发明一些实施例提供的铲板机构100和工程机械200。
52.实施例一
53.如图1和图2所示，本发明的一个实施例提供的铲板机构100，其作用主要有三种：1)在工程机械200工作时起到装载物料的作用；2)支撑作用；3)铲底以及清理巷道底板。铲板机构100在第一方向上具有相对设置的第一侧111和第二侧112。具体而言，铲板机构100
包括主铲板120、至少两个第一铲板组件130和至少两个第二铲板组件140。其中，第一铲板组件130的数量为至少两个，即第一铲板组件130可以是两个或者多个，根据实际需求进行灵活设置。至少一个第一铲板组件130设于主铲板120的第一侧111，至少一个第一铲板组件130设于主铲板120的第二侧112。可以理解为，主铲板120的两侧分别设有至少一个第一铲板组件130。进一步地，第二铲板组件140的数量为至少两个，即第二铲板组件140可以是两个或者多个，根据实际需求进行灵活设置。至少一个第二铲板组件140设于第一铲板组件130的第一侧111，至少一个第二铲板组件140设于第一铲板组件130的第二侧112。可以理解为，第二铲板组件140位于铲板机构100的边缘位置。可选地，第一铲板组件130的数量为两个，一个第一铲板组件130设于主铲板120的第一侧111，另一个第一铲板组件130设于主铲板120的第二侧112；第二铲板组件140的数量为两个，一个第二铲板组件140位于主铲板120的第一侧111，另一个第二铲板组件140位于主铲板120的第二侧112。
54.进一步地，如图5、图6、图7和图8所示，第二铲板组件140包括第二铲板底座141和滑动部142。具体地，第二铲板底座141与第一铲板组件130连接。滑动部142可移动地设于第二铲板底座141。滑动部142能够沿第二方向相对第二铲板底座141移动，第二方向与第一方向呈非零夹角。可选地，第二方向与第一方向的夹角为90度，即第二方向与第一方向垂直。当然，第二方向与第一方向还可以是其它任意非零角度。具体地，当第二方向与第一方向垂直时，第一方向为铲板机构100的宽度方向；第二方向为铲板机构100的前进方向，也是掘进方向。换言之，第二铲板组件140的滑动部142能够前后伸缩移动。
55.目前，悬臂式掘进机广泛应用于煤矿巷道及公路隧道的挖掘中，铲板是悬臂式掘进机的重要组成部分。铲板清除巷道的边帮不够彻底，影响掘进效率。
56.本发明限定的技术方案中，第二铲板组件140的滑动部142能够前后伸缩移动，有利于更加彻底地清除边帮，减小前进阻力，提高掘进效率。相对于横向伸缩的方式而言，一方面，不易在工作或者调车时碰撞损坏设备，有利于降低故障率；另一方面，不会增大铲板的宽度尺寸，也不会增大物料的装运盲区，有利于减少调车次数，提高工作效率。另外，铲板机构100采用分段式结构，可以根据需求灵活拆装，更易于进入到尺寸较小的井口，可应用于更广泛的工作场景中，适用范围更广。
57.实施例二
58.如图6和图8所示，第二铲板底座141在第一方向上的尺寸大于或等于滑动部142在第一方向上的尺寸。在第一方向上，第二铲板底座141的尺寸不小于滑动部142的尺寸。可以理解为，滑动部142内嵌到第二铲板底座141内。换言之，滑动部142在第一方向上的边缘不会超出第二铲板底座141的边缘，避免滑动部142与巷道发生干涉，从而造成滑动部142的损坏，确保铲板能够正常运行。
59.实施例三
60.如图5、图6、图7、图8和图9所示，第二铲板底座141包括基板1411和挡板1412。具体地，基板1411与第一铲板组件130连接。挡板1412设于基板1411。可选地，挡板1412位于基板1411靠近边缘的位置，用于阻挡物料掉落。可选地，挡板1412与基板1411通过焊接的方式连接在一起。可选地，挡板1412与基板1411为一体式结构，相对于后加工的方式而言，力学性能更好，连接强度更高，有利于减少零部件的数量，提高装配效率。
61.进一步地，滑动部142包括滑板1421，滑板1421与基板1411滑动连接。基板1411在
一定程度上可以对滑板1421起到导向的作用，使滑板1421在前后滑动时更加平稳。进一步地，如图5、图7和图9所示，滑板1421朝向挡板1412的一侧设有倒角1422。倒角1422可以起到防堆料的作用。具体地，通过设置倒角1422，在滑板1421恢复至初始位置时，倒角1422能够将物料推起或顶起，防止第二铲板组件140后侧由于物料堆积或物料块过大，导致滑板1421不能恢复初始位置。
62.进一步地，如图6和图8所示，挡板1412呈弧型，能够在很大程度上降低掘进过程中由于磕碰造成的损伤，有利于提高使用寿命。
63.实施例四
64.如图5和图7所示，第二铲板组件140还包括驱动件143。具体地，驱动件143与第二铲板底座141连接，且驱动件143与滑动部142连接。通过设置驱动件143，能够驱动滑动部142沿第二方向相对第二铲板底座141移动。第二铲板组件140的滑动部142能够前后伸缩移动，有利于更加彻底地清除边帮，减小前进阻力，提高掘进效率。
65.进一步地，驱动件143为伸缩油缸。通过将驱动件143设置为伸缩油缸，伸缩油缸的一端与第二铲板底座141连接，伸缩油缸的另一端与滑动部142连接，伸缩油缸能够驱动滑动部142沿第二方向相对第二铲板底座141移动，且伸缩油缸可以更加精确地控制滑动部142与第二铲板底座141的相对位置。
66.实施例五
67.如图1和图2所示，第一铲板组件130包括第一铲板底座131和第一星轮132。具体地，第一铲板底座131与主铲板120连接，且第一铲板底座131与第二铲板底座141连接。第一星轮132可转动地设于第一铲板底座131，即第一星轮132能够相对第一铲板底座131进行转动。进一步地，第二铲板组件140还包括第二星轮144。具体地，第二星轮144可转动地设于滑动部142，即第二星轮144能够相对滑动部142进行转动，并且第二星轮144可以随着滑动部142一起前后移动。通过设置星轮，能够辅助铲板底座对物料进行收集，有利于提高工作效率。另外，铲板机构100增设了第二星轮144，相较于传统结构而言，能够进一步提高工作效率。
68.进一步地，位于主铲板120同一侧的第一星轮132的旋转方向与第二星轮144的旋转方向相同。换言之，位于主铲板120第一侧111的第一星轮132的旋转方向与位于主铲板120第一侧111的第二星轮144的旋转方向相同；位于主铲板120第二侧112的第一星轮132的旋转方向与位于主铲板120第二侧112的第二星轮144的旋转方向相同，有利于更加顺利地收料，避免由于位于同一侧的第一星轮132和第二星轮144旋转方向不同发生干涉导致效率降低。
69.进一步地，位于主铲板120不同侧的第一星轮132的旋转方向不同，第一星轮132能够将对应一侧的物料进行收集、输送，提高工作效率。
70.进一步地，位于主铲板120不同侧的第二星轮144的旋转方向不同，第二星轮144能够将对应一侧的物料进行收集、输送，提高工作效率。
71.在另一个实施例中，如图3和图4所示，第一铲板组件130与主铲板120通过键连接。可选地，第一铲板组件130的第一铲板底座131与主铲板120通过平键150以及高强螺栓连接，实现第一铲板组件130与主铲板120可拆卸连接的同时，有利于提高两者之间的连接强度。
72.进一步地，第二铲板底座141与第一铲板组件130通过键连接。可选地，第一铲板组件130的第一铲板底座131与第二铲板底座141通过平键150以及高强螺栓连接，实现第一铲板组件130与第二铲板底座141可拆卸连接的同时，有利于提高两者之间的连接强度。
73.值得说明的是，第一铲板底座131设有至少一个键槽，即第一铲板底座131上可以设有一个、两个或者多个键槽，根据实际需求进行灵活设置。当第一铲板底座131上设有两个或者多个键槽时，键槽的长度方向相互平行。进一步地，第二铲板底座141设有至少一个键槽，即第二铲板底座141上可以设有一个、两个或者多个键槽，根据实际需求进行灵活设置。当第二铲板底座141上设有两个或者多个键槽时，键槽的长度方向相互平行。
74.实施例六
75.如图10所示，本发明的一个实施例提供的工程机械200，包括架体210和上述任一实施例中的铲板机构100，铲板机构100设于架体210。铲板机构100的作用主要有三种：1)在工程机械200工作时起到装载物料的作用；
76.2)支撑作用；3)铲底以及清理巷道底板。
77.值得说明的是，工程机械200可以是掘进机等设备。
78.根据本发明的铲板机构和工程机械的实施例，第二铲板组件的滑动部能够前后伸缩移动，有利于更加彻底地清除边帮，减小前进阻力，提高掘进效率。相对于横向伸缩的方式而言，一方面，不易在工作或者调车时碰撞损坏设备，有利于降低故障率；另一方面，不会增大铲板的宽度尺寸，也不会增大物料的装运盲区，有利于减少调车次数，提高工作效率。另外，铲板机构采用分段式结构，可以根据需求灵活拆装，更易于进入到尺寸较小的井口，可应用于更广泛的工作场景中，适用范围更广。
79.在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
80.本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、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。
81.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
82.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。