一種用于框山洞穴的挖掘機防護方法與流程

本發明涉及一種挖掘機，具體是指一種用于框山洞穴的挖掘機防護方法。

背景技術：

推土機是一種工程車輛，前方裝有大型的金屬推土刀，使用時放下推土刀，向前鏟削并推送泥、沙及石塊等，推土刀位置和角度可以調整。推土機能單獨完成挖土、運土和卸土工作，具有操作靈活、轉動方便、所需工作面小、行駛速度快等特點。其主要適用于一至三類土的淺挖短運，如場地清理或平整，開挖深度不大的基坑以及回填，推筑高度不大的路基等。履帶式推土機(track-type tractor，也有稱crawler dozer）是由美國人Benjamin Holt在1904 年研制成功的，它是在履帶式拖拉機前面安裝人力提升的推土裝置而形成，當時的動力是蒸汽機，之后又先后研制成功由天然氣動力驅動和汽油機驅動的履帶式推土機，推土鏟刀也由人力提升發展為鋼絲繩提升。Benjamin Holt也是美國卡特彼勒（Caterpillar Inc.）公司的創始人之一，1925年5Holt制造公司和C.L,Best推土機公司合并，組成卡特彼勒推土機公司，成為世界首家推土設備制造者，并于1931年成功下線第一批采用柴油發動機的60 推土機。隨著技術的不斷進步，推土機動力已經全部采用柴油機，推土鏟刀和松土器全部由液壓缸提升。推土機除履帶式推土機外，還有輪胎式推土機，它的出現要比履帶式推土機晚十年左右。由于履帶式推土機具有較好的附著性能，能發揮更大的牽引力，因此在國內外，其產品的品種和數量遠遠超過輪胎式推土機。在國際上，卡特彼勒公司是世界上最大的工程機械制造公司，其生產的履帶式推土機有大、中、小共9 個系列D3-D11，最大的D11 RCD，柴油機飛輪功率達到634kw；日本的小松（komatsu）公司列第二位，1947 年才開始引進生產D50 履帶推土機，履帶式推土機有13 個系列，從D21-D575，最小的為D21，柴油機飛輪功率為29.5kw，最大的為D575A-3SD，柴油機飛輪功率達858kw，它也是當前世界上最大的推土機；另外一家獨具特色的推土機制造企業是德國的利勃海爾集團（Liebheer），其推土機全部采用靜液壓驅動，該技術歷經十幾年的研究與發展，1972年推出樣機，1974 年開始批量生產PR721-PR731 和PR741 靜液壓驅動履帶推土機，由于液壓元件的限制，其最大功率僅為295Kw，型號為PR751礦用。

挖掘機在進行挖掘作業時，若鏟斗內的物料為堅硬物料如大塊堅硬巖石時，在收斗時該物料可能會碰到斗桿本體的前端而造成斗桿本體的損壞。為了防止斗桿本體遭物料碰撞而損壞，目前在斗桿本體前端下蓋板焊接防碰裝置，該防碰裝置包括墊板，在墊板上焊接有防碰條，墊板及防碰條的長度方向與斗桿本體的長度方向一致。但這種結構存在如下缺點，即當斗桿本體工作受力時斗桿本體會在中支座鉸點處發生彎曲變形，此處的墊板與防碰條也會跟著彎曲變形，墊板要進行彎曲變形必須要先克服防碰條的剛性彎曲，所以當防碰條的剛性提高時，墊板也要相應地提高其剛性；墊板剛性的提高必然會導致墊板的厚度增加，這樣才能防止墊板及其相應焊縫的開裂。所以這種防碰裝置的缺點是：墊板的剛性要求高、板厚成本高；如果設計取值不當還會造成墊板的撕裂及其周圍焊縫的開裂。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種用于框山洞穴的挖掘機防護方法，避免斗桿本體的墊板撕裂，進而達到增強斗桿本體保護強度的目的。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種用于框山洞穴的挖掘機防護方法，包括斗桿本體以及焊接在斗桿本體內側壁上的墊板，沿所述墊板的軸向方向在所述墊板上焊接有兩個條形的加強筋，且在所述墊板中部且沿其底面垂直指向上表面的方向沖壓形成一個矩形的并與加強筋平行的突起，所述突起置于兩個加強筋之間，且所述突起在墊板上表面的水平高度小于所述加強筋的水平高度；在所述斗桿本體的外側壁上還安裝有限位塊，所述限位塊與所述突起內部配合。工作時，斗桿本體發生彎曲，而斗桿本體的上表面直接與被挖掘的物料之間發生接觸或是碰撞；當斗桿本體內側壁則直接與挖斗內的物料接觸且形成相互擠壓，此時位于墊板兩側的加強筋的水平高度大于突起的水平高度，則加強筋直接作為墊板與物料之間接觸的支點，使得位于墊板中部的突起與土壤之間的接觸面積降低，使得物料與突起之間的碰撞減少，并且在斗桿本體彎曲時的剛度增大，向外突出的突起可有效降低焊接在斗桿本體內側壁上的墊板的剛度，減小墊板局部受力不均而導致的歪扭形變，從而避免墊板在使用過程中撕裂受損，同時突起的設置可在保持墊板足夠的強度的前提下，還可在一定程度上降低墊板的厚度，以減少材料用量、減輕斗桿的重量。

其中，在墊板焊接時，斗桿主體的內側壁上固定有一個與內部凹陷的突起配合的限位塊，即限位塊與突起內部嚙合，墊板以及加強筋焊接完成后投入運行，且在斗桿主體發生彎曲時，物料與加強筋以及墊板之間發生相互作用，同時在墊板以及加強筋自身剛度變化的過程中，墊板與斗桿主體內側壁之間、墊板與加強筋之間在受力后具有一個相對的位移趨勢，會直接對焊縫的連接穩定性造成一定的沖擊，而此時限位塊與突起內部相互配合，相互卡持，使得墊板、斗桿主體以及加強筋兩兩之間的相對位移趨勢減弱，進一步的降低焊縫撕裂的可能性；并且限位塊對突起的內部實現填充，而限位塊可選擇硬度相對較大的金屬材質或是合金，以增強突起在物料挖掘轉運時的本體強度，進而延長墊板的使用壽命。

在所述加強筋頂面上設置有多個橫向貫穿所述加強筋的收縮槽，且所述收縮槽的橫截面為圓弧形。圓弧形的收縮槽可在斗桿本體彎曲時降低加強筋的彎曲剛性，即加強筋自身在彎曲時其產生的形變量始終處于收縮槽寬度大小的范圍內，進而避免加強筋在彎曲形變時撕裂墊板或是與墊板之間的焊縫，提高墊板的使用壽命。

所述墊板的四個邊角均為圓弧形。作為優選，將墊板的四個邊角設置為圓弧形，使得墊板的端部與斗桿本體內側壁之間的連接形成一個平滑的曲邊結構，相對于現有的墊板，摒棄了其三角形的端部或是直角形的端部結構，而沒有明顯的頂點，減小了沖其頂點撕裂墊板與斗桿本體內側壁之間的焊縫的可能性，進而大大提高了其使用壽命，避免在挖掘過程中不恰當的外力造成的墊板撕裂。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、本發明墊板兩側的加強筋的水平高度大于突起的水平高度，則加強筋直接作為墊板與物料之間接觸的支點，使得位于墊板中部的突起與土壤之間的接觸面積降低，使得物料與突起之間的碰撞減少，并且在斗桿彎曲時的剛度增大，向外突出的突起可有效降低焊接在斗桿內側壁上的墊板的剛度，減小墊板局部受力不均而導致的歪扭形變，從而避免墊板在使用過程中撕裂受損，同時突起的設置可在保持墊板足夠的強度的前提下，還可在一定程度上降低墊板的厚度，以減少材料用量、減輕斗桿的重量。；

2、本發明的圓弧形的收縮槽可在斗桿彎曲時降低加強筋的彎曲剛性，即加強筋自身在彎曲時其產生的形變量始終處于收縮槽寬度大小的范圍內，進而避免加強筋在彎曲形變時撕裂墊板或是與墊板之間的焊縫，提高墊板的使用壽命；

3、本發明將墊板的端部與斗桿內側壁之間的連接形成一個平滑的曲邊結構，相對于現有的墊板，摒棄了其三角形的端部或是直角形的端部結構，而沒有明顯的頂點，減小了沖其頂點撕裂墊板與斗桿內側壁之間的焊縫的可能性，進而大大提高了其使用壽命，避免在挖掘過程中不恰當的外力造成的墊板撕裂。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為圖1的AA向截面圖；

附圖中標記及相應的零部件名稱：

1-斗桿本體、2-墊板、3-加強筋、4-突起、5-收縮槽、6-中支座、7-限位塊。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明，并不作為對本發明的限定。

實施例1

如圖1和圖2所示，本實施例包括斗桿本體1以及焊接在斗桿本體1內側壁上的墊板2，沿所述墊板2的軸向方向在所述墊板2上焊接有兩個條形的加強筋3，且在所述墊板2中部且沿其底面垂直指向上表面的方向沖壓形成一個矩形的并與加強筋3平行的突起4，所述突起4置于兩個加強筋3之間，且所述突起4在墊板2上表面的水平高度小于所述加強筋3的水平高度；在所述斗桿本體1的外側壁上還安裝有限位塊7，所述限位塊7與所述突起4內部配合。

工作時，斗桿本體1發生彎曲，而斗桿本體1的上表面直接與被挖掘的物料之間發生接觸或是碰撞；當斗桿本體1內側壁則直接和與中支座6鉸接的挖斗內的物料接觸且形成相互擠壓，此時位于墊板2兩側的加強筋3的水平高度大于突起4的水平高度，則加強筋3直接作為墊板2與物料之間接觸的支點，使得位于墊板2中部的突起4與土壤之間的接觸面積降低，使得物料與突起4之間的碰撞減少，并且在斗桿本體1彎曲時的剛度增大，向外突出的突起4可有效降低焊接在斗桿本體1內側壁上的墊板2的剛度，減小墊板2局部受力不均而導致的歪扭形變，從而避免墊板2在使用過程中撕裂受損，同時突起4的設置可在保持墊板2足夠的強度的前提下，還可在一定程度上降低墊板2的厚度，以減少材料用量、減輕斗桿本體1的重量。

其中，在墊板2焊接時，斗桿主體1的內側壁上固定有一個與內部凹陷的突起4配合的限位塊7，即限位塊7與突起4內部嚙合，墊板2以及加強筋3焊接完成后投入運行，且在斗桿主體1發生彎曲時，物料與加強筋3以及墊板2之間發生相互作用，同時在墊板2以及加強筋3自身剛度變化的過程中，墊板2與斗桿主體1內側壁之間、墊板2與加強筋3之間在受力后具有一個相對的位移趨勢，會直接對焊縫的連接穩定性造成一定的沖擊，而此時限位塊7與突起4內部相互配合，相互卡持，使得墊板2、斗桿主體1以及加強筋3兩兩之間的相對位移趨勢減弱，進一步的降低焊縫撕裂的可能性；并且限位塊7對突起4的內部實現填充，而限位塊4可選擇硬度相對較大的金屬材質或是合金，以增強突4起在物料挖掘轉運時的本體強度，進而延長墊板2的使用壽命。

并且，在所述加強筋3頂面上設置有多個橫向貫穿所述加強筋3的收縮槽5，且所述收縮槽5的橫截面為圓弧形。圓弧形的收縮槽5可在斗桿本體1彎曲時降低加強筋3的彎曲剛性，即加強筋3自身在彎曲時其產生的形變量始終處于收縮槽5寬度大小的范圍內，進而避免加強筋3在彎曲形變時撕裂墊板2或是與墊板2之間的焊縫，提高墊板2的使用壽命。

作為優選，將墊板2的四個邊角設置為圓弧形，使得墊板2的端部與斗桿本體1內側壁之間的連接形成一個平滑的曲邊結構，相對于現有的墊板2，摒棄了其三角形的端部或是直角形的端部結構，而沒有明顯的頂點，減小了沖其頂點撕裂墊板2與斗桿本體1內側壁之間的焊縫的可能性，進而大大提高了其使用壽命，避免在挖掘過程中不恰當的外力造成的墊板2撕裂。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。