專利名稱：一種多功能排雷作業機具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種排雷作業機具，特別是涉及一種安裝在挖掘機、工程車輛或裝甲車輛上使用的多功能排雷作業機具。
背景技術：
挖掘機是工程機械行業中一種非常重要的機器，它的功能早以突破只能挖掘各種土壤的功能，將挖掘機鏟斗取下后，可以直接或間接裝上各種挖掘機附屬機具，如貨叉裝置、液壓破碎錘、螺旋鉆孔器、振動平板夯、液壓振動錘等，實現挖掘機的多功能作業，以滿足客戶不同施工作業需求，最大限度地提高挖掘機的利用率和附加值，創造最大價值，由于挖掘機可以采用履帶驅動或輪胎驅動方式，越野性能好，因此挖掘機是一種用途廣，在野外具有很強作業能力的機器。·據國際紅十字會和美國國務院的統計，目前世界范圍內有70多個國家和地區殘留地雷340多種，總數達I億枚以上，而且每年還有增加。由于地雷的有效作用時間很長，不少二戰時期殘留的地雷依然具有殺傷作用。而這些地雷又多埋于地下或山野叢林、草叢中，探測、排除非常困難，費時、費錢、費力，且工作非常危險。在全球范圍內，每年約萬人因地雷喪生，2. 6萬人被炸炸傷或致殘。因此，無論在戰時還是在和平時期都有大量地雷需要排除。目前，機械排雷裝置按工作原理分為滾壓式、挖掘式、打擊式和混合式。滾壓排雷器利用鋼質滾輪的質量壓爆地雷，清除單次壓發引信地雷效果較好，但難以清除耐爆和帶磁感應引信的地雷；挖掘式排雷裝置利用犁刀挖出地雷并排到車轍之外，能可靠清除車轍內各種地雷和引爆帶觸發桿引信的炸車底地雷、但抗爆性差、作業受土壤硬度和地形凹凸不平的影響大；打擊式排雷裝置利用排雷鏈條打擊地面使地雷爆炸，可以清除通路內地雷，但抗爆性差、揚塵大、影響乘員觀察和容易暴露目標；混合式排雷器則是前兩種排雷器的組合應用，顯然混合式排雷裝置作業時較易產生大量煙塵、影響乘員觀察和容易暴露目標，清除磁性和特殊土質地雷以及深埋地雷的能力偏弱。盡管目前各國排雷破障裝置種類和型號很多，但從海灣戰爭實踐檢驗，效果都不是很理想，當時多國部隊調集了西方各國所有排雷裝備，甚至包括一些在研的樣機，戰后美國總結認為“機械排雷犁多次漏雷；爆破排雷方法只對普通地雷有效，對具有耐爆炸性的地雷根本開不出通路；機械排雷方法受地形、地貌、土質的限制，很多環境完全不能使用，如坑洼不平的野地、山坡叢林夾石地、凍土等等。即使在科威特、伊拉克兩國沙漠松軟土質條件下，因排雷犁隨機定深不理想，地面稍有不平，就會出現漏雷現象”。針對以上不足，各國都在積極開展研究，重點解決排雷破障裝備問題，以便在“在耐爆地雷”場中能為坦克裝甲部隊開辟通路，在抗登陸障礙物中使登陸工具及部隊、武器裝備得以搶灘突擊上岸。通常地在戰時或平時的雷場上，首先是探出地雷的準確位置，然后再排雷消除危險，而排雷過程有三種基本方式，一種是將地雷在原地將引爆銷毀，這種方式對生態環境破壞嚴重；第二種是將地雷從地里挖出來然后抓取轉移到安全地方進行銷毀；第三種是用物理的或化學地的方法將地雷里的炸藥、電子裝置或引爆裝置在原地失效，然后挖出銷毀，這種方式徹底失效可靠性不理想。而挖掘機式排雷的動力方式有人工排雷和機器排雷兩種，用人工排雷準確性高，但危險性大且效率不高；而用機器排雷安全性高和效率高，但準確性差。從我國軍方的實際排雷的效果來看，目前通過人工挖掘排雷是最可靠有效的方式，是國際維和排雷行動的主流方式，最大缺點是排雷人員會有生命危險，效率低，神經系統強度大，易疲勞，因此對于排雷這樣的工作無論在戰時還是平時，既需要準確性、也需要安全性和較高的工作效率，還需要一定的經濟性。通過上述背景資料不難發現開發一種全新的多功能排雷作業機具，以應對各種野外復雜環境，保護自然環境，確保排雷作業的準確性和可靠性，確保較高的作業效率和安全性，同時還具有一定的經濟性，研制這種設備迫切，很有必要，具有實際意義。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能應對各種野外復雜環境，確保排雷作業的準確性和可靠性，確保較高的作業效率和安全性的多功能排雷作業機具。為了解決以上技術問題，本發明提供的多功能排雷作業機具，包括動臂、動臂驅動裝置、斗桿、斗桿驅動裝置、鏟斗驅動裝置、搖臂和連桿，在所述的斗桿的下方鉸接有排雷耙，排雷耙驅動裝置一端鉸接在所述的斗桿的下方，另一端鉸接在所述的排雷耙上，回轉快換連接器一端直接或間接連接在所述的連桿和斗桿上，鏟斗或排雷鏟直接或間接連接在所述的回轉快換連接器的底部。所述的回轉快速連接器的結構是所述的上架設有能直接或間接裝配到所述的斗桿和連桿的裝配孔上的連接軸，上架連接或焊接在中間殼體的上部，蝸輪通過連接盤裝配在所述的中間殼體上，蝸桿裝配在所述的中間殼體上，所述的蝸桿的一端與從動齒輪連接，蝸輪和蝸桿組成蝸桿傳動，回轉驅動裝置裝配在所述的中間殼體上，所述的回轉驅動裝置的驅動軸與驅動齒輪連接，所述的驅動齒輪和所述的從動齒輪相互嚙合，下架裝配在所述的蝸輪上，左鎖緊銷和右鎖緊銷裝配在所述的下架上的左右導向孔里，所述的左鎖緊銷和右鎖緊銷通過鎖緊銷連接軸連接成一體，鎖緊驅動裝置一端固定在所述的下架上，一端固定在所述的鎖緊銷連接軸上，所述的下架上設有鉤板、第一換向閥安裝板、第二換向閥安裝板、中央回轉體和下油路或氣路板裝在所述的中間殼體上，換向閥組裝配在所述的第一換向閥安裝板和第二換向閥安裝板上形成液壓油路或氣路的多路分配與控制系統。所述的鏟斗或排雷鏟為柵格式排雷鏟斗，在所述的柵格式排雷鏟斗的底部或頂部或兩側開有柵格孔。采用上述技術方案的多功能排雷作業機具，帶來的有益效果既可以裝配挖掘機上使用，也可以裝配到工程車輛或裝甲車輛上使用，利用其輪胎或履帶式行走底盤、液壓動力、氣動系統、電氣系統，在排雷過程中不易受到野外交通條件的限制，具有很強的驅動能力和越野性能，具備較強野外作業能力；所述多功能排雷作業機具帶有鏟斗或排雷鏟，具有較強的入土挖掘地雷作業能力和較高工作效率和安全性及舒適性；所述多功能排雷作業機具帶有排雷耙，具有在挖出的地雷和土壤的混合物中將地雷從土壤里快速耙出的能力；所述多功能排雷作業機具帶有回轉快換連接器，可以快速實現與不同鏟斗或排雷鏟連接，并將鏟斗或排雷鏟進行連續360°正反時針回轉，很好實現鏟斗的反鏟挖掘和正鏟挖掘的互換，在挖掘機、工程車輛及裝甲車輛底盤不動的情況下，最大限度擴大入土挖掘范圍，減少在雷區的危險；由于挖掘機、工程車輛或裝甲車輛在是大批量生產的機械產品，將排雷工作裝置裝配挖掘機、工程車輛或裝甲車輛使用具有良好的經濟性。
構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I為實施例多功能排雷作業機具結構示意圖主視圖；圖2為圖I的左視圖；圖3為圖I的實施例多功能排雷作業機具立體結構示意圖；
圖4為回轉快換連接器的主視圖；圖5為圖4的俯視圖；圖6為圖4的左視圖；圖7為圖4的局部剖右視圖；圖8為圖4的后視圖；圖9為圖4的仰視圖；圖10為圖4的局部剖視圖；圖11為回轉快換連接器的結構立體結構示意圖；圖12為柵格式排雷鏟斗立體結構示意圖；圖13為實施例多功能排雷作業機具裝配到挖掘機上的工作狀態示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。如圖I至圖12所示的提供出一種具體的多功能排雷作業機具，動臂I、動臂油缸
2、斗桿4、斗桿油缸3、鏟斗油缸5、搖臂6、連桿7相互之間的連接方式與通常的挖掘機工作裝置一致，構成了排雷作業機具的工作臂，在斗桿4的下方焊接有排雷耙11和排雷耙油缸10的固定座，排雷耙11通過銷軸連接在斗桿4下方的固定座上，排雷耙油缸10—端鉸接在斗桿4下方的固定座上，另一端鉸接在排雷耙11上；回轉快換連接器8通過銷軸連接在連桿7和斗桿4上；柵格式排雷鏟斗通過回轉快換連接器8中的下架14上的鉤板33和左鎖緊銷27、右鎖緊銷30鎖緊固定在下架14的底部。將多功能排雷作業機具裝配到挖掘機、工程車輛或裝甲車輛上，利用挖掘機、工程車輛或裝甲車輛上的備用液壓或氣動工作系統或備用的電氣系統驅動該裝置工作，同時借助挖掘機、工程車輛及裝甲車輛的行走底盤可很方便地在野外進行排雷作業任務。回轉快換連接器8的結構，主要包括上架12、連接軸20、中間殼體13、下架14、蝸輪22、蝸桿29、驅動齒輪16、從動齒輪15、液壓馬達17、連接盤23、左鎖緊銷27、右鎖緊銷30、鎖緊油缸24、鎖緊銷連接軸31、中央回轉體26、第一電磁閥安裝板21、第二電磁閥安裝板18、下油路連接板32、電磁換向閥組19、螺栓28、各液壓油路管及其接頭和電線等，上架12設有能直接或間接裝配到斗桿4和連桿7的裝配孔上的銷軸20，上架12焊接在中間殼體13的上部；蝸輪22通過連接盤23在中間殼體13的內部裝配在中間殼體13上；蝸桿29裝配在中間殼體13的蝸桿裝配孔內，蝸桿29的一端與從動齒輪15連接，蝸輪22和蝸桿29組成蝸桿傳動；液壓馬達17裝配在中間殼體13上，液壓馬達17的驅動軸與驅動齒輪16連接，驅動齒輪16和從動齒輪15相互嚙合；下架14通過螺栓28將其裝配到蝸輪22上，下架14裝配在中間殼體13的下部；左鎖緊銷27和右鎖緊銷30裝配在下架14上的左右導向孔里，左鎖緊銷27和右鎖緊銷30通過鎖緊銷連接軸31連接成一體，使左鎖緊銷27和右鎖緊銷30分別在左右導向孔內同時伸出和縮回，鎖緊油缸24 —端固定在下架14上，一端固定鎖緊銷連接軸31上，下架14上設有鉤板33 ;第一電磁閥安裝板21、第二電磁閥安裝板18、中央回轉體26和下油路板32裝在中間殼體13上，電磁換向閥組19裝配在第一電磁閥安裝板21和第二電磁閥安裝板18上，形成回轉快換連接器8的液壓油路的多路分配與控制系統，該多路分配與控制系統的液壓油進油口和回油口，通過液壓膠管接頭與挖掘機的多路閥備用聯中的工作油路口相連，該多路分配與控制系統的各路工作油口分別液壓馬達17、鎖緊油缸24的工作油口連接，實現了該回轉快換連接器8與液壓系統與挖掘機備用的液壓系統連接；電磁換向閥組19中的電磁閥通過電線與挖掘 機左右先導控制手柄和控制面板上的備用控制按鈕連接，實現該排雷工作裝置與挖掘機備用電路的電氣系統連接；上架12通過其連接軸20直接或間接裝配到斗桿4和連桿7的裝配孔上。既可以采用挖掘機上常用的鏟斗，也可以是如圖12所示的柵格式排雷鏟斗，在柵格式排雷鏟斗的底部、頂部和/或者兩側開有柵格孔34，柵格式排雷鏟斗上部設有能直接或間接裝配到鉤板33、左鎖緊銷27和右鎖緊銷30上的銷軸35，與鏟斗互換，當在沙漠地區進行排雷時，用柵格式排雷鏟斗進行排雷可以快速實現將挖掘出來的沙性土壤與地雷進行分開，快速找出地雷，并進行排出，大大提高排雷的效率和排雷機具的適應性。如圖13所示為多功能排雷作業機具連接到挖掘機上使用的工作狀態示意圖，連接好液壓管路和電氣線路，這樣就組成了多功能排雷作業機具的機械、液壓、電氣三大主系統，其中機械系統主要由動臂I、斗桿4、搖臂6、連桿7、回轉快換連接器8中的上架12、中間殼體13、下架14、蝸輪22、蝸桿29、驅動齒輪16、從動齒輪15、連接盤23、鏟斗9、排雷耙11組成；液壓系統主要由動臂油缸2、斗桿油缸3、鏟斗油缸5、排雷耙油缸10、回轉快換連接器8中電磁換向閥組19、第一電磁閥安裝板21、第二電磁閥安裝板18、中央回轉體26、下油路連接板32或接頭25、鎖緊油缸24、液壓馬達17、膠管及接頭等組成，這些液壓元件組成動臂油缸2控制回路、斗桿油缸3控制回路、鏟斗油缸5控制回路、鎖緊油缸24控制回路、液壓馬達17控制回路；電氣系統主要由電磁閥、電線、插頭、控制按扭等組成，各個電氣元件獨立控制相應的液壓控制回路，控制液壓執行元件的動作。進一步解釋多功能排雷作業機具的工作原理當駕駛員根據挖掘機的操作要求啟動好發動機后，將發動機轉速調到額定轉速后，將挖掘機上的備用油路通壓力油，操作駕駛室內的左右先導操作手柄上相應的控制按扭，給排雷工作裝置上的電磁換向閥組19中相應的液壓電磁換向閥兩端的電磁閥通電，液壓油就經過相應的液壓換向閥到達相應的液壓馬達和鎖緊油缸，實現對鏟斗連續360°旋轉、下架14與鏟斗的連接鎖緊或脫開，結合挖掘機的動臂油缸2、斗桿油缸3、鏟斗油缸5的動作，可以利用多功能排雷作業機具進行較密實土壤的挖掘(即挖出地雷)，并利用排雷耙油缸10驅動排雷耙11，將挖出的土壤和地雷的混合物耙開，找出地雷，然后排雷人員將挖出的地雷轉移到安全地點進行銷毀，進入下一個地點繼續排雷作業。再進一步解釋各種具體動作操作過程，在挖掘機按照挖掘機的操作規程正常啟動后，接通挖掘機備用液壓油源，然后可以實現如下動作I回轉快換器8的下架14與排雷鏟9的連接與脫開I. I鏟斗的連接操作操作挖掘機駕駛室內的鎖緊油缸24控制按鈕，使鎖緊油缸24的活塞桿帶動左鎖緊銷27和右鎖緊銷30同時縮回；操作控制動臂I、斗桿4、排雷鏟9的左右先導控制手柄，使下架14后端左右兩側的鉤板33鉤起排雷鏟9上的后面的一根連接軸，然后抬起排雷鏟9離開地面；操作控制挖掘動臂I、斗桿4、排雷鏟9的左右先導控制手柄，伸出鏟斗油缸5向內轉動回轉快換連接器8，讓排雷鏟9內口處于水平向上狀態，這時排雷鏟9中前面的一根軸最大限度地接近左鎖緊銷27和右鎖緊銷30 ;操作鎖緊油缸24控制按鈕，使鏟斗鎖緊油缸24的活塞桿帶動左鎖緊銷27和右鎖緊銷30伸出，這樣實現了對排雷鏟9的鎖緊，將排雷鏟9連接起來。
I. 2排雷鏟9的脫開操作操作控制挖掘動臂I、斗桿4、排雷鏟9的左右先導控制手柄，使排雷鏟9的開口垂直向后，排雷鏟9的齒尖與地面接觸；操作鎖緊油缸24的控制按鈕，使鎖緊油缸24的活塞桿帶動左鎖緊銷27和右鎖緊銷30縮回，這樣排雷鏟9與下架14處于半脫離狀態；操作控制挖掘動臂I、斗桿4、排雷鏟9的左右先導控制手柄，使排雷鏟9向上抬起，離開地面，注意與地面不要離開太高，利用排雷鏟9的自重，將排雷鏟9與下架14分開，這時只有排雷鏟9的后軸還掛在下架14的后面的左右兩側的鉤板33上；操作控制挖掘動臂I、斗桿4、排雷鏟9的左右先導控制手柄，使排雷鏟9的底部觸地，然后向外轉動下架14，再向前斜向上抬起下架14，將排雷鏟9與下架14完全脫開分離。2排雷鏟9的正反時針連續360°旋轉操作按下左先導操作手柄上的左、右兩邊的按鈕(注意左右兩個按鈕不要同時按下)，液壓油經過電磁換向閥組19中的一個液壓換向閥，到達液壓馬達17，驅動液壓馬達17正反旋轉，然后帶動驅動齒輪16和從動齒輪15旋轉，帶動蝸桿29正反旋轉，最后通過蝸輪蝸桿傳動驅動蝸輪22正反旋轉，即可實現排雷鏟9的正、反方向連續360°旋轉。松開按鈕，排雷鏟9便停止旋轉。這樣就可以實現反鏟挖掘與正鏟挖掘互換。3挖掘地雷及耙雷作業操作與操作普通挖掘機一樣，操作控制挖掘動臂I、斗桿
4、排雷鏟9、上車平臺回轉的左右先導控制手柄，可以將地雷從土壤里挖掘出來，然后將地雷和土壤的混合物卸載在挖掘機旁邊的空地上，方便將土壤中的地雷尋找出來；然后操作控制液壓馬達17的控制按鈕，使排雷鏟9由反鏟挖掘轉變為正鏟挖掘機狀態，操作控制排雷耙油缸10的控制按鈕將排雷耙11由收縮狀態打開，操作左右先導操作手柄，調整動臂I、斗桿4和排雷鏟9的位置，使排雷耙11接近挖出來的地雷和土壤的混合物，然后操作斗桿4來回伸出和縮回，利用排雷耙11將土壤耙開，看是否有地雷，如果有地雷將地雷找出，通過排雷人員手動找出并轉移地雷至安全地點，銷毀地雷；如果沒有地雷，重復上述挖掘地雷和耙雷作業過程，直到將地雷排除。由此可知，所述多功能排雷作業機具可以更換不同的作業鏟斗適應不同土壤工況，提高排雷效率，同時正鏟挖掘和反鏟挖掘的互換，可以提高排雷作業的挖掘范圍，最大限度減少挖掘機地盤在雷區大面積移動引爆地雷的危險和作業效率，同時挖掘機在我國已經是成熟的大批量生產的機器具有良好經濟性。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍 之內。
權利要求
1.一種多功能排雷作業機具，包括動臂(I)、動臂驅動裝置(2)、斗桿(4)、斗桿驅動裝置(3)、鏟斗驅動裝置(5)、搖臂(6)和連桿(7)，其特征在于在所述的斗桿(4)的下方鉸接有排雷耙(11)，排雷耙驅動裝置(10) —端鉸接在所述的斗桿(4)的下方，另一端鉸接在所述的排雷耙(11)上，回轉快換連接器⑶一端直接或間接連接在所述的連桿(7)和斗桿(4)上，鏟斗或排雷鏟(9)直接或間接連接在所述的回轉快換連接器(8)的底部。
2.根據權利要求I所述多功能排雷作業機具，其特征在于所述的回轉快速連接器(8)的結構是所述的上架(12)設有能直接或間接裝配到所述的斗桿⑷和連桿(7)的裝配孔上的連接軸(20)，上架(12)連接或焊接在在中間殼體(13)的上部，蝸輪(22)通過連接盤(23)裝配在所述的中間殼體(13)上，蝸桿(29)裝配在所述的中間殼體(13)上，所述的蝸桿(29)的一端與從動齒輪(15)連接，蝸輪(22)和蝸桿(29)組成蝸桿傳動，回轉機構驅動裝置(17)裝配在所述的中間殼體(13)上，所述的回轉機構驅動裝置(17)的驅動軸與驅動齒輪(16)連接，所述的驅動齒輪(16)和所述的從動齒輪(15)相互嚙合，下架(14)裝配在所述的蝸輪(22)上，左鎖緊銷(27)和右鎖緊銷(30)裝配在所述的下架(14)上的左右導向孔里，所述的左鎖緊銷(27)和右鎖緊銷(30)通過鎖緊銷連接軸(31)連接成一體，鎖緊驅動裝置(24) —端固定在所述的下架(14)上，一端固定在所述的鎖緊銷連接軸(31)上，所述的下架(14)上設有鉤板(33)、第一換向閥安裝板(21)、第二換向閥安裝板(18)、中央回轉體(26)、下油路或氣路板(32)裝在所述的中間殼體(13)上，換向閥組(19)裝配在所述的第一換向閥安裝板(21)和第二換向閥安裝板(18)上形成液壓油路或氣路的多路分配與控制系統。
3.根據權利要求I或2所述的多功能排雷作業機具，其特征在于所述的排雷鏟(9)為柵格式排雷鏟斗，在所述的柵格式排雷鏟斗的底部或頂部或兩側開有柵格孔(34)，柵格式排雷鏟斗上部設有能直接或間接裝配到所述的回轉快速連接器(8)上的銷軸(35)。
全文摘要
本發明公開了一種多功能排雷作業機具，包括動臂(1)、動臂驅動裝置(2)、斗桿(4)、斗桿驅動裝置(3)、鏟斗驅動裝置(5)、搖臂(6)和連桿(7)，在所述的斗桿(4)的下方鉸接有排雷耙(11)，排雷耙驅動裝置(10)一端鉸接在所述的斗桿(4)的下方，另一端鉸接在所述的排雷耙(11)上，回轉快換連接器(8)一端直接或間接連接在所述的連桿(7)和斗桿(4)上，鏟斗或排雷鏟(9)直接或間接連接在所述的回轉快換連接器(8)的底部。將其裝配到工程車，利用工程車上的備用液壓或氣動工作系統或備用的電氣系統驅動該裝置工作，同時借助工程車的行走底盤可很方便地在野外進行排雷作業任務。該裝置具有環境適應能力強、安全可靠、工作舒適、高效且經濟性好的性能特點。
文檔編號E02F3/40GK102829672SQ201210308219
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者何清華, 鄧偉東, 張大慶, 劉心昊 申請人:山河智能裝備股份有限公司