可增大推土铲切入力的侧倾推土工作装置 (一)技术领域
本实用新型涉及一种推土工作装置，特别涉及一种适于轮式推土机使用的可增大推土铲切入力的侧倾推土工作装置，它是一个空间运动的杆系结构。
(二)背景技术
众所周知推土机的推土作业主要是将推土铲切入土壤后操纵机器前进，推铲土壤；或将已松散的作业物推集到目的地。因此推土机的作业效率明显与推土铲切入土壤的深度有关，同时也与推土机正常作业的前进速度有关。推土机的传统工作装置是在推土铲背面下方的两外侧与左、右顶推杆铰接；推土铲背面纵向中心处与左、右顶推杆中部的两内侧面用水平斜撑杆铰接。由于推土机的前轮与推土铲背面之间有这两根水平斜撑杆阻挡，所以使得推土铲的刀片接地点与前轮轴之间存在着较大的间距，当提升油缸活塞杆顶推推土铲背面时，极易导致推土机前轮被顶起而脱离地面，直接影响到推土铲的切入力和切入深度。
(三)发明内容
本实用新型的目地正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而设计的一种可增大推土铲切入力的侧倾推土工作装置。采用本实用新型的推土工作装置可在推土机整体重量、特别是前桥重量基本不变的前提下，使推土铲的切入力和切入深度得以增大。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：
本实用新型的可增大推土铲切入力的侧倾推土工作装置为安装支承在前车架上的一个空间杆系机构；它包括推土铲、通过铰接方式连接在推土铲背面左右两下角C、D点的左顶推杆和右顶推杆、以及连接在推土铲与前车架之间的中间支撑机构和提升机构，所述左顶推杆和右顶推杆后端以铰接方式与前车架的下横梁的M、N点相结合，其特征在于：所述中间支撑机构包括十字连接块、下叉轴和三角架；所述十字连接块的一端与推土铲背面纵向中心线下方的F接点铰接，其另一端与下叉轴相的J点铰接，下叉轴的轴柄端以动配合的方式安装在三角架的中心轴孔内，三角架的两末端与前车架在P、Q点相铰接；所述提升机构为一提升油缸，该提升油缸中部R点与上叉轴铰接，上叉轴的轴柄端与前车架在S点相结合，提升油缸的活塞杆端与推土铲背面纵向中心线中部的E点相铰接；在推土铲背面的侧上方设置有可使推土铲侧倾的侧倾机构。
本实用新型所述侧倾机构是由两根侧倾油缸组成，两根侧倾油缸的一端分别铰接在与推土铲背面两侧上方的A、B接点处，其另一端分别铰接在左顶推杆和右顶推杆中段的G、H接点处。
本实用新型所述侧倾机构也可采用下述结构来实现：即所述侧倾机构包括一根侧倾油缸和一根螺旋斜撑杆，所述侧倾油缸和螺旋斜撑杆的一端分别铰接在与推土铲背面两侧上方的A、B接点处，其另一端分别铰接在左顶推杆和右顶推杆中段的G、H接点处。
本实用新型中所述空间杆系机构中的A、B、C、D、E、M、N铰接点均为球面低副的铰接结构；所述空间杆系机构中的F、J、G、H、P、Q、R、S铰接点均为回转副的铰接结构。
本实用新型中所述螺旋斜撑杆为螺旋副结构。
本实用新型的工作原理及优点如下：
操纵侧倾油缸，其活塞杆的伸出可使推土铲左高右低，即其左上角向前倾斜，右下角向后倾斜，推土铲背面连接的十字连接块绕铰接点转动，下叉轴在三角架的中心轴孔内作轴向移动；推土铲做空间运动，使得提升油缸带动上叉轴在前车架的接点略作摆动。当侧倾油缸的活塞杆收缩时，可使推土铲最终处于左低右高的位置，与上述侧倾油缸活塞杆伸出的状况正好相反。当侧倾油缸布置在右顶推杆上，螺旋斜撑杆布置在左顶推杆上，它们的另一端与推土铲背面的接点铰接后，侧倾油缸的活塞杆伸出时，推土铲右高左低；侧倾油缸的活塞杆收缩时，推土铲右低左高。如在左、右顶推杆和推土铲背面之间布置两支侧倾油缸时，固定其中一支侧倾油缸，操纵另一支侧倾油缸的活塞杆伸缩也可实现上述的动作。当操纵两支侧倾油缸的活塞杆同时伸缩时可控制推土铲切入土壤的角度，以便推土机适应不同硬度等级土壤的工况。
操纵提升油缸可使推土铲做上下运动，提升油缸活塞杆伸出时，推土铲刀片切入土壤做工作作业准备，车辆前进时则作推土作业；提升油缸的活塞杆收缩，推土铲逐渐脱离土壤，最终推土铲上升到最高位置，车辆处于运输、转移工况。
由于推土铲的宽度尺寸比较大，在推土作业时推土铲的两端有左、右顶推杆支撑，如中间部位没有支撑的话，推土铲的刚度明显不足，会发生很大的变形，因此推土工作装置传统结构采用了在推土铲背面纵向中心线的下部和左、右顶推杆内侧之间布置有两根水平斜撑杆来增加推土铲推土工作时的刚度。由于有这两根水平斜撑杆，所以推土机前轮与推土铲背面之间的距离就比较大，因此在提升油缸切入土壤时很容易使前轮抬起脱离地面而无法正常作业。本实用新型用中间支撑机构代替了推土工作装置中的两根水平斜撑杆，既保证了推土铲作业时的刚度，又可使得推土铲刀片接地点到推土机前轮轴之间的距离大大缩短，所以提升油缸用同样大小的作用力会在推土铲刀片接地处产生更大的切入力，有利于提高推土机的作业效率。
(四)附图说明
图1为本实用新型原理示意图。
图2为本实用新型去除侧倾油缸后放置在地面上的侧视结构视图。
图3为本实用新型去除提升油缸后的俯视结构视图。
图4为图1、图2中C、D点的A-A剖视图。
图5为图1、图2中G、H点的B-B剖视图。
图6为图1、图2中A、B点的C-C剖视图。
图7为图1、图3中F、J点的D-D剖视图。
图8为图7的E-E剖视图。
(五)具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)做详细描述：
如图2、3所示，本实用新型的可增大推土铲切入力的侧倾推土工作装置包括推土铲(1)和侧倾机构、中间支撑机构、提升机构；该工作装置为安装支承在前车架(12)上的一个空间杆系机构；所述侧倾机构的侧倾油缸(4)、螺旋斜撑杆(5)的缸筒端与左顶推杆(2)、右顶推杆(3)的中部上方G、H点铰接；左顶推杆(2)和右顶推杆(3)的另一端分别与固定安装在前车架(12)上的下横梁(11)的M、N点铰接；所述中间支撑机构中的十字连接块(6)与推土铲(1)背面纵向中心线下方的F点铰接，十字连接块(6)的另一端与下叉轴(7)在J点铰接，下叉轴(7)的轴柄端以动配合的方式安装在三角架(8)的中心轴孔K内，三角架(8)的后面两端与前车架(12)在P、Q点铰接；所述提升机构的提升油缸(9)中部R点与上叉轴(10)铰接，上叉轴(10)与前车架(12)在S点相结合；提升油缸(9)活塞杆端与推土铲(1)背面纵向中心线中部的E点铰接。
本实用新型装配时可调整螺旋斜撑杆(5)使得推土铲(1)与车辆纵向中心轴线基本垂直。操纵提升油缸(9)的伸缩可使推土铲(1)连带左、右顶推杆(2)、(3)绕着下横梁(11)的M、N点上、下运动。当推土铲(1)向下切入土壤时，推土机处于准备推土状态，推土机前进则开始推土作业；当推土铲(1)上升，刀片脱离地面，直至推土铲(1)提升到最高位置，推土机处于运输、转移工作场地状态。
侧倾状态下的推土铲(1)可以对坡道地区进行局部推铲作业，把山坡斜地推铲出有一定宽度的平整路基或路面，因此推土机的推土铲(1)具有侧倾作业的能力是推土机极为重要的作业功能之一。
操纵侧倾油缸(4)活塞杆的伸出，可使推土铲(1)左高右低；当侧倾油缸(4)活塞杆收缩可使推土铲(1)左低右高。侧倾油缸(4)活塞杆行程为最小或最大时，推土铲(1)的侧倾状态为极限状态。
作为推土机要发挥它最大作业效率，首先推土铲(1)切入作业面土壤要有一定深度；其次推土机本身要有足够强劲的牵引力使得机械能以一定的车速前进，把这层土壤推铲掉。本实用新型的目的就是用同样规格缸径、油压的提升油缸(9)，在同样机重、前桥负荷分配等机械总体参数下，可使推土机的推土铲(1)发挥出最大的切入力。由于推土工作装置的传统结构是在推土铲(1)背面与左、右顶推杆(2)、(3)内侧面之间设置了两根水平斜撑杆来增大推土铲(1)的刚度，因此车轮与推土铲(1)背面之间不可能靠得太近，否则两者之间会发生机械干涉。这种传统结构的推土工作装置的缺点就是推土铲(1)刀片切入土壤处到前轮轴中心的距离比较大，即在提升油缸(9)作用下，相当于切入力对前轮轴的倾复力矩中的力臂大了，所以倾复力矩值也大了，有时会使得推土机前轮抬起而离开地面。对于四轮驱动作业的轮式推土机由于前轮离地，整机牵引力会急剧下降。当然在前桥上方增加配重；或改变整机前、后桥负荷分配增大前桥负荷都可以减缓前轮离地的趋势，但这样或者要增加配重成本，或改变整机设计都不是可取的方案。本实用新型的做法是取消推土工作装置传统结构中的两根水平斜撑杆，取而代之的是设计了中间支撑机构，它同样可起到增强推土铲(1)在推土作业时的刚度。在总体设计时可布置前轮尽量接近推土铲(1)的背面，因此在同样机重、前桥负荷和提升油缸(9)的缸径、油压参数下，推土铲(1)刀片接地点到前轮轴中心的距离缩短了，相当于切入力产生的对前桥中心的倾复力矩的力臂短了。因此同样的倾复力矩时，力臂短了，推土铲(1)对土壤的切入力可以增大。
本实用新型实施例的侧倾油缸(4)布置在左侧，螺旋斜撑杆(5)布置在右侧。但是它们互相交换位置后，同样能使推土铲(1)实现侧倾动作。
当本实用新型将螺旋斜撑杆(5)用侧倾油缸(4)代替，即左、右两侧都安装侧倾油缸(4)的话，其中一侧的侧倾油缸(4)安装距BH或(AG)不变，而另一侧的侧倾油缸(4)安装距AG或(BH)伸长或缩短，都可以实现推土铲(1)的侧倾动作。当两侧的侧倾油缸(4)的安装距同时伸长或缩短时，可以改变推土铲(1)的入土切削角，以适应不同硬度等级的土壤，进行有效的推土作业。