压土机机器

摘要

用于压土机机器的刚性轮(18)或辊，包括用于接触要被压实的材料的滚筒。该滚筒具有成型外表面，该成型外表面包括第一圆柱部分(27)和第二圆柱部分(29)。所述第一圆柱部分具有大于所述第二圆柱部分的辊身直径。倾斜部分(24)在所述第一和第二圆柱部分之间延伸。所述滚筒的外表面和垃圾、土壤或其他要被压实的材料之间的接触面积随着所述轮进入所述材料的穿透深度而变化。在一个轮范围内的不同辊身直径产生不同的地面压力。这意味着用于压实而施加在材料上的压力将根据所述轮的穿透深度而变化。这种轮/辊设计的一个好处是允许改进的去任何地方的移动性——需要更改为条件要求的重地面压力处的高漂浮性。

权利要求

1.一种包括多个安装在轴上的刚性轮或辊的压土机机器，其特征在于，每个轮或辊包括用于接触要被压实的材料的刚性滚筒，所述滚筒具有成型外表面，所述成型外表面包括：第一圆柱部分和第二圆柱部分、以及在所述第一圆柱部分和第二圆柱部分之间延伸的倾斜部分，所述第一圆柱部分具有大于所述第二圆柱部分的滚动直径；其中，沿所述压土机机器的纵向方向间隔开的、安装在相邻轴上的所述轮或辊的最大直径是径向重叠的。

2.根据权利要求1所述的压土机机器，其特征在于，每个轮或辊还包括连接到其轴的中心。

3.根据权利要求1或2所述的压土机机器，其特征在于，每个轮或辊界定可密封的内部容积，用于由压载流体填充。

4.根据权利要求1或2所述的压土机机器，其特征在于，每个轮或辊具有焊接的金属结构。

5.根据权利要求1或2所述的压土机机器，其特征在于，所述滚筒的外表面包括多个第一圆柱部分和/或第二圆柱部分，其中在每个第一圆柱部分和第二圆柱部分之间分别延伸倾斜部分。

6.根据权利要求1或2所述的压土机机器，其特征在于，进一步包括从所述滚筒的所述第一圆柱部分大致径向延伸的尖。

7.根据权利要求6所述的压土机机器，其特征在于，所述尖被永久地固定到所述滚筒。

8.根据权利要求6所述的压土机机器，其特征在于，所述尖可拆卸地连接到所述滚筒。

9.根据权利要求6所述的压土机机器，其特征在于，进一步包括携带所述尖的圆柱套筒，其中所述套筒被连接到所述滚筒的所述第一圆柱部分。

10.根据权利要求9所述的压土机机器，其特征在于，可用另一携带根据要被压实的材料而选择的尖的套筒替换在所述滚筒上的所述套筒。

11.根据权利要求9所述的压土机机器，其特征在于，所述套筒包括两个或更多部分，它们组装在一起以形成完整的圆柱套筒。

12.根据权利要求1或2所述的压土机机器，其特征在于，该压土机机器是载重或振动类型。

13.根据权利要求1或2所述的压土机机器，其特征在于，该压土机机器是自走式或拖拽车辆。

说明书

压土机机器

技术领域

[0001] 本发明涉及用于压土机机器的刚性轮或辊，并涉及具有所述轮或辊的压土机机器。

背景技术

[0002] 压土机机器可被用于压实材料，这些材料例如但不限于垃圾填埋场的垃圾或建筑工地的土壤、碎石等。

[0003] 传统的压土机机器具有轮和/或辊，该轮和/或辊具有固定外径的滚筒。该滚筒可以具有光滑的外部或者可以具有从外部延伸的齿(钉、衬垫尖等)。该齿常常被称为“羊脚”，由于较小接触区域穿透到材料中，使其而有助于压缩和牵引。

发明内容

[0004] 本发明提供用于压土机机器的刚性轮或辊，该轮或辊包括用于接触要被压实的材料的滚筒，所述滚筒具有成型外表面，该成型外表面包括第一圆柱部分和第二圆柱部分，所述第一圆柱部分具有大于所述第二圆柱部分的辊身直径，和在所述第一和第二圆柱部分之间延伸的倾斜部分。

[0005] 本发明的轮/辊的构造是这样的：所述滚筒的外表面和垃圾、土壤或其他要被压实的材料之间的接触面积随着所述轮进入所述材料的穿透深度而变化。在一个轮范围内的不同辊身直径产生不同的地面压力。这意味着用于压实而施加在材料上的压力根据所述轮的穿透深度而变化。本发明的发明人已经发现这点以提供材料更高的压实效率。所述滚筒的外表面的倾斜部分能够实现无穷的压力变化。改变外表面的倾斜部分的倾斜角(相对于所述轮的旋转轴)将对地面压力形成进一步的效果，这将可以获得。这种轮/辊设计的一个好处是允许改进的去任何地方的移动性——需要更改为条件要求的重的地面压力处的高漂浮性(floatation)。

[0006] 本发明的轮/辊的构造还意味着通过所述轮对一定体积的要被压实材料施加合适的压力，无需更换轮。

[0007] 所述滚筒的倾斜部分的角度可以设置为一系列角度，包括但不限于从轮旋转轴测量的大约60°到70°。

[0008] 所述轮/辊优选具有用于连接到机器的轴的中心。在可能包括不同滚筒的各种轮设计中，所述中心是常见的。或者，所述轮/辊具有用于连接到特定机器的中心以允许复古市场将所述轮/辊安装到现有的合适的机器。

[0009] 所述轮/辊优选是中空的并可界定可密封的内部容积以用压载流体填充。所述压载流体可被用于改变期望的轮/辊的地面压力。所述流体优选可以在不需要时从轮中排出。所述内部容积可以轮的滚筒和中心为边界。

[0010] 所述轮/辊可以具有焊接的金属结构。所述金属材料优选为钢铁。然而，各种各样的其他金属和非金属材料可被替代使用，并且除了焊接外，其他轮构建技术可被类似的使用。

[0011] 所述滚筒的外表面可以包括多个第一和/或第二圆柱部分，其中，在每个第一和第二圆柱部分之间分别延伸倾斜部分。

[0012] 可选地，所述滚筒可以进一步具有直径不同于第一和第二圆柱部分直径的圆柱部分。

[0013] 所述轮/辊可以包括从所述滚筒的第一圆柱部分大致径向向外延伸的尖(齿)。在使用中，所述尖揉捏要被压实的材料，例如土壤或垃圾。

[0014] 所述尖可被永久地固定到所述滚筒。或者，所述尖可以可拆卸地连接到所述滚筒。

[0015] 所述轮/辊可以进一步包括携带所述尖的圆柱套筒，其中所述套筒被连接到所述滚筒的第一圆柱部分。可用另一携带根据要被压实的材料而选择的尖的套筒更换在所述滚筒上的所述套筒。所述套筒包括两个或更多个部分(每个界定了半圆柱)，它们组装在一起以形成完整的圆柱套筒。

[0016] 本发明的第二方面提供了具有至少一个根据本发明第一方面的轮或辊的压土机机器。

[0017] 所述压土机机器优选具有几个轮和/或辊。例如，所述机器可以具有四、六或八个轮，或轮和辊的组合。

[0018] 所述压土机机器可以具有至少两个径向重叠的轮。有利的是，这种重叠可被用于从轮除去聚集的杂质(例如垃圾或土壤)，因此减轻了在现有技术的一些车辆上使用的清洗轮的刮刀系统的需求。

[0019] 所述压土机机器可以是载重或振动类型。所述机器可以是自走式或拖拽车辆。

[0020] 在一实施例中，所述压土机机器可以具有六个轮。相比于传统的仅具有双重滚动效果或者一些情况下只有单重滚动效果的四轮压土机，由于一个机器在通过时在同一地面区域上的三重滚动效果，使得六轮压土机机器可以提供增加的复合效果的好处。

[0021] 本发明的第三方面提供了形成用于压土机机器轮的零件套装，所述套装包括：具有光滑圆柱外表面的滚筒；围绕滚筒安装的两个或多个刚性部件，其中每个所述部件具有用于紧密配合所述滚筒的光滑圆柱外表面的弯曲内表面，用于接触要被压实的材料的外表面和多个从所述外表面大致径向向外延伸的尖；以及用于将所述部件连接到所述滚筒的连接器。

[0022] 附图简要说明

[0023] 现将参照附图描述本发明的实施例，其中：

[0024] 图1示出了具有六个根据本发明轮的垃圾填埋地的压土机车辆例子的侧视图；

[0025] 图2示出了图1中的车辆的俯视图；

[0026] 图3A示出了根据本发明第一实施例的车辆的前轮的剖面侧视图；

[0027] 图3B示出了图3A所示的轮的侧视图；

[0028] 图4A示出了根据本发明第二实施例的车辆的后轮的剖面侧视图；

[0029] 图4B示出了图4A所示的轮的侧视图；

[0030] 图5A示出了根据本发明第三实施例的车辆的后轮的剖面侧视图；

[0031] 图5B示出了图5A所示的轮的侧视图；

[0032] 图6A示出了根据本发明另一实施例的轮的可拆卸脚的剖面侧视图；

[0033] 图6B出了图6A所示的轮的侧视图；

[0034] 图7A示出了适合用在图3至6中任一幅中的轮或可拆卸脚上的尖的侧视图；

[0035] 图7B示出了图7A的尖的正视图；

[0036] 图7C示出了图7A和7B的尖的俯视图。

具体实施方式

[0037] 在图1中通常以10表示具有根据本发明的轮的压土机车辆。在该例子中车辆10是经过改进以转变为压土机的铰接式自卸车(ADT)。对于压土机使用而言，六轮ADT车辆10的转变不仅包括将轮替换为本发明主题的轮，还包括前置刀片的内含物，机器在保护状态下以保护杂物免于与传动系的任何部分缠绕在一起等等。

[0038] 在一些实施例中，该车辆可被用于压实例如在垃圾填埋场的垃圾，并且在替代实施例中，该车辆可被用于压实土壤或任何其他压实的材料。

[0039] 本发明的轮或辊可被应用于各种各样的压土机机械或可被改进以用作压土机的机械，包括但不限于以下车辆类型的任何一个：拖曳载重单或双滚筒单元；拖曳载重振动单或双滚筒单元；自走式单滚筒压路机载重单元；自走式振动单滚筒单元；四轮自走式轮载重压路机；自走式四轮振动压路机；或自走式多轮振动和载重单元。

[0040] 在该例子中，车辆10具有六个轮；两个前轮12和四个后轮14。如图1和2所示，后轮14径向重叠16以从相邻的后轮除去例如垃圾或土壤的杂物，否则杂物可能积聚。六个轮相较于四个轮(典型的传统垃圾填埋压土机车辆)的提供是有利的，因为它通过增加归因于在同一地面区域上的三重滚动效应的复合效果而改善了压实效率。

[0041] 在图3A和3B中通常以18表示根据本发明第一实施例的轮。轮18包括用于接触要被压实的材料的滚筒和界定内表面21的中心，所述中心用于连接到车辆的车轴。该轮具有焊接的金属结构。

[0042] 形成了滚筒使其具有第一圆柱部分27、第二圆柱部分29和截头圆锥部分24。截头圆锥部分24位于第一和第二圆柱部分之间并相邻于第一和第二圆柱部分。第一圆柱部分27的辊身直径20大于第二圆柱部分的辊身直径22。圆柱部分和截头圆锥部分的外表面形成用于接触要被压实材料的滚筒的外表面19，该截头圆锥部分形成从第一圆柱部分的外表面26到第二圆柱部分的外表面28的倾斜面(或导程角)。轮18是中空的，以便它可以在轮的滚筒和中心之间填充压载流体。

[0043] 本实施例的轮的构造是这样的：当轮18的横截面(如图3A所示)是如图所示的从左向右观察(而在另一实施例中从右向左)，外表面19具有在纵向方向上以固定直径延伸的第一部分(即第一圆柱部分27的外表面26)。外表面19的直径之后在纵向方向上沿倾斜部(即截头圆锥部分24的外表面)到第二固定直径部分(即第二圆柱部分29的外表面28)线性地减少。

[0044] 轮18的朝外面上形成有截头圆锥凹部，这样它具有从第一圆柱部分的外表面的边缘延伸到轮18的中心的内表面21的边缘的倾斜面34。在其它实施例中，凹部可延伸到比外表面更靠近轮的中心的任何位置，并且不一定延伸到内表面。

[0045] 在凹部的倾斜面34中提供有插塞42以用压载流体填充(和排出)中空轮。该轮界定了滚筒和轮的中心之间的可密封的内部容积。液体的量可以被选择以适应特定的应用。优选地，该流体是在寒冷的外部温度下不会冻结的液体。在其它实施例中所述插塞可被提供在任何合适的位置，或者提供多个插塞。

[0046] 围绕该轮的周长布置两排的尖(齿)40，该尖从滚筒的第一圆柱部分27的外表面大致径向向外延伸。或者，该尖可以朝向或远离该轮向前旋转的方向、或朝向或远离车体被倾斜(以小的角度)。该尖为“羊脚”式，但也可以替代地采用任何合适的形式。在该例子中，尖40被永久地固定到滚筒，例如通过焊接。或者，该尖可以可拆卸地连接到滚筒，例如通过螺栓连接。

[0047] 参照图7A-7C，示出了可替代的尖40b。在该替代实施例中，尖40b从可连接到轮的基部70或可连接到轮的另一组件突出，稍后描述这些例子。尖40b被成形为交叉的形式。尖的侧面是倾斜的，并且在使用中最初接触地面的边缘68被倒角。

[0048] 在替代实施例中，该轮/辊可以不包括尖，在一些这样的情况下，该轮/辊的外表面可以是具有任何适当的附加图案的波纹。

[0049] 在图4A和4B通常以50表示根据本发明第二实施例的轮。在轮50和轮18之间仅有的区别将在下面被描述，并使用类似的附图标记表示类似的部件。

[0050] 形成了轮50的滚筒，使其具有第一圆柱部分27a、第二圆柱部分29a、第三圆柱部分33和两个截头圆锥部24a、25。第二圆柱部分29a位于第一和第三圆柱部分27a和33之间。截头圆锥部分中的一个24a位于第一和第二圆柱部分27a、29a之间并相邻于第一和第二圆柱部分27a、29a，另一个截头圆锥部分25位于第二和第三圆柱部分29a、33之间并相邻于第二和第三圆柱部分29a、33。

[0051] 圆柱部分和截头圆锥部分的外表面形成用于接触要被压实材料的滚筒的外表面19a，截头圆锥部分24a形成从第一圆柱部分27a的外表面26a到第二圆柱部分的外表面
28a的倾斜面(或导程角)，并且截头圆锥部分25形成从第二圆柱部分29a的外表面28a到第三圆柱部分33的外表面33a的倾斜面(或导程角)。

[0052] 第一和第三圆柱部分的辊身直径20a相等且大于第二圆柱部分的辊身直径22a。

[0053] 该实施例的轮的构造是这样的：当轮50的横截面(如图4A所示)是如图所示的从左向右观察(而在另一实施例中从右向左)，外表面19a具有在纵向方向上以固定直径延伸的第一部分(即第一圆柱部分27a的外表面26a)。外表面19a的直径之后在纵向方向上沿着第一倾斜部(即截头圆锥部分24a的外表面)到第二固定直径部分(即第二圆柱部分29a的外表面28a)线性地减小。外表面19a的直径之后在纵向方向上沿第二倾斜部(即截头圆锥部分25的外表面)到第三固定直径部分(即第三圆柱部分33的外表面31)线性地增加。

[0054] 在本实施例中，围绕该轮的周长布置两排尖(齿)40，其中一排从第一圆柱部分27a的外表面大致径向延伸，另一排从第三圆柱部分33的外表面径向延伸。

[0055] 在图5A和5B中通常以52表示根据本发明第三实施例的轮。在轮52和轮18之间仅有的区别将在下面被描述，并使用类似的附图标记表示类似的部件。

[0056] 形成了轮52的滚筒，使其具有第一圆柱部分27b、第二圆柱部分29b、第三圆柱部分35和两个截头圆锥部分24b、54。截头圆锥部分中的一个54位于第一和第三圆柱部分27b、35之间并相邻于第一和第三圆柱部分27b、35，另一个截头圆锥部分24b位于第一和第二圆柱部分27b、29b之间并相邻于第一和第二圆柱部分27b、29b。

[0057] 第一圆柱部分27b的辊身直径20b大于第二和第三圆柱部分29b、35的辊身直径22b。

[0058] 圆柱部分和截头圆锥部分的外表面形成用于接触要被压实材料的轮的外表面19b。一个截头圆锥部分54形成从第三圆柱部分35的外表面35b到第一圆柱部分27b的外表面26b的倾斜面(或导程角)，另一截头圆锥部分24b形成从第一圆柱部分27b的外表面26b到第二圆柱部分29b外表面28b的倾斜面(或导程角)。

[0059] 本实施例的轮的构造是这样的：当轮52的横截面(如图5A所示)是如图所示的从左向右观察(而在另一实施例中从右向左)，外表面19b具有在纵向方向上以固定直径延伸的第一部分(即第三圆柱部分35的外表面35b)。外表面19b的直径之后在纵向方向上沿着第一倾斜部分(即截头圆锥部分54的外表面)到第二固定直径部分(即第一圆柱部分27b的外表面26b)线性地增加。外表面19b的直径之后在纵向方向上沿第二倾斜部分(即截头圆锥部分24b的外表面)到第三固定直径部分(即第二圆柱部分29b的外表面28b)线性地减小。

[0060] 在本实施例中，围绕该轮的周长布置两排尖(齿)40，并且该尖从第一圆柱部分27b的外表面26b大致径向延伸。

[0061] 返回到图1和图2，可以看出，构成车辆10的每组后轮14的轮50、52径向重叠。特别是轮50的尖40与轮52的尖40径向重叠。有利的是，这种重叠可被用于从轮中除去聚集的杂物(如垃圾或土壤)，因此减轻了对使用在现有技术的一些车辆上的清洗轮的刮刀系统的需求。从图2可以看出，轮52的尖40被布置为紧挨着轮50的较小直径的第二圆柱部分29a的光滑外表面28a清扫。类似地，轮50的尖40被布置为紧挨着轮52的较小直径的第二和第三圆柱部分29b和35的光滑外表面28b和35b清扫。

[0062] 在根据本发明第四实施例的轮中，本发明第四实施例的轮和轮18之间仅有的区别将在下面被描述，并使用类似的附图标记表示类似的部件。

[0063] 形成轮的滚筒，使其具有第一圆柱部分、第二圆柱部分、第三圆柱部分和两个截头圆锥部分。第二圆柱部分位于第一和第三圆柱部分之间。截头圆锥部分中的一个位于第一和第二圆柱部分之间并相邻于第一和第二圆柱部分，另一截头圆锥部分位于第二和第三圆柱部分之间并相邻于第二和第三圆柱部分。

[0064] 圆柱部分和截头圆锥部分的外表面形成用于接触要被压实材料的滚筒的外表面，截头圆锥部分形成从第一圆柱部分的外表面到第二圆柱部分的外表面的倾斜面(或导程角)，截头圆锥部分形成从第二圆柱部分的外表面到第三圆柱部分的外表面的倾斜面(或导程角)。

[0065] 第一圆柱部分的辊身直径大于第三圆柱部分的辊身直径，并且第三圆柱部分的辊身直径大于第二圆柱部分的辊身直径。

[0066] 本实施例的轮的构造是这样的：当轮的横截面从左向右观察(而在另一实施例中从右向左)，外表面具有在纵向方向上以固定直径延伸的第一部分(即第一圆柱部分的外表面)。外表面的直径之后在纵向方向上沿着第一倾斜部分(即截头圆锥部分的外表面)到第二固定直径的部分(即第二圆柱部分的外表面)线性地减小。外表面的直径之后在纵向方向上沿第二倾斜部分(即截头圆锥部分的外表面)到第三固定直径部分(即第三圆柱部分的外表面)线性地增加。

[0067] 在本实施例中，围绕该轮的周长布置两排尖(齿)，其中一排从第一圆柱部分的外表面大致径向延伸，另一排从第三圆柱部分的外表面径向延伸。

[0068] 在根据本发明第五实施例的轮中，本发明第五实施例的轮和轮18之间仅有的区别将在下面被描述，并使用类似的附图标记表示类似的部件。

[0069] 形成轮的滚筒，使其具有第一圆柱部分、第二圆柱部分、第三圆柱部分、第四圆柱部分和三个截头圆锥部分。第二圆柱部分位于第一和第三圆柱部分之间，且第三圆柱部分位于第二和第四圆柱部分之间。截头圆锥部分中的一个位于第一和第二圆柱部分之间并相邻于第一和第二圆柱部分，另一截头圆锥部分位于第二和第三圆柱部分之间并相邻于第二和第三圆柱部分，再一截头圆锥部分位于第三和第四圆柱部分之间并相邻于第三和第四圆柱部分。

[0070] 圆柱部分和截头圆锥部分的外表面形成用于接触要被压实材料的滚筒的外表面，截头圆锥部分形成从第一圆柱部分的外表面到第二圆柱部分的外表面的倾斜面(或导程角)，截头圆锥部分83形成从第二圆柱部分的外表面到第三圆柱部分的外表面的倾斜面(或导程角)，截头圆锥部分形成从第三圆柱部分的外表面到第四圆柱部分的外表面的倾斜面(或导程角)。

[0071] 第一圆柱部分的辊身直径大于第四圆柱部分的辊身直径，第四圆柱部分的辊身直径大于第二圆柱部分的辊身直径，第二圆柱部分的辊身直径大于第三圆柱部分的辊身直径。

[0072] 本实施例的轮的构造是这样的：当轮的横截面是从左向右观察(而在另一实施例中从右向左)，外表面具有在纵向方向上以固定直径延伸的第一部分(即第一圆柱部分的外表面)。外表面的直径之后在纵向方向上沿着第一倾斜部分(即截头圆锥部分的外表面)到第二固定直径部分(即第二圆柱部分的外表面)线性地减小。外表面的直径之后在纵向方向上沿第二倾斜部分(即截头圆锥部分的外表面)到第三固定直径部分(即第三圆柱部分的外表面)线性地减小。外表面的直径之后在纵向方向上沿第三倾斜部分(即截头圆锥部分的外表面)到第四固定直径部分(即第四圆柱部分的外表面)线性地增加。

[0073] 在本实施例中，围绕该轮的周长布置两排尖(齿)，其中一排从第一圆柱部分的外表面大致径向延伸，另一排从第四圆柱部分的外表面径向延伸。

[0074] 前面描述的实施例有利地提供一种轮，该轮具有这样的结构，使得轮与要被压实材料的接触面积随着轮进入所述材料的穿透深度而变化。本发明的发明人已经发现这点以提高压实效率。这样的成型外表面也意味着轮对于给定的地面硬度施加适当压力，而不需要改变轮。

[0075] 改变轮尖以适应现场条件的能力需要快速和低成本进行。这通常通过改变轮而进行，这就可能牵涉到承包商要备有不同的轮以允许这种灵活性。

[0076] 根据本发明的另一实施例，该轮的较大直径的圆柱面上可以安装有一组可更换的“脚”，它允许简单地通过更换轮脚而不是备有和改变整个轮而使得不同的轮尖快速和成本效益地引入。

[0077] 图6A和图6B示出一组附接到轮的“脚”56的例子。在该实施例中的这组脚56包括两个携带尖40的类似的半圆形圆柱套筒部分58a、58b。套筒部分58a、58b具有用于接触地面的外表面19c和用于接触轮的光滑圆柱外表面的内表面62。正如前面实施例的轮，图6A和图6B所示的轮具有第一圆柱部分27c和第二圆柱部分29c，第一圆柱部分27c具有大于第二圆柱部分29c的直径。套筒部分58a、58b通过紧固件64连接到第一圆柱部分，所述紧固件间隔围绕于第一圆柱部分的两个圆周边缘。这两个部分58a、58b以距离66间隔开，该距离设置为以便允许套筒部分58a、58b容易的改变。

[0078] 虽然本发明已参照上面的一个或多个优选实施例被描述，但可以理解的是，在不脱离从属权利要求限定的本发明的范围下可以进行各种变更或修改。