推土机铲刀的高度、宽度及设计原则

1.铲刀高度与宽度

（1）铲刀高度（Hg）：铲刀支地沿地面垂直方向量出的高度。铲刀高度取决于发动机额定功率，其安装可以用以下经验公式确定：

固定式铲刀

回转式铲刀

式中　Hg——铲刀高度，cm；

　　　NeH——发动机功率，kW；

　　　PH——推土机额定有效牵引力，kN。

（2）铲刀宽度（Bg）：铲刀宽度是指铲刀切削刃外廓宽。推土机铲刀必须有自身开辟道路的能力，因此铲刀宽度必须大于行走装置每边25～35 mm。对于回转式推土机，当铲刀在水平面最大回转位置时，铲刀横向投影长度仍为每边超宽25～35 mm。

当铲刀高度Hg确定后，可从经验公式来确定铲刀宽度 Bg 值。

2.推土板角度参数

推土板的角度参数包括切削角δ 、后角α 、刀刃尖角β 、前翻角 βK、推土板斜装角ε 、挡土板安装角 βz、推土板水平回转角φ、推土板倾斜角ξ 等（见图7.12～图7.15）。

图7.12　推土铲回转角

图7.13　推土侧倾角

图7.14　刀刃角度参数

图7.15　推土铲角度参数

切削角δ 是铲刀支地，刀片与地平面间夹角。δ 越小土的切削阻力就越小。由于推土机正常作业时，必须保证后角α 大于30°。因此δ 过小不仅使α 得不到保证，而且会引起刀刃尖角过小，致使刀片强度受影响。一般δ 取45°～60°，其调整范围约为10°。

后角α 是刀片后端斜面与地平面的夹角，其值一般取 30°。若α < 30°，由于地形起伏会出现刀片背后接地现象（此时α < 0°），从而增加摩擦阻力，使切削能力降低。

刀刃尖角β 是刀片前后面夹角，一般为30° 左右。β 过小刀片强度减弱，β 过大引起后角α 过小。(www.xing528.com)

前翻角 βK是推土板最上缘切线与水平面间夹角。βK的选择主要考虑使土屑沿推土板上缘向前翻落性能良好，一般取 βK为65°～75°。

推土板斜装角ε 是整个推土板与地面倾斜安装的角度，一般取ε 为75°，ε 过小，一方面土屑易从推土板上缘往后翻落；另外，由于推土板上积土太多而引起铲刀提升阻力增加。过大随之切削角δ 增大，使得土屑上升变形加大，增加切削阻力。

挡土板安装角 βz是指推土板上部挡土板与地平面的夹角，一般 βz取90°～100°。加装挡土板的目的是：防止土屑往推土板后面翻落井增加推土板前积土量。

推土板的回转角φ 是指在水平面内，推土板与推土机纵轴线的夹角。从土槽切削试验可知当φ < 40°时，土的侧移阻力显著减小，但由于结构位置限制，一般不易达到上述要求。对于回转式铲刀，侧向排土，φ 的变动范围为60°～90°。

推土板倾斜角ξ 是在垂直面内推土板与地平面夹角。有了ξ 角能使推土机在坡地上，横向推出水平切土面，以及在平地上推出横坡。另外对较坚硬土可用角铲作业（铲刀尖啃地）。ξ 的调整范围，用螺杆调整的取ξ 为 ±5 °；油缸调整的取ξ 为 ±（6°~12°）。

推土板角度参数推荐值如表7.1 所示。

表7.1　推土板角度参数推荐

3.推土铲曲率半径

推土板曲率半径 Rg 是铲刀的重要参数之一，它直接影响到推土机的作业性能。当推土板高度一定时，为了不使土屑向推土板后面翻落及增大铲刀前面的积土量，Rg 宜小些，而为了减小土屑上升阻力及卸土干净，Rg 值又宜大些，因此确定 Rg 时要综合考虑上述因素。Rg 的具体数值可按经验公式计算，一般需满足 Rg>（0.8~0.9）Hg ，通常取 Rg=Hg。另外，当铲刀高Hg、推土板斜装角ε 、切削角δ 、前翻角 βK已知时，Rg 的值按下式确定。

4.推土板直线部分及挡土板尺寸

推土板下部直线部分用来安装刀片，所以其长度a 等于刀片宽度，一般取a=（0.1~0.25）Hg。

挡土板垂直高度一般为a=（0.1~0.25） Hg。挡土板上边宽 BK 大于发动机罩迎风面宽度，不小于铲刀宽度之半。挡土板下边宽，固定式铲刀一般取为铲刀宽，回转式取为 3/4 的铲刀宽。

5.顶推架与台车架的铰接点位置

顶推架铰接在台车架上，其铰点位置影响铲刀升降机构的运动，与顶推架长度等参数有关。

顶推架的铰点位置对台车架的受力状况影响很大（尤其当铲刀受到偏载及横向力时），为了使铰点反力均衡地（纵向和横向）传至台车架和八字架上，避免台车架受力过大发生形变，铰点位置一般选在八字架与台车架连接中点的附近（见图7.16）。

图7.16　顶推架铰接点位置

1—台车架；2—八字架；3—终传动轴；4—驱动链轮；5—顶推架铰点。

6.铲刀钢板厚度

推土板及顶推架均系钢板焊接构件，钢板厚度由强度及刚度条件所定。初算时可按额定有效牵引力选择，如表7.2 所示。

表7.2　钢板厚度推荐值