CN114277869B - 推土铲装置和工程机械 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种推土铲装置,包括:铲身组件,包括铲身本体和设置于铲身本体的背面的两个导向槽;第一连接架,与铲身组件通过第一轴绕第一轴线铰接,且铲身组件与第一轴绕垂直于第一轴线的第二轴线铰接;第二连接架,与第一连接架绕垂直于第一轴线的第三轴线铰接且相对于铲身组件可转动地设置,第二连接架的长度方向的两端与两个导向槽滑动配合,导向槽被配置为限制第二连接架与铲身组件沿第一轴线的方向的相对运动;第一油缸,第一端与第一连接架铰接,第二端与第二连接架铰接,用于驱动铲身组件相对于第一连接架绕第三轴线转动;和第二油缸,第一端与第一连接架铰接,第二端与铲身组件铰接,用于驱动铲身组件相对于第一连接架绕第一轴线转动。
Description
技术领域
本公开涉及工程机械领域,特别涉及一种推土铲装置和工程机械。
背景技术
作为推土机的工作装置的重要组成部分,推土铲主要用于平整场地、回填基坑、应急开路和清除路面障碍等作业,不同的作业工况要求推土铲能相对车体升降、旋转以及倾斜。通常,向前推铲土石方、平整场地或堆积松散物料时,推土机采用直铲作业;傍山铲土或单侧弃土时,推土机采用斜铲作业;在斜坡上铲削土壤或铲挖边沟时,推土机采用侧铲作业。在相关技术中,实现上述作业方式的回转式推土铲采用的空间连杆机构相对复杂、笨重。
发明内容
本公开的目的在于提供一种结构简单、易于操作的推土铲装置和包括该推土铲装置的工程机械。
本公开的第一方面提供一种推土铲装置,包括:
铲身组件,包括铲身本体和设置于所述铲身本体的背面的两个导向槽;
第一连接架,与所述铲身组件通过第一轴绕第一轴线铰接,且所述铲身组件与所述第一轴绕垂直于所述第一轴线的第二轴线铰接;
第二连接架,与所述第一连接架绕垂直于所述第一轴线的第三轴线铰接且相对于所述铲身组件可转动地设置,所述第二连接架的长度方向的两端与两个所述导向槽滑动配合,所述导向槽被配置为限制所述第二连接架与所述铲身组件沿所述第一轴线的方向的相对运动;
第一油缸,第一端与所述第一连接架铰接,第二端与所述第二连接架铰接,用于驱动所述铲身组件相对于所述第一连接架绕所述第三轴线转动;和
第二油缸,第一端与所述第一连接架铰接,第二端与所述铲身组件铰接,用于驱动所述铲身组件相对于所述第一连接架绕所述第一轴线转动。
根据本公开的一些实施例,所述第一连接架包括:
底座;
连接座,用于连接工程机械的车体,所述连接座设置于所述底座的远离所述铲身组件的一端;和
第一铰接部,设置于所述底座上,所述第一铰接部与所述铲身组件绕所述第一轴线铰接,所述第一铰接部与所述第二连接架绕所述第三轴线铰接。
根据本公开的一些实施例,所述铲身本体包括:
推土板;
侧板,连接于所述推土板的长度方向的两端;和
加强板,与所述推土板和所述侧板连接形成箱形结构。
根据本公开的一些实施例,所述铲身本体包括:
推土板,所述推土板的正面的曲率半径由上至下逐渐增大;和
铲刀片,连接于所述推土板的底端。
根据本公开的一些实施例,所述第二连接架包括第二连接架本体和设置于所述第二连接架本体的长度方向的两端的耐磨块,所述第二连接架通过所述耐磨块与所述导向槽滑动配合。
根据本公开的一些实施例,所述铲身组件还包括限位部,所述限位部设置于所述铲身本体的背面且位于至少一个所述导向槽的上方,以限制所述铲身组件相对于所述第二连接架的旋转角度。
根据本公开的一些实施例,所述铲身组件还包括第二油缸支座,所述第二油缸支座设置于所述铲身本体的背面,所述限位部位于其中一个所述导向槽的上方,所述第二油缸支座位于另一个所述导向槽的上方,以限制所述铲身组件相对于所述第二连接架的旋转角度,所述第二油缸的第二端铰接于所述第二油缸支座上。
根据本公开的一些实施例,所述推土铲装置还包括第三油缸,所述第三油缸的第一端与所述第一连接架铰接,所述第三油缸的第二端用于与工程机械的车体铰接,所述第一连接架用于与工程机械的车体绕垂直于所述第一轴线和所述第三轴线的第四轴线铰接,用于驱动所述第一连接架的靠近所述铲身组件的一端相对于工程机械的车体升降。
根据本公开的一些实施例,所述推土铲装置还包括多个松土器,
至少部分所述松土器沿所述铲身组件的长度方向并排设置于所述铲身组件上;和/或
至少部分所述松土器并排设置于所述第一连接架上。
根据本公开的一些实施例,所述推土铲装置还包括与所述松土器对应设置的防护装置,所述防护装置以限制所述松土器的位置以使所述松土器与地面脱离接触。
本公开的第二方面提供一种工程机械,包括本公开第一方面所述的推土铲装置。
本公开实施例提供的推土铲装置中,铲身组件相对于第一连接架具有绕第一轴线和第二轴线的转动自由度,第二连接架相对于第一连接架具有绕第三轴线的转动自由度并且在第一轴线的方向上由铲身组件限位,在各个油缸的驱动下,铲身组件具有用于执行直铲作业、斜铲作业和侧铲作业的多个自由度,推土铲装置的操作方式和结构较为简单、可靠。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解,构成本申请的一部分,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。在附图中:
图1为本公开的一些实施例的推土铲装置的结构示意图。
图2为本公开的一些实施例的第一连接架的结构示意图。
图3为图2所示的第一连接架的右视结构示意图。
图4为本公开一些实施例的铲身组件的结构示意图。
图5为图4所示的铲身组件的正视结构示意图。
图6为本公开的一些实施例的第二连接架的结构示意图。
图7为本公开的一些实施例的第一连接架在与铲身组件和第二连接架连接的位置的剖面结构示意图。
图8为本公开的一些实施例的推土铲装置在第二连接架与导向槽滑动配合的位置的局部剖视结构示意图。
图9为图1所示的推土铲装置在右旋工作状态的结构示意图。
图10为图1所示的推土铲装置在左旋工作状态的结构示意图。
图11为图1所示的推土铲装置在右倾工作状态的前视结构示意图。
图12为图1所示的推土铲装置在右倾工作状态的后视结构示意图。
图13为图1所示的推土铲装置在左倾工作状态的前视结构示意图。
图14为图1所示的推土铲装置在左倾工作状态的后视结构示意图。
图1至图14中,各附图标记分别代表:
1、第一连接架;1.1、底座;1.2、第一松土器支座;1.3、第一铰接部;1.4、连接座;1.5、第一油缸支座;2、铲身组件;2.1、推土板;2.2、侧板;2.3、加强板;2.4、第二油缸支座;2.5、第二铰接部;2.6、导向槽;2.7、限位部;2.8、第二松土器支座;2.9、铲刀片;3、第二连接架;3.1、第二连接部本体;3.2、第一销孔;3.3、耐磨块;3.4、第二销孔;4、第三油缸;5、第一油缸;6、第二油缸;7、松土器;8、防护装置;9、第二轴;10、第一轴;11、第三轴;12、第四轴。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,这些技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本公开的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
在本公开的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
本公开的实施例提供一种推土铲装置和包括该推土铲装置的工程机械。工程机械可以是推土机,也可以是应急救援车辆等其它需要执行推土作业的工程机械。本公开实施例提供的工程机械具有本公开实施例提供的推土铲装置所具有的优点。
在以下描述中,所称的“正面”指的是推土铲装置用于执行推土作业的一面;所称的“背面”指的是与“正面”相对的一面。
如图1至图14所示,本公开的实施例提供的推土铲装置包括铲身组件2、第一连接架1、第二连接架3、第一油缸5和第二油缸6。
铲身组件2包括两个导向槽2.6。
第一连接架1与铲身组件2通过第一轴10绕第一轴线A1铰接,且铲身组件2与第一轴10绕垂直于第一轴线A1的第二轴线A2铰接。
第二连接架3与第一连接架1绕垂直于第一轴线A1的第三轴线A3铰接且相对于铲身组件2可转动地设置,第二连接架3的长度方向的两端与两个导向槽2.6滑动配合,导向槽2.6被配置为限制第二连接架3与铲身组件2沿第一轴线A1的方向的相对运动。
第一油缸5的第一端与第一连接架1铰接,第二端与第二连接架3铰接,用于驱动铲身组件2相对于第一连接架1绕第三轴线A3转动。如图1所示,推土铲装置可以包括两个沿铲身组件的长度方向并排设置的第一油缸5,两个第一油缸5的第二端分别铰接于第二连接架3的长度方向的两端。
第二油缸6的第一端与第一连接架1铰接,第二端与铲身组件2铰接,用于驱动铲身组件2相对于第一连接架1绕第一轴线A1转动。
本公开实施例提供的推土铲装置中,铲身组件相对于第一连接架具有绕第一轴线和第二轴线的转动自由度,第二连接架相对于第一连接架具有绕第三轴线的转动自由度并且在第一轴线的方向上由铲身组件限位,在各个油缸的驱动下,铲身组件具有用于执行直铲作业、斜铲作业和侧铲作业的多个自由度,推土铲装置的结构较为简单、可靠。
如图2、图3、图6和图7所示,在一些实施例中,第一连接架1包括底座1.1、连接座1.4和第一铰接部1.3。连接座1.4用于连接工程机械的车体,连接座1.4设置于底座1.1的远离铲身组件2的一端。第一铰接部1.3,设置于底座1.1上,第一铰接部1.3与铲身组件2绕第一轴线A1铰接,第一铰接部1.3与第二连接架3绕第三轴线A3铰接。
该实施例中,底座1.1可以呈开口端朝向工程机械的车体设置的U形,第一铰接部1.3可以呈柱状结构,第一铰接部1.3的顶端可以设置多个具有销孔的铰耳,销孔的轴线为第三轴线A3。第四轴12穿过轴线为第三轴线A3的销孔以使第二油缸6和第二连接架3铰接于第一铰接部1.3。第一连接架1还可以包括第一油缸支座1.5,第一油缸5的第二端与第一油缸支座1.5铰接。第一铰接部1.3的底端可以设置轴线为第一轴线A1的销孔,第一轴10穿过轴线为第一轴线A1的销孔以使铲身组件2的背面的第二铰接部2.5铰接于第一铰接部1.3上,第二轴9穿过轴线为第二轴线A2的销孔以使第二铰接部2.5铰接于第一轴10上,第三轴11的轴线垂直于第一轴线A1和第二轴线A2,用于连接第一轴10和第二轴9。
如图4和图5所示,在一些实施例中,铲身本体包括推土板2.1、侧板2.2和加强板2.3。侧板2.2连接于推土板2.1的长度方向的两端。加强板2.3与推土板2.1和侧板2.2连接形成箱形结构,其形状与推土板2.1和侧板2.2的轮廓相适应。加强板2.3、推土板2.1和侧板2.2连接形成的箱形结构利于提升铲身组件2的整体的结构强度。
如图4和图5所示,在一些实施例中,铲身本体包括推土板2.1和铲刀片2.9。推土板2.1的正面的曲率半径由上至下逐渐增大。铲刀片2.9连接于推土板2.1的底端。铲刀片2.9可采用耐磨材料制成,并采用沉头方颈螺栓连接于推土板2.1底端。如图3所示,第三轴线A3与水平面的夹角α直接影响铲刀片2.9的切削角,第三轴线A3与水平面的夹角α可以设置成可调的,以调节铲刀片2.9的切削角。相比于正面为圆弧形的推土板,上述推土板2.1的上部曲率半径较大,下部曲率半径较小,铲刀片2.9连接于推土板底端并形成一定的切削角,利于降低推土铲装置在执行推土作业时的阻力,从而提升推土铲装置的作业效率。
如图6和图8所示,为了提升第二连接架3的使用寿命,在一些实施例中,第二连接架3包括第二连接架本体3.1和设置于第二连接架本体3.1的长度方向的两端的耐磨块3.3。第二连接架3通过耐磨块3.3与导向槽2.6滑动配合。第二连接架3可以通过第一销孔3.2与第一油缸5铰接,通过第二销孔3.4与第一连接架3铰接。
如图4所示,在一些实施例中,铲身组件2还包括限位部2.7,限位部2.7设置于铲身本体的背面且位于至少一个导向槽2.6的上方,以限制铲身组件2相对于第二连接架3的旋转角度,防止因铲身组件2相对于第二连接架3的旋转角度过大,第二连接架3的长度方向的两端脱离导向槽。
如图4所示,在一些实施例中,铲身组件2还包括第二油缸支座2.4,第二油缸支座2.4设置于铲身本体的背面,限位部2.7位于其中一个导向槽2.6的上方,第二油缸支座2.4位于另一个导向槽2.6的上方,以限制铲身组件2相对于第二连接架3的旋转角度,第二油缸6的第二端铰接于第二油缸支座2.4上。
在一些未图示的实施例中,铲身组件2也可以包括两个限位部2.7,两个限位部2.7分别位于两个导向槽2.6的上方,以限制铲身组件2相对于第二连接架3的旋转角度。
如图1所示,在一些实施例中,推土铲装置还包括第三油缸4,第三油缸4的第一端与第一连接架1铰接,第三油缸4的第二端用于与工程机械的车体铰接,第一连接架1用于与工程机械的车体绕垂直于第一轴线A1和第三轴线A3的第四轴线铰接,用于驱动第一连接架1的靠近铲身组件2的一端相对于工程机械的车体升降。该实施例中,推土铲装置可包括两个沿铲身组件2的长度方向并排设置的第三油缸4。
第一油缸5、第二油缸6和第三油缸4的两端均可以内嵌关节轴承,以提升各油缸与第一连接架1、铲身组件2和第二连接架3的连接位置的承载能力,利于推土铲装置的各组成部件顺畅地运动。
当推土机等工程机械在土质坚硬的区域作业时,仅凭推土铲难以有效地完成推土作业,因此多在推土机车体后方的支撑架上安装松土器,通过松土器将硬质土壤进行松土处理后再进行推土作业。作为推土机工作装置的另一个组成部分,松土器可以完善推土机的作业形式。但是,根据发明人已知的相关技术,推土机的推土铲多为前置,而松土器为后置,二者在结构上未实现集成化设置,不利于提高作业效率。
为了集成推土铲和松土器的功能,提升工程机械的作业效率,如图1所示,在一些实施例中,推土铲装置还包括多个松土器7。多个松土器7可以设置在铲身组件2上或第一连接架1上,或者同时设置在铲身组件2上和第一连接架1上。例如,至少部分松土器7可以沿铲身组件2的长度方向并排设置于铲身组件2上,铲身组件2还可以包括第二松土器支座2.8,松土器7安装于第二松土器支座2.8上。又例如,至少部分松土器7可以并排设置于第一连接架1上,第一连接架1还可以包括第一松土器支座1.2,松土器7安装于第一松土器支座1.2上。
在铲身组件2执行作业之前,工程机械倒车时,可以采用松土器7进行硬土、粘土、页岩、粘结砾石等不同土质的预松作业,还可以采用松土器7劈裂岩石、拔除树根,以提升工程机械的作业效率。
如图1所示,在一些实施例中,推土铲装置还包括与松土器7对应设置的防护装置8,防护装置8以限制松土器7的位置以使松土器7与地面脱离接触。如图1所示,防护装置8可以是设置于铲身组件2的背面的防护链条,不使用松土器7时,通过防护链条将松土器7收起并固定。
下面进一步说明本公开一些实施例的推土铲装置可实现的工作状态。
执行直铲作业时,当推土铲装置的两个第三油缸4的活塞杆伸出或缩回,在两个第三油缸4的驱动下,铲身组件2可随第一连接架1相对于工程机械的车体绕第四轴线转动,并相对于车体上升或下降。
如图9所示,推土铲装置左侧的第一油缸5的活塞杆伸出,推土铲装置左侧的第一油缸5的活塞杆缩回,在两个第一油缸5的驱动下,铲身组件2相对于第一连接架1绕第二轴线转动,第二连接架3相对于第一连接架1绕第三轴线转动,推土铲装置处于右旋工作状态。
如图10所示,推土铲装置左侧的第一油缸5的活塞杆缩回,推土铲装置左侧的第一油缸5的活塞杆伸出,在两个第一油缸5的驱动下,铲身组件2相对于第一连接架1绕第二轴线转动,第二连接架3相对于第一连接架1绕第三轴线转动,推土铲装置处于左旋工作状态。
推土铲装置处于右旋工作状态或左旋工作状态时,推土板的长度方向与推土铲装置的行进方向的夹角可随两个第一油缸的活塞杆的伸缩调节,推土铲装置可以一边切削土壤,一边将土壤推送至推土铲装置的行进路线的其中一侧,用于执行单侧排土、傍山铲土、回填沟渠等斜铲作业。
如图11和图12所示,第二油缸6设置于铲身本体的背面的右侧,第二油缸6的活塞杆缩回,在第二油缸6的驱动下,铲身组件2相对于第一连接架1绕第一轴线转动,铲身组件2的两个导向槽2.6相对于第二连接架3的长度方向的两端的耐磨块3.3上下滑动,推土铲装置处于右倾工作状态。
如图13和图14所示,第二油缸6设置于铲身本体的背面的右侧,第二油缸6的活塞杆伸出,在第二油缸6的驱动下,铲身组件2相对于第一连接架1绕第一轴线转动,铲身组件2的两个导向槽2.6相对于第二连接架3的长度方向的两端的耐磨块3.3上下滑动,推土铲装置处于左倾工作状态。
推土铲装置处于右倾工作状态或左倾工作状态时,推土板的长度方向与地面的夹角可随第二油缸的活塞杆的伸缩调节,用于执行在斜坡上推铲土壤或铲挖边沟等侧铲作业。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
Claims (9)
1.一种推土铲装置,其特征在于,包括:
铲身组件(2),包括铲身本体和设置于所述铲身本体的背面的两个导向槽(2.6);
第一连接架(1),与所述铲身组件(2)通过第一轴(10)绕第一轴线(A1)铰接,且所述铲身组件(2)与所述第一轴(10)绕垂直于所述第一轴线(A1)的第二轴线(A2)铰接;
第二连接架(3),与所述第一连接架(1)绕垂直于所述第一轴线(A1)的第三轴线(A3)铰接且相对于所述铲身组件(2)可转动地设置,所述第二连接架(3)的长度方向的两端与两个所述导向槽(2.6)滑动配合,所述导向槽(2.6)被配置为限制所述第二连接架(3)与所述铲身组件(2)沿所述第一轴线(A1)的方向的相对运动;
第一油缸(5),第一端与所述第一连接架(1)铰接,第二端与所述第二连接架(3)铰接,用于驱动所述铲身组件(2)相对于所述第一连接架(1)绕所述第三轴线(A3)转动;和
第二油缸(6),第一端与所述第一连接架(1)铰接,第二端与所述铲身组件(2)铰接,用于驱动所述铲身组件(2)相对于所述第一连接架(1)绕所述第一轴线(A1)转动;
其中,所述铲身组件(2)还包括限位部(2.7)和第二油缸支座(2.4),所述限位部(2.7)设置于所述铲身本体的背面且位于至少一个所述导向槽(2.6)的上方,以限制所述铲身组件(2)相对于所述第二连接架(3)的旋转角度,所述第二油缸支座(2.4)设置于所述铲身本体的背面,所述限位部(2.7)位于其中一个所述导向槽(2.6)的上方,所述第二油缸支座(2.4)位于另一个所述导向槽(2.6)的上方,以限制所述铲身组件(2)相对于所述第二连接架(3)的旋转角度,所述第二油缸(6)的第二端铰接于所述第二油缸支座(2.4)上。
2.根据权利要求1所述的推土铲装置,其特征在于,所述第一连接架(1)包括:
底座(1.1);
连接座(1.4),用于连接工程机械的车体,所述连接座(1.4)设置于所述底座(1.1)的远离所述铲身组件(2)的一端;和
第一铰接部(1.3),设置于所述底座(1.1)上,所述第一铰接部(1.3)与所述铲身组件(2)绕所述第一轴线(A1)铰接,所述第一铰接部(1.3)与所述第二连接架(3)绕所述第三轴线(A3)铰接。
3.根据权利要求1所述的推土铲装置,其特征在于,所述铲身本体包括:
推土板(2.1);
侧板(2.2),连接于所述推土板(2.1)的长度方向的两端;和
加强板(2.3),与所述推土板(2.1)和所述侧板(2.2)连接形成箱形结构。
4.根据权利要求1所述的推土铲装置,其特征在于,所述铲身本体包括:
推土板(2.1),所述推土板(2.1)的正面的曲率半径由上至下逐渐增大;和
铲刀片(2.9),连接于所述推土板(2.1)的底端。
5.根据权利要求1所述的推土铲装置,其特征在于,所述第二连接架(3)包括第二连接架本体(3.1)和设置于所述第二连接架本体(3.1)的长度方向的两端的耐磨块(3.3),所述第二连接架(3)通过所述耐磨块(3.3)与所述导向槽(2.6)滑动配合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的推土铲装置,其特征在于,所述推土铲装置还包括第三油缸(4),所述第三油缸(4)的第一端与所述第一连接架(1)铰接,所述第三油缸(4)的第二端用于与工程机械的车体铰接,所述第一连接架(1)用于与工程机械的车体绕垂直于所述第一轴线(A1)和所述第三轴线(A3)的第四轴线铰接,用于驱动所述第一连接架(1)的靠近所述铲身组件(2)的一端相对于工程机械的车体升降。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的推土铲装置,其特征在于,还包括多个松土器(7),
至少部分所述松土器(7)沿所述铲身组件(2)的长度方向并排设置于所述铲身组件(2)上;和/或
至少部分所述松土器(7)并排设置于所述第一连接架(1)上。
8.根据权利要求7所述的推土铲装置,其特征在于,还包括与所述松土器(7)对应设置的防护装置(8),所述防护装置(8)以限制所述松土器(7)的位置以使所述松土器(7)与地面脱离接触。
9.一种工程机械,其特征在于,包括根据权利要求1至8中任一项所述的推土铲装置。
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