松土装置：工程机械理论与设计中的重要附属工作装置

松土装置简称松土器或裂土器，悬挂在推土机基础车的尾部，是推土机的一种主要附属工作装置，广泛用于硬土、黏土、页岩、黏结砾石的预松作业，也可替代传统的爆破施工方法，用以开凿层理发达的岩石。开挖露天矿山，提高施工的安全性，降低生产成本。

松土器结构分为铰链式、平行四边形式、可调式平行四边形式和径向可调式4 种基本形式。现代松土器多采用后3 种形式，其典型结构如图7.8 所示。

图7.8　现代松土器的典型结构

按松土齿的数量可分为单齿式和多齿式松土器。多齿松土器通常安装3～5 个松土齿，用于预松硬土和冻土层，配合推土机和铲运机作业。单齿松土器比切削力大，用于松裂岩石作业。

图7.9 所示为三齿松土器，松土器主要由安装架1、上拉杆（倾斜油缸）2、松土器臂8、横梁4、提升油缸3 及松土齿等组成，整个松土装置悬挂在推土机后桥箱体的安装架上。松土齿用销轴固定在横梁松土齿架的啮合套内，松土齿杆上设有多个销孔，改变齿杆的销孔固定位置，即可改变松土齿杆的工作长度，调节松土器的松土深度。

图7.9　三齿松土器

1—安装架；2—倾斜油缸；3—提升油缸；4—横梁；5—齿杆；6—护套板；7—齿尖；8—松土器臂。

松土齿由齿杆、护套板、齿尖镶块及固定销组成（见图7.10）。齿杆是主要的受力件，承受巨大的切削载荷。齿杆形状有直齿形、折齿形和曲齿形3 种基本结构［见图7.10（a）、（b）、（c）］。直齿形齿杆在松裂致密分层的土壤时，具有良好的剥离表层的能力，同时具有凿裂块状和板状岩层的效能。曲齿形齿杆提高了齿杆的抗弯能力，裂土阻力较小，适合松裂非匀质性的土壤。块状物料先被齿尖掘起，并在齿杆垂直部分通过之前即被凿碎，松土效果较好，但块状物料易被卡阻在弯曲处。折齿形齿杆形状比曲齿形齿杆简单些，性能介于直齿和曲齿之间。

松土齿护套板用以保护齿杆，防止磨损，延长其使用寿命。齿尖镶块和护套板是直接松土、裂土的零件，工作条件恶劣，容易磨损，使用寿命短，需经常更换，应采用耐久性材料，在结构上应尽可能拆装方便，连接可取。

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图7.10　松土齿的构造

1—齿杆；2—护套板；3—齿尖镶块；4—刚性销轴；5—弹性固定销。

齿尖镶块的结构按其长度可分为短型、中型和长型3 种；按其对称性可分凿入式和对称式两种。齿尖结构如图7.11 所示。

图7.11　齿尖镶块的结构

齿尖镶块的结构不同，其凿入性、凿裂性和抗磨性也不同，可适应不同土质和岩层的使用要求。松土时，应根据作业条件和地质结构合理选用松土齿。

短型齿尖镶块刚度大，耐冲击，适合凿裂岩石，但耐磨性较差。中型齿尖镶块抗冲击能力中等，耐磨性较好，适合一般硬土的破碎作业。长型齿尖镶块具有高耐磨性，但抗冲击能力较低，齿尖容易崩裂，适合耙裂动载荷较小的冻土。

凿入式齿尖由合金钢锻造成形，具有良好的自磨锐性能和凿入能力，特别适合凿松均匀致密的泥石岩、粒度较小的钙质岩和紧密黏结的砾岩类土质。

对称式齿尖镶块具有高抗磨性，自磨锐性好。由于齿尖镶块的结构具有对称性，故可反复翻边安装使用，延长齿尖使用寿命。

在不容易造成崩齿的情况下，为提高齿尖镶块的寿命，应尽量选用长型凿入式或长型对称式齿尖镶块。