在通常意義上所指的鏟土運輸及挖掘機械中，能夠完成土方裝運的設(shè)備主要包括鏟運機、裝載機、挖掘機等。雖然裝運方式各有不同，但它們都屬于斷續(xù)性施工機械，其工作方式限制了進一步提高工作效率的改進空間。
　　中國實用新型專利（ZL:200320123134.X）提出了一種新穎的鏟土機械方案。該方案實現(xiàn)了土壤的連續(xù)鏟裝和輸送，可以高效的進行各種規(guī)模的土方施工作業(yè)。
　　1 工作原理
　　提高鏟土運輸機械施工效率的一個直接手段就是實現(xiàn)鏟裝及輸送過程的連續(xù)化，前提是需要解決以下幾個方面的問題：
　?。?）采用何種方式實現(xiàn)連續(xù)鏟土；
　?。?）鏟切的土壤如何收集；
　?。?）已收集的土壤如何連續(xù)輸送出去；
　　目前使用較普遍的鏟土方式有鏟切式、旋切式等，通過對采用上述工作模式的機械設(shè)備進行分析，得出部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

表1 幾種鏟土方式功效對比

　　鏟切工作模式具有鏟切阻力小、鏟切的土壤可連續(xù)收集以及結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點，應(yīng)作為首選。通過對常用鏟土運輸機械工作原理特別是鏟運機工作原理的分析，可以認(rèn)為在一般土質(zhì)工況下通過采用合理的結(jié)構(gòu)完全可以實現(xiàn)土壤的連續(xù)鏟裝。對于Ⅰ－Ⅲ級土壤可直接鏟裝，Ⅲ級以上土壤及凍土可同步松土②，減小鏟裝阻力。
　　土壤的鏟裝和收集完成后，進一步要解決的是土壤的連續(xù)輸送問題。由于鏟刀位置與自卸車裝土高度有較大的落差，因此應(yīng)將輸送過程分段進行。第一步對土壤進行提升，隨后再將提升后的土壤送出車外，整個過程是連續(xù)完成的。
　　土壤的提升選用了刮板式輸送機。這種形式的輸送機承載能力大，工作效率較高，基本可滿足連續(xù)提升的要求。土壤的外送可采用帶式輸送機進行。
　　為保證輸送的連續(xù)性以及降低對自卸車的要求，可在土壤提升與外送的銜接過程中加入集料斗來儲存適量的土壤。
　　工作裝置設(shè)于車體的后部，這種方式受力狀態(tài)好，便于機器的總體布置，同時可避免工作時挖出的平底坑影響本機的正常行駛。
　　我們暫且將這種土方連續(xù)輸送機械稱之為“鏟裝機”。根據(jù)述各分部件工作方式的確認(rèn)，以及縮比模型的驗證，得出土方連續(xù)施工機械理想的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 總體結(jié)構(gòu)示意圖

1.切土鏟 2. 物料提升裝置 3. 蓋板 4. 升降機構(gòu) 5. 集料斗 6. 轉(zhuǎn)臺
7. 輸送機 8. 基礎(chǔ)車 9. 推土鏟

　　下面我們參照附圖對方案進行介紹：
　　該方案的基礎(chǔ)車采用了履帶式底盤，切土鏟通過升降機構(gòu)安裝在基礎(chǔ)車的后部，物料提升裝置與切土鏟連接在一起；基礎(chǔ)車上部裝有轉(zhuǎn)臺和集料斗，輸送機安裝在轉(zhuǎn)臺上；切土鏟為一箱型結(jié)構(gòu)，在箱體的前端和后部上方分別開有進料口和出料口，后擋板為外凸的弧形曲面；物料提升裝置采用刮板式輸送機，其下端深入切土鏟的出料口一定距離，外側(cè)裝有蓋板；輸送機安裝在轉(zhuǎn)臺上，可以隨轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動而改變方向，還可以在俯仰機構(gòu)的控制下調(diào)整俯仰角度。物料提升裝置和輸送機分別由基礎(chǔ)車的動力驅(qū)動和控制。
　　工作時基礎(chǔ)車前進，此時物料提升裝置和輸送機也開始運轉(zhuǎn)。操縱升降機構(gòu)使切土鏟下降逐漸切入土壤中，由于車輛的前進而使土壤進入切土鏟，一部分被刮板式輸送機直接取走，另一部分沿切土鏟上的后擋板的弧形曲面上移最終也進入物料提升裝置，并被送入集料斗中，再經(jīng)輸送機送至車外。作業(yè)時可根據(jù)需要通過俯仰機構(gòu)對輸送機俯仰角進行調(diào)整，還可以通過轉(zhuǎn)臺來改變輸送機的送料方向。
　　當(dāng)車輛在III級以上土壤以及凍土上作業(yè)時，可使用如圖2所示的松土器進行同步松土，便于減少切土阻力，提高工作效率。松土器的另一個作用是可以提前清除土壤中的堅硬物體，避免對工作裝置造成損壞。松土器安裝在車體的后下部，可采用折疊式結(jié)構(gòu)。示意圖中沒有詳細(xì)描述其工作原理，這里面有一些設(shè)計技巧，有興趣的讀者可以進行嘗試，但可以肯定這種工作方式能夠?qū)崿F(xiàn)。

圖2 松土器結(jié)構(gòu)示意圖

　　1. 切土鏟 2. 升降油缸 3. 松土器 4. 基礎(chǔ)車

　　在另一實用新型專利中（專利號：200520019561.2），切土鏟的下方安裝了輔助輸送裝置，如圖3所示。使用它可以有效減少進斗土壤在切土鏟內(nèi)的堆積現(xiàn)象，在完成平整土地作業(yè)時效果更加明顯。

圖3 輔助輸送裝置示意圖

　　1. 輔助輸送裝置 2. 物料提升裝置

　　基礎(chǔ)車前部裝有推土鏟，可對施工場地進行預(yù)先平整，必要時整機也可作為推土機進行使用。
　　在方案的另一結(jié)構(gòu)中，基礎(chǔ)車采用了輪式底盤。使用這種底盤的車輛行駛速度快，對路面的損壞小，但附著力小于履帶式底盤。
　　單機作業(yè)時可配備多臺自卸車，而且在某些特定條件下可以獨立完成施工，例如構(gòu)筑技術(shù)兵器掩體；寬度及深度適當(dāng)?shù)臏锨c河道的開挖等。
　　該方案由于采用了連續(xù)作業(yè)方式，因此效率較高。而且結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍較廣，尤其在大、中型土方工程以及軍事工程領(lǐng)域作用更為明顯。
　　2 結(jié)構(gòu)特點
　　(1) 該方案的基本型采用履帶式底盤，牽引力大，通過性能好。根據(jù)不同工況也可選用輪式底盤。
　　(2) 工作裝置后置，受力狀態(tài)好，便于機器的總體布置，工作時挖出的平底坑不影響本機的正常行駛。
　　(3) 設(shè)計時