CN105887642B - 公路边坡修整旋切装置 - Google Patents
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Abstract
公路边坡修整旋切装置，该装置通过液压及皮带传送操作台上的液压操作杆件及皮带传送操作按钮，将安装于该装置多级可伸缩式液压臂前端的旋切转筒刀头贴到路基边坡坡面上，通过降低多级可伸缩式液压臂升降液压缸，将多级可伸缩式液压臂下降，使之带动旋切转筒刀头向下进行对路基边坡的刷坡作业并控制刷坡深度。旋切转筒刀头转动切削路基边坡坡面上的土石方，切削下来的土石方集料，通过其后端楔形集料收集器，通过皮带定向转动，将土石方集料传送到可伸缩传送带另一端出料口处，然后通过铲车配合自卸汽车将路基边坡坡面上多余的土石方集料运输到指定存放点或弃土场收纳，避免了采用其他方式进行该装置的移动和搬运，减少了附属配套设施的投入。
Description
技术领域
本发明涉及一种公路路基边坡修整旋切装置，属于公路工程路基非石质路堤或路堑式边坡刷坡机械化施工作业技术领域。
背景技术
公路路基一般形式是正梯型的路堤或是倒梯型的路堑，其路面外两侧均是一定比例坡度的边坡。由于规范要求，路堤式的公路路基采用分层填筑、分层碾压作业，且在填筑时均要超过路基分层填筑边缘一定宽度(30cm左右)。为此，路基成型后需要将多余填筑的部分进行二次刷坡挖除作业。另外，路堑式的公路路基在挖到路床标高后也需要对开挖的边坡坡面进行刷坡清理作业。
目前公路路基边坡刷坡作业主要采用的是人工配合挖掘机进行作业，即依据设计边坡线人工进行刷坡清理，然后挖掘机配合搬运人工集中堆放的土方。对于低填和浅挖的公路路基边坡，此种作业方式还算比较经济，但是对于长距离、高填方、深挖路段的公路路基边坡刷坡施工，此种作业方式就非常不经济了，成本升高、效率降低、作业人员人身安全风险增加。因此，有必要采用机械化作业来提高效率、降低成本，减少作业人员投入。
公路边坡修整旋切装置是一种能够独立进行边坡刷坡作业的全机械化装置，通过机械旋切刷坡、传送带输送土方，能够满足长距离、高填方、深挖路段的公路路基边坡刷坡施工作业需求，而且施工精细化程度高，坡面可一次性刷坡完成，适用于土质和砂卵石介质的边坡。
发明内容
“公路边坡修整旋切装置”是一种利用机械旋转切削方式将公路路基边坡上一定厚度的土层切削到皮带输送器上，由皮带输送器将切削下来的土或砂砾等输送到自卸汽车上，由自卸汽车运输至指定位置，从而完成路基边坡刷坡作业，以便进行下一道坡面防护工序的施工。通过技术工人操作“公路边坡修整旋切装置”，可以在边坡底部和顶部位置，按照规定的坡度和刷坡厚度，进行公路路基边坡的土方清理，并通过自卸汽车将刷坡土方进行外运。
“公路边坡修整旋切装置”由履带式行走器装置，可旋转作业平台装置、可伸缩式皮带输送装置、可伸缩机械液压臂装置、机械旋切装置、液压操作装置和动力输出装置等组成。
公路边坡修整旋切装置，该装置包括动力系统、可伸缩机械液压臂装置及操控与动力系统、机械旋切装置、可旋转作业平台装置、可伸缩式皮带输送装置、辅助装置、可移动的履带式行走器装置；
动力系统包括路基边坡修整旋切装置动力系统(13)；
机械旋切装置包括旋切转筒刀头连接杆(27)、旋切转筒刀头(28)、旋切转筒(29)；
可旋转作业平台装置包括工作平台转动电机(5)、工作平台转动齿轮盘(6)；
可移动的履带式行走器装置包括行走履带(1)、履带轮侧面护板(2)、履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)；
可伸缩机械液压臂装置及操控与动力系统包括路基边坡修整旋切装置液压系统(14)、液压操作杆件及皮带传送操作按钮(17)、液压及皮带传送操作台(18)、多级可伸缩式液压臂(19)、多级可伸缩式液压臂升降液压缸(21)、旋切装置调节液压杆(26)；
履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)并行布置在可移动的履带式行走器装置的两侧，行走履带(1)套在履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)上，履带轮侧面护板(2)安装在履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)的一侧，以保护履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)；
路基边坡修整旋切装置工作平台(7)通过工作平台转动齿轮盘(6)安装在履带式行走器装置上，工作平台转动齿轮盘(6)的一侧安装有工作平台转动电机(5)，工作平台转动齿轮盘(6)由工作平台转动电机(5)驱动，工作平台转动齿轮盘(6)能够360°转动。
可伸缩传送带箱体(12)内设有的橡胶传送皮带(33)，橡胶传送皮带(33)的伸缩通过可伸缩传送带箱体(12)内多个可伸缩传送带箱体内皮带滚轮(11)相对位置的移动完成；可伸缩传送带箱体(12)安装在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上，路基边坡修整旋切装置动力系统(13)安装在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上，路基边坡修整旋切装置动力系统(13)与路基边坡修整旋切装置液压系统(14)连接；
橡胶传送皮带(33)的中间段安装在可伸缩传送带箱体(12)内，橡胶传送皮带(33)的末端段通过可伸缩传送带箱体内皮带滚轮(11)连接在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上；橡胶传送皮带(33)的前端段首先连接可伸缩传送带箱体伸缩端皮带限位轮(20)，再与可伸缩传送皮带伸缩段皮带限位轮(32)连接。
可伸缩传送带出料口(8)设置在橡胶传送皮带(33)的末端段，可伸缩传送带出料口(8)两侧设有可伸缩传送带出料口上挡土板(10)；楔形集料收集器(30)设置在橡胶传送皮带(33)的前端。
路基边坡修整旋切装置液压系统(14)通过多级可伸缩式液压臂基座(15)与多级可伸缩式液压臂(19)连接；多级可伸缩式液压臂(19)的各级液压臂上设有伸缩传送皮带托架固定轴(23)；伸缩传送皮带托架固定轴(23)与可伸缩传送皮带伸缩段皮带限位轮(32)之间通过伸缩传送皮带托架(22)连接；
多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件(25)安装在多级可伸缩式液压臂(19)的端部；旋切转筒刀头连接杆(27)通过旋切装置固定轴(24)固定在多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件(25)上，多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件(25)的端部与旋切转筒刀头连接杆(27)之间连接有旋切装置调节液压杆(26)，旋切转筒刀头(28)安装在旋切转筒刀头连接杆(27)端部，旋切转筒刀头(28)外设有旋切转筒(29)；
操作人员座椅(16)、液压操作杆件及皮带传送操作按钮(17)、液压及皮带传送操作台(18)均安装在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上；
多级可伸缩式液压臂(19)与路基边坡修整旋切装置工作平台(7)之间设有多级可伸缩式液压臂升降液压缸(21)。
所述该装置旋切转筒刀头(28)为上部小、下部大的三角棱柱形结构，通过单个螺栓与旋切转筒(29)连接，并呈梅花状布置；
所述楔形集料收集器(30)为钢板做成的簸箕型结构。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、施工作业机械化程度高，辅助性用工少，与传统大量人工配合挖掘机刷坡施工作业相比，大幅提高了施工效率和人员安全水平，并具有节能环保等优点。
2、本发明装置可以自行移动，操作简便，适用于不同坡比和高度或由低到高不断变化的公路路基边坡的刷坡作业。
3、本发明装置所使用的材料均可从市场采购成品，设备体积较小，加工制造简单，组装和运输便捷。该装置与自卸汽车和皮带装车装置配套使用，可以形成机械化循环作业。
附图说明
图1为本公路边坡修整旋切装置的外形结构图。
图中：1、行走履带，2、履带轮侧面护板，3、履带行走主动轮，4、履带行走从动轮，5、工作平台转动电机，6、工作平台转动齿轮盘，7、路基边坡修整旋切装置工作平台，8、可伸缩传送带出料口，9、可伸缩传送带转动电机，10、可伸缩传送带出料口上挡土板，11、可伸缩传送带箱体内皮带滚轮，12、可伸缩传送带箱体(传送皮带的伸缩通过箱体内多个皮带轮相对位置的移动完成)，13、路基边坡修整旋切装置动力系统，14、路基边坡修整旋切装置液压系统，15、多级可伸缩式液压臂基座，16、操作人员座椅，17、液压操作杆件及皮带传送操作按钮，18、液压及皮带传送操作台，19、多级可伸缩式液压臂，20、可伸缩传送带箱体伸缩端皮带限位轮，21、多级可伸缩式液压臂升降液压缸，22、伸缩传送皮带托架(固定于多级可伸缩式液压臂每级大臂端部)，23、伸缩传送皮带托架固定轴，24、旋切装置固定轴，25、多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件，26、旋切装置调节液压杆，27、旋切转筒刀头连接杆，28、旋切转筒刀头，29、旋切转筒，30、楔形集料收集器，31、可伸缩传送皮带伸缩段皮带滚轮，32、可伸缩传送皮带伸缩段皮带限位轮，33、橡胶传送皮带。
具体实施方式
如图1所示，公路路基边坡修整旋切装置，该装置是一个比较相对独立进行边坡修整作业的机具装置。
公路路基边坡上多余的土石方集料，通过该装置的旋切装置，转送到皮带输送装置上，从传送带另一端出料口导出，配合铲车收集并装入自卸汽车，然后运输到指定地点存放。
公路边坡修整旋切装置，该装置包括动力系统、可伸缩机械液压臂装置及操控与动力系统、机械旋切装置、可旋转作业平台装置、可伸缩式皮带输送装置、辅助装置、可移动的履带式行走器装置；
动力系统包括路基边坡修整旋切装置动力系统(13)；
机械旋切装置包括旋切转筒刀头连接杆(27)、旋切转筒刀头(28)、旋切转筒(29)；
可旋转作业平台装置包括工作平台转动电机(5)、工作平台转动齿轮盘(6)；
可移动的履带式行走器装置包括行走履带(1)、履带轮侧面护板(2)、履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)；
可伸缩机械液压臂装置及操控与动力系统包括路基边坡修整旋切装置液压系统(14)、液压操作杆件及皮带传送操作按钮(17)、液压及皮带传送操作台(18)、多级可伸缩式液压臂(19)、多级可伸缩式液压臂升降液压缸(21)、旋切装置调节液压杆(26)；
履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)并行布置在可移动的履带式行走器装置的两侧，行走履带(1)套在履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)上，履带轮侧面护板(2)安装在履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)的一侧，以保护履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)；
路基边坡修整旋切装置工作平台(7)通过工作平台转动齿轮盘(6)安装在履带式行走器装置上，工作平台转动齿轮盘(6)的一侧安装有工作平台转动电机(5)，工作平台转动齿轮盘(6)由工作平台转动电机(5)驱动，工作平台转动齿轮盘(6)能够360°转动。
可伸缩传送带箱体(12)内设有的橡胶传送皮带(33)，橡胶传送皮带(33)的伸缩通过可伸缩传送带箱体(12)内多个可伸缩传送带箱体内皮带滚轮(11)相对位置的移动完成；可伸缩传送带箱体(12)安装在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上，路基边坡修整旋切装置动力系统(13)安装在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上，路基边坡修整旋切装置动力系统(13)与路基边坡修整旋切装置液压系统(14)连接；
橡胶传送皮带(33)的中间段安装在可伸缩传送带箱体(12)内，橡胶传送皮带(33)的末端段通过可伸缩传送带箱体内皮带滚轮(11)连接在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上；橡胶传送皮带(33)的前端段首先连接可伸缩传送带箱体伸缩端皮带限位轮(20)，再与可伸缩传送皮带伸缩段皮带限位轮(32)连接。
可伸缩传送带出料口(8)设置在橡胶传送皮带(33)的末端段，可伸缩传送带出料口(8)两侧设有可伸缩传送带出料口上挡土板(10)；楔形集料收集器(30)设置在橡胶传送皮带(33)的前端。
路基边坡修整旋切装置液压系统(14)通过多级可伸缩式液压臂基座(15)与多级可伸缩式液压臂(19)连接；多级可伸缩式液压臂(19)的各级液压臂上设有伸缩传送皮带托架固定轴(23)；伸缩传送皮带托架固定轴(23)与可伸缩传送皮带伸缩段皮带限位轮(32)之间通过伸缩传送皮带托架(22)连接；
多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件(25)安装在多级可伸缩式液压臂(19)的端部；旋切转筒刀头连接杆(27)通过旋切装置固定轴(24)固定在多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件(25)上，多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件(25)的端部与旋切转筒刀头连接杆(27)之间连接有旋切装置调节液压杆(26)，旋切转筒刀头(28)安装在旋切转筒刀头连接杆(27)端部，旋切转筒刀头(28)外设有旋切转筒(29)；
操作人员座椅(16)、液压操作杆件及皮带传送操作按钮(17)、液压及皮带传送操作台(18)均安装在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上；
多级可伸缩式液压臂(19)与路基边坡修整旋切装置工作平台(7)之间设有多级可伸缩式液压臂升降液压缸(21)。
所述该装置旋切转筒刀头(28)为上部小、下部大的三角棱柱形结构，通过单个螺栓与旋切转筒(29)连接，并呈梅花状布置；
所述楔形集料收集器(30)为钢板做成的簸箕型结构。
公路路基边坡修整旋切装置进行公路路基边坡修整作业实施方式具体如下。
路基边坡修整旋切装置动力系统(13)为电力动力或内燃发动机动力进行动力输出，路基边坡修整旋切装置动力系统(13)为履带式行走器装置上的履带行走主动轮(3)、工作平台转动电机(5)、可伸缩传送带转动电机(9)、路基边坡修整旋切装置液压系统(14)、旋切转筒(29)提供动力和电力。
该装置通过履带式行走器装置就位于公路路基边坡的顶部或底部，通过工作平台转动齿轮盘(6)调整该装置工作平台(7)，使得该装置的旋切转筒(29)正对路基边坡坡面位置。
该装置的操作人员，通过液压及皮带传送操作台(18)上的液压操作杆件及皮带传送操作按钮(17)，将旋切转筒(29)上的旋切转筒刀头(28)贴到路基边坡坡面上。启动旋切转筒刀头(28)，通过降低多级可伸缩式液压臂升降液压缸(21)，将多级可伸缩式液压臂(19)下降，使之带动旋切转筒刀头(28)向下进行对路基边坡的刷坡作业并控制刷坡深度。旋切转筒刀头(28)转动切削路基边坡坡面上的土石方，切削下来的土石方集料，通过楔形集料收集器(30)，传送到其后的可伸缩式橡胶传送皮带(33)上，通过橡胶传送皮带(33)定向转动，将土石方集料传送到可伸缩传送带出料口(8)，然后通过铲车配合自卸汽车将路基边坡坡面上多余的土石方集料运输到指定存放点或弃土场收纳。
由于路基边坡刷坡是一个在整个边坡坡面上的作业，故该装置的作业模式是先从坡顶或坡底一点开始，从上到下或从下到上，按照刷坡厚度要求形成旋切转筒(29)宽度范围内的一条刷坡带，该刷坡带是通过该装置的多级可伸缩式液压臂(19)的逐级伸出和多级可伸缩式液压臂升降液压缸(21)升降来实现的。随着多级可伸缩式液压臂(19)的逐级伸出，通过固定于多级可伸缩式液压臂每级大臂端部的伸缩传送皮带托架(22)和可伸缩传送皮带伸缩段皮带滚轮(31)，带动橡胶传送皮带(33)伸长并传送旋切下来的土石方集料。当完成一条刷坡带作业后，及完成一次作业循环。移动一下该装置，开始新的一条刷坡带作业，直到一侧路基边坡坡面刷坡完毕，然后进行另一侧路基边坡坡面刷坡作业。
Claims (4)
1.公路边坡修整旋切装置，其特征在于：该装置包括动力系统、可伸缩机械液压臂装置及操控与动力系统、机械旋切装置、可旋转作业平台装置、可伸缩式皮带输送装置、辅助装置、可移动的履带式行走器装置；
动力系统包括路基边坡修整旋切装置动力系统(13)；
机械旋切装置包括旋切转筒刀头连接杆(27)、旋切转筒刀头(28)、旋切转筒(29)；
可旋转作业平台装置包括工作平台转动电机(5)、工作平台转动齿轮盘(6)；
可移动的履带式行走器装置包括行走履带(1)、履带轮侧面护板(2)、履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)；
可伸缩机械液压臂装置及操控与动力系统包括路基边坡修整旋切装置液压系统(14)、液压操作杆件及皮带传送操作按钮(17)、液压及皮带传送操作台(18)、多级可伸缩式液压臂(19)、多级可伸缩式液压臂升降液压缸(21)、旋切装置调节液压杆(26)；
履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)并行布置在可移动的履带式行走器装置的两侧，行走履带(1)套在履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)上，履带轮侧面护板(2)安装在履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)的一侧，以保护履带行走主动轮(3)、履带行走从动轮(4)；
路基边坡修整旋切装置工作平台(7)通过工作平台转动齿轮盘(6)安装在履带式行走器装置上，工作平台转动齿轮盘(6)的一侧安装有工作平台转动电机(5)，工作平台转动齿轮盘(6)由工作平台转动电机(5)驱动，工作平台转动齿轮盘(6)能够360°转动；
可伸缩传送带箱体(12)内设有的橡胶传送皮带(33)，橡胶传送皮带(33)的伸缩通过可伸缩传送带箱体(12)内多个可伸缩传送带箱体内皮带滚轮(11)相对位置的移动完成；可伸缩传送带箱体(12)安装在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上，路基边坡修整旋切装置动力系统(13)安装在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上，路基边坡修整旋切装置动力系统(13)与路基边坡修整旋切装置液压系统(14)连接；
橡胶传送皮带(33)的中间段安装在可伸缩传送带箱体(12)内，橡胶传送皮带(33)的末端段通过可伸缩传送带箱体内皮带滚轮(11)连接在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上；橡胶传送皮带(33)的前端段首先连接可伸缩传送带箱体伸缩端皮带限位轮(20)，再与可伸缩传送皮带伸缩段皮带限位轮(32)连接；
可伸缩传送带出料口(8)设置在橡胶传送皮带(33)的末端段，可伸缩传送带出料口(8)两侧设有可伸缩传送带出料口上挡土板(10)；楔形集料收集器(30)设置在橡胶传送皮带(33)的前端；
路基边坡修整旋切装置液压系统(14)通过多级可伸缩式液压臂基座(15)与多级可伸缩式液压臂(19)连接；多级可伸缩式液压臂(19)的各级液压臂上设有伸缩传送皮带托架固定轴(23)；伸缩传送皮带托架固定轴(23)与可伸缩传送皮带伸缩段皮带限位轮(32)之间通过伸缩传送皮带托架(22)连接；
多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件(25)安装在多级可伸缩式液压臂(19)的端部；旋切转筒刀头连接杆(27)通过旋切装置固定轴(24)固定在多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件(25)上，多级可伸缩式液压臂端头连接旋切装置杆件(25)的端部与旋切转筒刀头连接杆(27)之间连接有旋切装置调节液压杆(26)，旋切转筒刀头(28)安装在旋切转筒刀头连接杆(27)端部，旋切转筒刀头(28)外设有旋切转筒(29)；
操作人员座椅(16)、液压操作杆件及皮带传送操作按钮(17)、液压及皮带传送操作台(18)均安装在路基边坡修整旋切装置工作平台(7)上；
多级可伸缩式液压臂(19)与路基边坡修整旋切装置工作平台(7)之间设有多级可伸缩式液压臂升降液压缸(21)。
2.根据权利要求1所述的公路边坡修整旋切装置，其特征在于：所述旋切转筒刀头(28)为上部小、下部大的三角棱柱形结构，通过单个螺栓与旋切转筒(29)连接，并呈梅花状布置。
3.根据权利要求1所述的公路边坡修整旋切装置，其特征在于：所述楔形集料收集器(30)为钢板做成的簸箕型结构。
4.根据权利要求1所述的公路边坡修整旋切装置，其特征在于：路基边坡修整旋切装置动力系统(13)为电力动力或内燃发动机动力进行动力输出，路基边坡修整旋切装置动力系统(13)为履带式行走器装置上的履带行走主动轮(3)、工作平台转动电机(5)、可伸缩传送带转动电机(9)、路基边坡修整旋切装置液压系统(14)、旋切转筒(29)提供动力和电力。
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