CN105951845A - 一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运装置及方法，该装置包括料斗，所述料斗上转动安装有活动提手，所述料斗的外侧面上水平安装有横杆；机架；提升机构，所述提升机构的上端固定安装在机架上，其下端与所述活动提手连接；卸料机构，所述卸料机构包括摆钩以及动力组件，所述摆钩的铰接轴线与横杆平行，所述摆钩的下端设有卡固部。本发明结构简单，可以高效率的将渣土从基坑垂直输送到装车外运区域。

Description

一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运装置及方法

技术领域

本发明涉及一种物料运输装置，尤其涉及一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运装置及方法，用于将基坑土方开挖阶段的渣土从坑底作业面到装车区域的垂直和水平运输。

背景技术

在建筑、市政、桥梁等工程项目的施工初期，需要进行大量土石方开挖作业，该开挖作业一般包括松动、破碎、挖装、运输出渣等工序。对于明挖施工，土石方的松动、破碎可根据开挖地层，通过人工或机械等方式进行挖土、凿岩、钻孔、爆破。根据开挖量，采取不同的方式将经松动、破碎的渣土运输到地面。对于开挖量较小的基坑，可采取长臂挖掘机或抓斗起重机将基坑内渣土转运到地面，并装载到自卸车运出场外；对于开挖量较大的基坑，可通过设置出土坡道，使装载机械和自卸车能够进入基坑作业面进行渣土装载和转运。目前，渣土从基坑到渣土外运作业面的垂直输送需依靠挖掘机、装载机、自卸车等多种机械配合完成，受现场交通、机械数量、组织管理等较多因素影响，导致出渣效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运装置及方法，它结构简单，可以高效率的将渣土从基坑输送到装车外运区域。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运装置，该装置包括：

料斗，用于盛装渣土，所述料斗上转动安装有活动提手，所述料斗的外侧面上水平安装有横杆，所述活动提手的转动轴线与横杆平行，且在水平方向上设有一定距离；

机架，所述机架固定安装基坑边砼基础上；

提升机构，用于在基坑底部与料斗卸料高度之间竖直升降所述料斗，所述提升机构的上端固定安装在机架上，其下端与所述活动提手连接；

卸料机构，所述卸料机构包括上端铰接安装在所述机架上的摆钩以及驱动所述摆钩摆动的动力组件，所述摆钩的铰接轴线与横杆平行，所述摆钩的下端设有当料斗位于卸料高度时卡固所述横杆的卡固部。

按上述技术方案，所述提升机构包括卷扬机和钢丝绳，所述卷扬机固定安装在机架上，所述钢丝绳的自由端与活动提手连接，所述卷扬机通过垂直牵引钢丝绳带动料斗的升降。

按上述技术方案，所述动力组件包括依次铰接连接的直线往复动力源、输入端连杆、中部连杆和输出端连杆，所述直线往复动力源固定安装在机架上，所述中部连杆的中部与机架转动连接，所述输出端连杆与摆钩铰接，所述直线往复动力源的往复运动通过三个连杆带动摆钩做摆动运动。

按上述技术方案，所述摆钩的卡固部为挂钩。

按上述技术方案，该装置还包括用于转运料斗内渣土的输送机，所述输送机的起点位于料斗的卸料高度下方。

按上述技术方案，该装置还包括用于完成渣土装车的倾斜设置的溜槽，所述溜槽具有光滑的上表面，所述溜槽的较高端位于输送机终点的下方。

按上述技术方案，该装置还包括设置在装车外运区域的自卸车，所述自卸车设置在所述溜槽的较低端的下方。

按上述技术方案，所述料斗的容积大于等于3立方米。

相应的，本发明还提供一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运方法，包括以下步骤：

S1、在基坑附近安装上述的装置，将机架固定安装在基坑边砼基础上，将提升机构和卸料机构安装在机架上，将料斗的活动提手安装在提升机构的下端，使料斗位于基坑内且开口朝上；

S2、通过提升机构提升盛满渣土的料斗，料斗提升过程中，摆钩处于扬起状态，当料斗提升至超过料斗的卸料高度时，摆钩在动力组件的驱动下摆动至竖直状态，提升机构下降料斗直至料斗上的横杆被卡固于摆钩的卡固部上，提升机构继续下降料斗，料斗因自重以及卡固部的作用产生倾覆，以卸载料斗内的渣土。

本发明，具有以下有益效果：本发明采用机架固定安装于基坑边砼基础上，使其具有足够的承载和抗倾覆能力，以取代类似挖掘机和起重机的长悬臂结构，可以使得料斗的容量大幅提升，从而提高出土效率；本发明结构简单，其提升机构和卸料机构原理简易，提升机构负责垂直提升，卸料机构利用料斗自重完成翻转卸料，不需额外动力产生倾覆力，机械设备成本较低，易维护，在环境复杂的基坑施工现场可实施性高。本发明通过在基坑周围合理设置多个固定出土点，以提高坑内挖运组织秩序。

进一步的，本发明通过设置输送机及溜槽进行水平输送，可以将出土点设置在自卸车无法或不便到达的坑边位置，以将渣土提升转运到具有理想交通条件的区域进行装运出场，这样可以缓解施工场地内的交通压力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的安装示意图；

图2是本发明实施例的三维图；

图3是本发明实施例的侧视图。

图中：1-料斗、1.1-横杆、1.2-活动提手、2-提升机构、2.1-卷扬机、2.2-钢丝绳、3-卸料机构、3.1-直线往复动力源、3.2-输入端连杆、3.3-中部连杆、3.4-输出端连杆、3.5-摆钩、3.6-挂钩、4-输送机、5-溜槽、6-自卸车、7-机架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的较佳实施例中，如图1-图3所示，一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运装置，该装置包括：

料斗1，用于盛装渣土，料斗1上转动安装有活动提手1.2，料斗1的外侧面上水平安装有横杆1.1，具体的，横杆1.1安装在料斗底部侧面，活动提手1.2的转动轴线与横杆1.1平行，且在水平方向上设有一定距离；

机架7，机架7固定安装基坑边砼基础上；

提升机构2，用于在基坑底部与料斗卸料高度之间竖直升降料斗，提升机构2的上端固定安装在机架7上，其下端与活动提手1.2连接；

卸料机构3，卸料机构包括上端铰接安装在机架7上的摆钩3.5以及驱动摆钩3.5摆动的动力组件，摆钩3.5的铰接轴线与横杆1.1平行，摆钩3.5的下端设有当料斗位于卸料高度时卡固横杆1.1的卡固部。

在本发明的优选实施例中，如图2、图3所示，提升机构2包括卷扬机2.1和钢丝绳2.2，卷扬机2.1固定安装在机架7上，钢丝绳2.2的自由端与活动提手1.2连接，卷扬机2.1通过垂直牵引钢丝绳2.2带动料斗1的升降。

在本发明的优选实施例中，如图2、图3所示，动力组件包括依次铰接连接的直线往复动力源3.1、输入端连杆3.2、中部连杆3.3和输出端连杆3.4，直线往复动力源3.1固定安装在机架7上，中部连杆3.3的中部与机架7转动连接，输出端连杆3.4与摆钩3.5铰接，直线往复动力源3.1的往复运动通过三个连杆带动摆钩3.5做摆动运动，直线往复动力源可以是将电能转化为直线往复位移和拉力的液压推拉杆、直线电机或丝杆电机等，三连杆机构将直线往复动力源的直线往复运动转化为摆钩以其与机架铰接轴为圆心的圆周俯仰摆动。其中，摆钩3.5的卡固部为挂钩3.6。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，该装置还包括用于转运料斗内渣土的输送机4，输送机4的起点位于料斗1的卸料高度下方。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，该装置还包括用于完成渣土装车的倾斜设置的溜槽5，溜槽5具有光滑的上表面，溜槽5的较高端位于输送机4终点的下方，完成渣土从输送起点到终点的水平及垂直运输。

在本发明的优选实施例中，如图1所示，该装置还包括设置在装车外运区域的自卸车6，自卸车6设置在溜槽5的较低端的下方，输送机4将渣土卸于溜槽5入口后，渣土依靠自重滑入位于溜槽5出口下方的自卸车6斗内。

在本发明的优选实施例中，如图1-图3所示，料斗1的容积大于等于3立方米，大于传统挖掘机和抓斗起重机单斗容量。

如图1-图3所示，一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运方法，包括以下步骤：

S1、在基坑附近安装上述的装置，将机架7固定安装在基坑边砼基础上，将提升机构2和卸料机构3安装在机架7上，将料斗1的活动提手1.2安装在提升机构2的下端，使料斗1位于基坑内且开口朝上；

S2、通过提升机构2提升盛满渣土的料斗1，料斗提升过程中，摆钩3.5处于扬起状态，当料斗1提升至超过料斗的卸料高度时，摆钩3.5在动力组件的驱动下摆动至竖直状态，提升机构2下降料斗1直至料斗上的横杆1.1被卡固于摆钩的卡固部上，提升机构2继续下降料斗1，料斗因自重以及卡固部的作用产生倾覆，以卸载料斗内的渣土。

如图1-图3所示，以下为本发明在具体应用时的提升—卸料—转运—装车过程：

a)提升过程：料斗1装满渣土后，卷扬机2.1回收钢丝绳2.2拖曳料斗1上升，直至达到卸料高度，在物料提升过程中，摆钩处于垂直状态；

b)卸料过程，分以下八步完成卸料：

(1)料斗1达到卸料高度时，直线电机回缩并通过动力组件传动将摆钩3.5扬起；

(2)卷扬机2.1继续拖曳料斗1上升直至横杆1.1高于挂钩3.6；

(3)直线电机伸出将摆钩3.5下落到垂直状态；

(4)卷扬机2.1拖曳料斗1下落直至横杆1.1与挂钩3.6挂合；

(5)卷扬机2.1拖曳料斗1继续下落，由于料斗1自重以及挂钩3.6对料斗1的不平衡约束，料斗1开始翻转并将渣土倾倒于输送机4上；

(6)渣土倾倒完毕后，卷扬机2.1拖曳料斗1上升直至料斗1恢复开口垂直向上状态；

(7)继续提升，直至挂钩3.6与横杆1.1脱离，直线电机回缩将摆钩3.5扬起；

(8)卷扬机2.1拖曳料斗1下落，使料斗1回落到卸料高度，然后直线电机伸出将摆钩3.6下落到垂直状态，至此完成整个卸料过程；

(c)转运过程：输送机安置于地面以上，料斗1内的渣土倾倒于输送机4后，输送机4将渣土从卸料点转运到位于装车区域的溜槽5入口，料斗卸料标高与溜槽入料口标高可以不一致，通过设置一定坡度使输送机完成物料垂直方向运输；

(d)装车过程：溜槽安置于渣土装车区，具有一定坡度且内表面光滑，坡底稍高于自卸车斗，输送机4将渣土转运到溜槽5入口上方并卸入溜槽5，渣土靠自身重力从溜槽5滑入事先停放于溜槽5出口下方的自卸车6斗内，待装车完毕后，输送机4停止输送，直至开始下一轮装车。

本发明可以根据土方开挖量在基坑周围布置若干组，坑内渣土可选择就近的装置运出，可提高坑内挖运组织秩序。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运装置，其特征在于，该装置包括：

料斗，用于盛装渣土，所述料斗上转动安装有活动提手，所述料斗的外侧面上水平安装有横杆，所述活动提手的转动轴线与横杆平行，且在水平方向上设有一定距离；

机架，所述机架固定安装基坑边砼基础上；

提升机构，用于在基坑底部与料斗卸料高度之间竖直升降所述料斗，所述提升机构的上端固定安装在机架上，其下端与所述活动提手连接；

卸料机构，所述卸料机构包括上端铰接安装在所述机架上的摆钩以及驱动所述摆钩摆动的动力组件，所述摆钩的铰接轴线与横杆平行，所述摆钩的下端设有当料斗位于卸料高度时卡固所述横杆的卡固部。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述提升机构包括卷扬机和钢丝绳，所述卷扬机固定安装在机架上，所述钢丝绳的自由端与活动提手连接，所述卷扬机通过垂直牵引钢丝绳带动料斗的升降。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动力组件包括依次铰接连接的直线往复动力源、输入端连杆、中部连杆和输出端连杆，所述直线往复动力源固定安装在机架上，所述中部连杆的中部与机架转动连接，所述输出端连杆与摆钩铰接，所述直线往复动力源的往复运动通过三个连杆带动摆钩做摆动运动。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摆钩的卡固部为挂钩。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括用于转运料斗内渣土的输送机，所述输送机的起点位于料斗的卸料高度下方。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置还包括用于完成渣土装车的倾斜设置的溜槽，所述溜槽具有光滑的上表面，所述溜槽的较高端位于输送机终点的下方。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括设置在装车外运区域的自卸车，所述自卸车设置在所述溜槽的较低端的下方。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述料斗的容积大于等于3立方米。

9.一种用于基坑开挖渣土的物料提升转运方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在基坑附近安装以上任一权利要求所述的装置，将机架固定安装在基坑边砼基础上，将提升机构和卸料机构安装在机架上，将料斗的活动提手安装在提升机构的下端，使料斗位于基坑内且开口朝上；

S2、通过提升机构提升盛满渣土的料斗，料斗提升过程中，摆钩处于扬起状态，当料斗提升至超过料斗的卸料高度时，摆钩在动力组件的驱动下摆动至竖直状态，提升机构下降料斗直至料斗上的横杆被卡固于摆钩的卡固部上，提升机构继续下降料斗，料斗因自重以及卡固部的作用产生倾覆，以卸载料斗内的渣土。