CN109301762B - 一种电缆预敷设开槽装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力工程设备领域，特别涉及一种电缆预敷设开槽装置及其使用方法，包括工程车体、左侧切入机构、右侧切入机构和铲土机构，左侧切入机构和右侧切入机构分别呈倾斜姿态安装在工程车体的两侧，并且二者之间的倾斜方向构成一个开口朝上的V型避让通道，左侧切入机构和右侧切入机构还均位于工程车体的前端，铲土机构通过升降机构能够竖直活动的设于工程车体的后端，铲土机构始终位于左侧切入机构和右侧切入机构之间，铲土机构的两端分别设有一个用于对处于工作状态下的铲土机构内部堆积的泥土进行释放的排土机构，本发明能够在不破坏周边土层的情况下，顺利开出电缆沟槽，并且将开出过程中的泥土集中收集，便于后期填土工程。

Description

一种电缆预敷设开槽装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及电力工程设备领域，特别涉及一种电缆预敷设开槽装置及其使用方法。

背景技术

电缆敷设是指沿经勘査的路由布放、安装电缆以形成电缆线路的过程。根据使用场合，可分为架空、地下(管道和直埋)、水底、墙壁和隧道等几种敷设方式。合理选择电缆的敷设方式对保证线路的传输质量、可靠性和施工维护等都是十分重要的。

将要埋于地下的电缆在施工之前，需要对预敷设的位置进行开沟槽，传统的开沟机无法与电缆敷设工作同时进行，原因在于，传统开沟机的开沟方式乃是后退式开沟，不便于同步放卷电缆工作，如果采用推铲机，那么在开设设定的沟槽时，必定会导致预开设的沟槽周边的土层遭到破坏，同时开沟中，泥土由于推铲过程会随意释放至两侧，不便于后期将沟槽填充的工作。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电缆预敷设开槽装置及其使用方法。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种电缆预敷设开槽装置，包括电缆放卷辊，开槽装置包括工程车体、左侧切入机构、右侧切入机构以及铲土机构，左侧切入机构和右侧切入机构分别呈倾斜姿态安装在工程车体的两侧，并且二者之间的倾斜方向构成一个开口朝上的V型避让通道，左侧切入机构和右侧切入机构还均位于工程车体的前端，并且二者的结构相同，铲土机构通过升降机构能够竖直活动地装设在工程车体上，并且还接近于工程车体的后端，铲土机构始终位于左侧切入机构和右侧切入机构之间，铲土机构的两端分别设有一个用于对处于工作状态下的铲土机构内部堆积的泥土进行释放的排土机构，电缆放卷辊安装在工程车体的后端。

进一步地，所述左侧切入机构包括切入板、中空套板、U型支架以及切入油缸，U型支架安装在工程车体的外侧，中空套板呈倾斜姿态固定安装在U型支架的开口内，并且其倾斜方向与地面构成55°的夹角，中空套板的上下两端均为开口设置，切入板由中空套板的上端穿插至中空套板的下端外，切入油缸安装在中空套板的外侧，并且其活塞杆与切入板的顶端连接。

进一步地，所述切入板和中空套板均为长条形结构，切入板的长边方向和中空套板的长边方向均与工程车体的车身长度方向相平行，中空套板的宽度为切入板宽度的1/3。

进一步地，所述切入板的下端设有能够活动的横切破土刀具，横切破土刀具的端部截面为等腰三角形，该等腰三角形的顶角为15°，切入板的上端两侧分别设有一个薄型气缸，两个薄型气缸的活塞杆分别设有一个联动块，每个联动块的下端均贯穿切入板与横切破土刀具固定连接，经两个薄型气缸同步工作使得横切破土刀具沿工程车体的车身长度方向往复活动。

进一步地，所述工程车体上开设有用以放置铲土机构的开槽，升降机构安装在开槽内，包括梯形丝杠和调节电机，梯形丝杠呈竖直轴接在开槽内，调节电机位于梯形丝杠的上端并且其输出转子与梯形丝杠传动连接，梯形丝杠上套设有螺母滑块，铲土机构与螺母滑块固定连接。

进一步地，所述铲土机构包括弧形板和底块，弧形板呈竖直设置，并且其凹面朝向工程车体的前端方向，弧形板位于左侧切入机构和右侧切入机构的正中间，底块焊接在弧形板的底端，弧形板的上端固定设有顶板，顶板能够竖直活动的设于开槽内，并且顶板上端与螺母滑块固定连接。

进一步地，所述铲土机构还包括两个挡板，两个挡板分别设置在弧形板的一侧，并且二者均位于弧形板的上部，两个挡板远离弧形板的一端均朝向工程车体的前端方向延伸，两个挡板和一个弧形板之间构成一个用于容纳泥土并防止朝两侧外随意溢出的推铲腔。

进一步地，两个所述排土机构的结构均相同，并且二者分别对应一个挡板设置，排土机构包括固定筒、排料螺杆、排料电机和吸土泵，固定筒的一端与挡板连接，并且固定筒的该一端为敞口设置，挡板上开设有供固定筒的敞口端能够与推铲腔内相连通的缺口，排料螺杆轴接在固定筒内，排料电机安装在固定筒的另一端并且与排料螺杆传动连接，并且固定筒的该一端的外周面开设有放料口，放料口上设有引流罩，引流罩和吸土泵之间通过吸土管连通。

一种电缆预敷设开槽装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、工程车体直线式行驶或停止，即先后通过左侧切入机构、右侧切入机构以及铲土机构实现开出沟槽，开槽过程中，人工处于工程车体后端，并通过电缆放卷辊开始逐步对已开设的沟槽内实施敷设电缆，具体操作步骤如下：

1、左侧切入机构和右侧切入机构中的切入板同步伸出工作，并通过各自的横切破土刀具的作用力，将与之对应的土层分别斜切出一个斜槽，以此得到接近独立的呈倒置的梯形土块；

2、铲土机构通过工程车体的行驶，对事先由左侧切入机构和右侧切入机构开出的梯形土块进行挤压式推铲，使其被破碎，破碎中，由于该梯形土块的接近独立性，故不会导致周边土层受到破坏；

步骤二、由铲土机构的作用力产出的碎土或碎泥块会积留在由两个挡板和一个弧形板构成的推铲腔内，泥土达到设定高度后，会自动流入两个排土机构内，再由排土机构对泥土进行充分的释放并实现统一收集。

有益效果：本发明的一种电缆预敷设开槽装置及其使用方法，工程车体直线式行驶或停止，并通过左侧切入机构、右侧切入机构中的切入板的同步伸出工作，促使横切破土刀具向预开设的土层靠近，并且每个横切破土刀具通过各自的两个薄型气缸发生往复式直线运动，以该运动方式接触土层并且通过切入板的持续伸出从而顺利切入土层内，该过程中，极大减小破土中对预开设沟槽的两侧边的土层的破坏，并得到接近独立的呈倒置的梯形土块；随后切入板回缩复位，随即铲土机构通过工程车体的行驶，对事先由左侧切入机构和右侧切入机构开出的梯形土块进行挤压式推铲，使其被破碎，破碎中，由于该梯形土块的接近独立性，故不会导致周边土层受到破坏，由铲土机构的作用力产出的碎土或碎泥块会积留在由两个挡板和一个弧形板构成的推铲腔内，泥土达到设定高度后，会自动流入两个排土机构内，再由排土机构对泥土进行充分的释放并实现统一收集，本发明能够在不破坏周边土层的情况下，顺利开出电缆沟槽，并且将开出过程中的泥土集中收集，便于后期填土工程。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明的平面示意图一；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本发明的立体结构示意图二；

图6为图5中C处的放大图；

图7为本发明的平面示意图二；

图8为本发明的局部拆分结构示意图一；

图9为图8中D处的放大图；

图10为本发明的局部立体结构示意图；

图11为本发明的局部拆分结构示意图二；

附图标记说明：工程车体1，V型避让通道1a。

左侧切入机构2。

右侧切入机构3，切入板3a，中空套板3b，U型支架3c，切入油缸3d。

横切破土刀具4，薄型气缸4a，联动块4b。

弧形板5a，底块5b，挡板5c，推铲腔5d，顶板5e。

固定筒6a，排料螺杆6b，排料电机6c，吸土泵6d，放料口6e，吸土管6f。

电缆放卷辊7。

升降机构8。

收集仓9。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图11所示的一种电缆预敷设开槽装置，包括电缆放卷辊7，开槽装置包括工程车体1、左侧切入机构2、右侧切入机构3以及铲土机构，左侧切入机构2和右侧切入机构3分别呈倾斜姿态安装在工程车体1的两侧，并且二者之间的倾斜方向构成一个开口朝上的V型避让通道1a，左侧切入机构2和右侧切入机构3还均位于工程车体1的前端，并且二者的结构相同，铲土机构通过升降机构8能够竖直活动地装设在工程车体1上，并且还接近于工程车体1的后端，铲土机构始终位于左侧切入机构2和右侧切入机构3之间，铲土机构的两端分别设有一个用于对处于工作状态下的铲土机构内部堆积的泥土进行释放的排土机构，电缆放卷辊7安装在工程车体1的后端。

所述左侧切入机构2包括切入板3a、中空套板3b、U型支架3c以及切入油缸3d，U型支架3c安装在工程车体1的外侧，中空套板3b呈倾斜姿态固定安装在U型支架3c的开口内，并且其倾斜方向与地面构成55°的夹角，中空套板3b的上下两端均为开口设置，切入板3a由中空套板3b的上端穿插至中空套板3b的下端外，切入油缸3d安装在中空套板3b的外侧，并且其活塞杆与切入板3a的顶端连接；工作时，切入油缸3d工作，并且其活塞杆运动过程中比较缓慢，此时由于切入油缸3d的作用力，带动切入板3a在中空套板3b内活动，此时工作状态的方向乃是使得切入板3a朝向地面方向运动，以此通过其挤压至地表下；左侧切入机构2的切入板3a和右侧切入机构3的切入板3a同步向地面活动后，二者均挤入泥土下后，通过事先二者之间构成的V型避让通道1a，以此促成开槽区域的土层被斜切了两刀，这样的话切出了一个接近于呈倒置的梯形结构的土块，后续铲土机构对该土块进行推铲时，不影响该土块两侧的土层，到达不会对两侧的土层破坏的前提下，将该土块铲除，以此开出可以铺设电缆的沟槽。

所述切入板3a和中空套板3b均为长条形结构，切入板3a的长边方向和中空套板3b的长边方向均与工程车体1的车身长度方向相平行，中空套板3b的宽度为切入板3a宽度的1/3；切入板3a将对应其长度方向的地面切入后，会通过切入油缸3d复位，即抽离出土层外，然后工程车体1会活动，使得切入板3a沿一直线继续朝前运动，开始逐步进行开槽工作；切入板3a仅依靠中空套板3b作为导向，切入板3a的长度为中空套板3b的三倍，使得切入板3a进入土层下的深度乃是可调节的，也就是可以开出不同深度的沟槽。

所述切入板3a的下端设有能够活动的横切破土刀具4，横切破土刀具4的端部截面为等腰三角形，该等腰三角形的顶角为15°，切入板3a的上端两侧分别设有一个薄型气缸4a，两个薄型气缸4a的活塞杆分别设有一个联动块4b，每个联动块4b的下端均贯穿切入板3a与横切破土刀具4固定连接，经两个薄型气缸4a同步工作使得横切破土刀具4沿工程车体1的车身长度方向往复活动；切入板3a进入土层下时，防止挤压力过大导致零件磨损加大，所以采用了横切破土刀具4，工作时，横切破土刀具4依靠两个薄型气缸4a往复活动，并且横切破土刀具4对应等腰三角形的顶角的一端乃是朝向地面的，也就是其该一端接触地面，并通过往复活动行程力，对地面构成斜切，这样的话，土层内的小碎泥块等坚硬物体会由于横切破土刀具4的作用力被击碎，同时，由于横切破土刀具4的作用力，代替了传统的挤压力，从而不会影响周边的土层，减小后期的填土的工程量。

所述工程车体1上开设有用以放置铲土机构的开槽，升降机构8安装在开槽内，包括梯形丝杠和调节电机，梯形丝杠呈竖直轴接在开槽内，调节电机位于梯形丝杠的上端并且其输出转子与梯形丝杠传动连接，梯形丝杠上套设有螺母滑块，铲土机构与螺母滑块固定连接；工作状态时，调节电机转动，使得梯形丝杠绕自身轴线转动，以此通过螺母滑块将铲土机构带着下降，以此将铲土机构带入至事先两个切入板3a开设的梯形土块位置。

所述铲土机构包括弧形板5a和底块5b，弧形板5a呈竖直设置，并且其凹面朝向工程车体1的前端方向，弧形板5a位于左侧切入机构2和右侧切入机构3的正中间，底块5b焊接在弧形板5a的底端，弧形板5a的上端固定设有顶板5e，顶板5e能够竖直活动的设于开槽内，并且顶板5e上端与螺母滑块固定连接；铲土机构对应两个切入板3a开设的梯形土块位置后，工程车体1开始直线行驶，该过程中，弧形板5a的凹面以及底块5b会挤压梯形土块，使其被挤压破碎，破碎后的泥土处于弧形板5a的凹面内，并且越积越多，达到设定高度后，被两个排土机构充分释放出；底块5b作用力确保弧形板5a在推铲中不会发生折弯。

所述铲土机构还包括两个挡板5c，两个挡板5c分别设置在弧形板5a的一侧，并且二者均位于弧形板5a的上部，两个挡板5c远离弧形板5a的一端均朝向工程车体1的前端方向延伸，两个挡板5c和一个弧形板5a之间构成一个用于容纳泥土并防止朝两侧外随意溢出的推铲腔5d；弧形板5a直线活动中，泥土在推铲腔5d内越积越多，并且泥土依靠两个挡板5c不会随意溢出两侧外，而是由排土机构进行排放至设定的物体内进行集中收集。

两个所述排土机构的结构均相同，并且二者分别对应一个挡板5c设置，排土机构包括固定筒6a、排料螺杆6b、排料电机6c和吸土泵6d，固定筒6a的一端与挡板5c连接，并且固定筒6a的该一端为敞口设置，挡板5c上开设有供固定筒6a的敞口端能够与推铲腔5d内相连通的缺口，排料螺杆6b轴接在固定筒6a内，排料电机6c安装在固定筒6a的另一端并且与排料螺杆6b传动连接，并且固定筒6a的该一端的外周面开设有放料口6e，放料口6e上设有引流罩，引流罩和吸土泵6d之间通过吸土管6f连通；土块由弧形板5a的作用力被推铲破碎后，碎土或碎泥块会经挡板5c的缺口汇入固定筒6a内，再由排料螺杆6b的作用力沿固定筒6a的轴向活动，该过程中，泥土在固定筒6a内运动，碎泥块经固定筒6a时，会被充分摇碎，然后到达放料口6e时，经吸土泵6d和吸土管6f作用力被吸出，吸土泵6d的释放端连通有收集仓9，收集仓9随工程车辆同步活动，被开槽的泥土放入收集仓9内。

一种电缆预敷设开槽装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、工程车体1直线式行驶或停止，即先后通过左侧切入机构2、右侧切入机构3以及铲土机构实现开出沟槽，开槽过程中，人工处于工程车体1后端，并通过电缆放卷辊7开始逐步对已开设的沟槽内实施敷设电缆，具体操作步骤如下：

1、左侧切入机构2和右侧切入机构3中的切入板3a同步伸出工作，并通过各自的横切破土刀具4的作用力，将与之对应的土层分别斜切出一个斜槽，以此得到接近独立的呈倒置的梯形土块；

2、铲土机构通过工程车体1的行驶，对事先由左侧切入机构2和右侧切入机构3开出的梯形土块进行挤压式推铲，使其被破碎，破碎中，由于该梯形土块的接近独立性，故不会导致周边土层受到破坏；

步骤二、由铲土机构的作用力产出的碎土或碎泥块会积留在由两个挡板5c和一个弧形板5a构成的推铲腔5d内，泥土达到设定高度后，会自动流入两个排土机构内，再由排土机构对泥土进行充分的释放并实现统一收集。

工作原理：工程车体1直线式行驶或停止，并通过左侧切入机构2、右侧切入机构3中的切入板3a的同步伸出工作，促使横切破土刀具4向预开设的土层靠近，并且每个横切破土刀具4通过各自的两个薄型气缸4a发生往复式直线运动，以该运动方式接触土层并且通过切入板3a的持续伸出从而顺利切入土层内，该过程中，极大减小破土中对预开设沟槽的两侧边的土层的破坏，并得到接近独立的呈倒置的梯形土块；随后切入板3a回缩复位，随即铲土机构通过工程车体1的行驶，对事先由左侧切入机构2和右侧切入机构3开出的梯形土块进行挤压式推铲，使其被破碎，破碎中，由于该梯形土块的接近独立性，故不会导致周边土层受到破坏，由铲土机构的作用力产出的碎土或碎泥块会积留在由两个挡板5c和一个弧形板5a构成的推铲腔5d内，泥土达到设定高度后，会自动流入两个排土机构内，再由排土机构对泥土进行充分的释放并实现统一收集。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种电缆预敷设开槽装置，包括电缆放卷辊(7)，其特征在于：开槽装置包括工程车体(1)、左侧切入机构(2)、右侧切入机构(3)以及铲土机构，左侧切入机构(2)和右侧切入机构(3)分别呈倾斜姿态安装在工程车体(1)的两侧，并且二者之间的倾斜方向构成一个开口朝上的V型避让通道(1a)，左侧切入机构(2)和右侧切入机构(3)还均位于工程车体(1)的前端，并且二者的结构相同，铲土机构通过升降机构(8)能够竖直活动地装设在工程车体(1)上，并且还接近于工程车体(1)的后端，铲土机构始终位于左侧切入机构(2)和右侧切入机构(3)之间，铲土机构的两端分别设有一个用于对处于工作状态下的铲土机构内部堆积的泥土进行释放的排土机构，电缆放卷辊(7)安装在工程车体(1)的后端；

所述左侧切入机构(2)包括切入板(3a)、中空套板(3b)、U型支架(3c)以及切入油缸(3d)，U型支架(3c)安装在工程车体(1)的外侧，中空套板(3b)呈倾斜姿态固定安装在U型支架(3c)的开口内，并且其倾斜方向与地面构成55°的夹角，中空套板(3b)的上下两端均为开口设置，切入板(3a)由中空套板(3b)的上端穿插至中空套板(3b)的下端外，切入油缸(3d)安装在中空套板(3b)的外侧，并且其活塞杆与切入板(3a)的顶端连接；

所述切入板(3a)和中空套板(3b)均为长条形结构，切入板(3a)的长边方向和中空套板(3b)的长边方向均与工程车体(1)的车身长度方向相平行，中空套板(3b)的宽度为切入板(3a)宽度的1/3；

所述切入板(3a)的下端设有能够活动的横切破土刀具(4)，横切破土刀具(4)的端部截面为等腰三角形，该等腰三角形的顶角为15°，切入板(3a)的上端两侧分别设有一个薄型气缸(4a)，两个薄型气缸(4a)的活塞杆分别设有一个联动块(4b)，每个联动块(4b)的下端均贯穿切入板(3a)与横切破土刀具(4)固定连接，经两个薄型气缸(4a)同步工作使得横切破土刀具(4)沿工程车体(1)的车身长度方向往复活动；

所述工程车体(1)上开设有用以放置铲土机构的开槽，升降机构(8)安装在开槽内，包括梯形丝杠和调节电机，梯形丝杠呈竖直轴接在开槽内，调节电机位于梯形丝杠的上端并且其输出转子与梯形丝杠传动连接，梯形丝杠上套设有螺母滑块，铲土机构与螺母滑块固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种电缆预敷设开槽装置，其特征在于：所述铲土机构包括弧形板(5a)和底块(5b)，弧形板(5a)呈竖直设置，并且其凹面朝向工程车体(1)的前端方向，弧形板(5a)位于左侧切入机构(2)和右侧切入机构(3)的正中间，底块(5b)焊接在弧形板(5a)的底端，弧形板(5a)的上端固定设有顶板(5e)，顶板(5e)能够竖直活动的设于开槽内，并且顶板(5e)上端与螺母滑块固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种电缆预敷设开槽装置，其特征在于：所述铲土机构还包括两个挡板(5c)，两个挡板(5c)分别设置在弧形板(5a)的一侧，并且二者均位于弧形板(5a)的上部，两个挡板(5c)远离弧形板(5a)的一端均朝向工程车体(1)的前端方向延伸，两个挡板(5c)和一个弧形板(5a)之间构成一个用于容纳泥土并防止朝两侧外随意溢出的推铲腔(5d)。

4.根据权利要求3所述的一种电缆预敷设开槽装置，其特征在于：两个所述排土机构的结构均相同，并且二者分别对应一个挡板(5c)设置，排土机构包括固定筒(6a)、排料螺杆(6b)、排料电机(6c)和吸土泵(6d)，固定筒(6a)的一端与挡板(5c)连接，并且固定筒(6a)的该一端为敞口设置，挡板(5c)上开设有供固定筒(6a)的敞口端能够与推铲腔(5d)内相连通的缺口，排料螺杆(6b)轴接在固定筒(6a)内，排料电机(6c)安装在固定筒(6a)的另一端并且与排料螺杆(6b)传动连接，并且固定筒(6a)的该一端的外周面开设有放料口(6e)，放料口(6e)上设有引流罩，引流罩和吸土泵(6d)之间通过吸土管(6f)连通。

5.一种电缆预敷设开槽装置的使用方法，应用于如权利要求4所述的一种电缆预敷设开槽装置，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、工程车体(1)直线式行驶或停止，即先后通过左侧切入机构(2)、右侧切入机构(3)以及铲土机构实现开出沟槽，开槽过程中，人工处于工程车体(1)后端，并通过电缆放卷辊(7)开始逐步对已开设的沟槽内实施敷设电缆，具体操作步骤如下：

(1)左侧切入机构(2)和右侧切入机构(3)中的切入板(3a)同步伸出工作，并通过各自的横切破土刀具(4)的作用力，将与之对应的土层分别斜切出一个斜槽，以此得到接近独立的呈倒置的梯形土块；

(2)铲土机构通过工程车体(1)的行驶，对事先由左侧切入机构(2)和右侧切入机构(3)开出的梯形土块进行挤压式推铲，使其被破碎，破碎中，由于该梯形土块的接近独立性，故不会导致周边土层受到破坏；

步骤二、由铲土机构的作用力产出的碎土或碎泥块会积留在由两个挡板(5c)和一个弧形板(5a)构成的推铲腔(5d)内，泥土达到设定高度后，会自动流入两个排土机构内，再由排土机构对泥土进行充分的释放并实现统一收集。