CN111236035B - 一种路面弯曲裂缝修补施工用的u形开槽机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种路面弯曲裂缝修补施工用的U形开槽机，包括安装在上机架的集尘装置、开槽器、电机、三角带、电机带轮、上绞座、开槽器带轮、轴承、深度标尺、扶手、螺母、导套、集尘弹簧和安装在下机架的下绞座、螺杆座、万向轮、支撑地轮，上机架与下机架左端通过上绞座与下绞座串通的转轴绞接，右端通过手轮、螺杆根据深度标尺将开槽器定位，其特征在于：开槽器的刀体由圆柱与圆锥组合而成，其表面设有按双头螺旋线排列的外凸的不同刀刃，开槽器被内空鼓形集尘装置包围，该机能够沿路面裂缝弯曲方向一次性开出“U”形槽沟，切出的碎料、粉尘沉降在集尘装置的集尘腔，本发明结构简单，工作性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及路面维修工程机械技术领域，适应于路面裂缝修补使用的开槽设备。
背景技术
市政道路特别是沥青混凝土路面或水泥混凝土路面，在修建完毕使用过程中，由于多种原因，路面不可避免会出现长短、宽窄、深浅、形状不一的弯曲状裂缝，不仅影响路面的美观、降低了平整度，而且裂缝极易吸收大气中的侵蚀性气体、水分以及雨水、雪水或人工路面喷洒的水分，当环境气温低于-5ºC时，裂缝中的水结冰体积膨胀，会造成裂缝宽度、深度的扩大，日久天长道路基层、底基层、甚至路基受到水分的侵蚀，会造成路面塌陷，从而影响道路的正常使用、缩短道路的使用年限。因此，当路面出现裂缝时，必须对路面裂缝及时修补。早期路面裂缝较窄，一般裂缝宽度1mm至5mm，为了保证裂缝修补质量，必须沿着裂缝开槽，开槽宽度为10mm至30mm，开缝深度为30mm至50mm。当前路面裂缝修补的普及技术方法是：首先用圆盘状锯片切割机将锯片调节成与路面成一定倾斜角度，两次反方向对切，两条切缝成 “U”形，再用人工剔、凿、整理，形成施工用的槽沟，然后用柔性材料，如沥青玛蹄脂或沥青砂浆，对裂缝进行嵌缝封堵，以达到路面基层与大气环境中的水分、气体隔离，保护路面基层不受水分、气体的侵蚀。如果不经过开槽或开槽深度不够或不能准确沿着原有裂缝开槽就直接灌缝，嵌缝材料不可能将缝隙灌满、嵌实，随着车辆在路面上行驶摩擦，嵌缝材料极易从缝隙中脱落，从而失去了裂缝修补的意义。准确对正裂缝开出合理的槽沟是保证路面修补质量的关键工序。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服上述缺陷，机构简单、灵活转向、工作效率高、开槽质量好、减少环境污染、改善劳动环境的能够准确沿着路面裂缝弯曲方向一次性开出 “U”形槽沟的路面裂缝修补施工用开槽机。
其技术方案为：一种路面弯曲裂缝修补施工用的U形开槽机，包括下机架、下绞座、转轴、电机、上机架、三角带、电机带轮、上绞座、集尘装置、开槽器、开槽带轮、轴承、深度标尺、手轮、扶手、螺母、螺杆、螺杆座、导套、集尘弹簧、万向轮、支撑地轮，电机安装在上机架上，下绞座与上绞座由转轴铰接，下绞座、螺杆座、万向轮、支撑地轮安装在下机架上，集尘装置包括导柱、集尘罩、集尘内套、集尘腔、导向板、集尘出口、密封圈、上顶面，开槽器包括刀轴、刀体、上刀刃、导槽、下刀刃、前刃角、后刃角，安装在上机架上的多个导套均布排列在以开槽器轴线为中心的同心圆弧线上，设有手轮一端的螺杆旋入螺母中并嵌入固定在下机架上的螺杆座中，轴承固定安装在上机架上，开槽器上设置的刀轴贯穿轴承和开槽带轮，三角带一端缠绕在开槽带轮上，另一端缠绕在电机带轮上，深度标尺一端带有刻度，另一端固定在下机架上，集尘装置的呈圆鼔形，导柱一端垂直均布安装在集尘装置上顶面上，导柱另一端贯穿集尘弹簧、导套、上机架且与上机架活动链接，所述的多根导柱在集尘装置的上顶面上均布设置，集尘装置悬挂在上机架上，开槽器位于圆鼔形的集尘装置的中心，开槽器上设置的刀体由圆柱体与圆锥体组合而成，圆柱体外圆面设有多个向外凸起的呈螺旋线状排列的上刀刃，多条螺旋线的旋向相同、螺旋角相同，螺旋线呈双头排列，圆锥体外圆面设有多个向外凸起的呈螺旋线状排列的下刀刃，下刀刃所在的多条螺旋线的旋向相同、螺旋角相同，且螺距逐渐变小，螺旋线呈双头排列，下刀刃和导槽的外形轮廓尺寸相匹配，集尘罩呈圆鼓形，集尘装置在靠近开槽器上设置的圆锥体的锥尖一端内侧设有集尘内套，集尘内套呈中空的圆锥台状，对圆锥台的大径端面进行翻折，且与圆锥台的面夹角呈锐角，翻折的方向指向集尘罩的内壁，集尘罩与集尘内套之间形成一个外弧内锥形集尘腔，集尘装置在靠近开槽器上设置的圆锥体的锥尖一端外侧固定三角状导向板，三角状导向板一条边呈圆弧形，且与固定联接，圆弧形边对应的尖角与开槽器前进方向一致，靠近导向板一端的集尘罩上侧面设有弧形集尘出口，在下端底部密封圈位于集尘罩和集尘内套相交处的下端。
所述的一种路面弯曲裂缝修补施工用U形开槽机，上刀刃呈斜四棱台状，每个上刀刃的前刃角为锐角、后刃角为钝角，前刃角指向开槽器的旋转方向。
所述的路面弯曲裂缝修补施工用U形开槽机，上刀刃、导槽和下刀刃的螺旋线的旋向沿铅垂线自上而下顺时针方向。
授权公告号为CN 201843062 U的沥青路面铣刨开槽一体机，在刀盘上装有不同数量的刀片轴，每个刀片轴上安装2个刀片构成开槽刀具，每个刀片轴上安装3至5个刀片，构成铣刨刀具，在沥青路面上作业；授权公告号为CN 202073019 U的轻便式路面开槽机，设有切割深度限位调节机构、设刀具防护罩，等方位安装9个开槽刀头的轮状刀具，将裂缝修整成宽度、深度均匀的凹槽；授权公告号为CN 210086011 U的一种路面裂缝修补施工用开槽切割装置，圆盘状锯齿状刀片切割矩形槽，通过调节刀片角度，两次切割完成U形开槽。
申请公布号CN 109853346 A的一种路面裂缝T形开槽灌缝封堵方法，根据路面裂缝的尺寸设计T形槽的规格，并以此选择开槽锯片，开槽锯片包括一个中间圆锯片组及两个边侧圆锯片组成；再如授权公告号为CN 201144383 Y的路面开槽机，具有除尘装置，通过抽风机进行除尘，采用锯片或铣刀开槽。
授权公告号为CN 206815256 U的一种路面裂缝开槽作业后的吸尘装置，吸尘系统是由发动机、离心式风机、吸尘斗、吸尘口管道和吸尘桶组成，降尘系统由手柄、吸尘桶盖、滤芯、吸尘口、吸尘桶出风口、出风口管道、吸尘桶、储尘槽组成。目前普遍使用的路面裂缝开槽机均为水冷圆盘刀片式切割机。
综上所述，已有技术存在如下缺陷：一是切割机锯片为直径≥100mm的圆盘片状，锯片切入路面一定深度时，如果改变切割方向，则切刀两侧面就会受到沟壁侧向力作用，不能灵活顺畅的沿着弯曲裂缝方向开槽，改变切割方向时，不能形成等切割半径所对应的光滑的圆弧，易形成波浪折线，无法成U形槽，只是条缝，二是调整切割锯片的倾斜角度，或者人为抬高切割机一端，使切割机倾斜，进而使切割锯片倾斜，高度难掌握，切割过程中动不平衡，振动大，噪音大，泥浆四处飞溅，污染环境，形成的U形槽一致性差，一致性差指深度和倾斜角度差，需要投入大量人工修正整，需要多次反方向对切，两条切缝成 “U”形，再用人工剔、凿、整理，形成施工用的槽沟，工作效率低；三是水冷式开槽机施工过程不停喷水，在槽内积水，无法及时嵌缝，影响施工进度；四是除尘装置采用吸尘系统、降尘系统，使开槽机机构庞大复杂、笨重、耗能多；五是切割刀片暴露在机外，切割的碎料、飞尘被刀刃高速带出飞溅，施工环境恶劣、不环保、易伤人，噪音大。
本发明的工作原理如下：在动力传动机构的驱动下，开槽器按顺时针方向转动，导向板尖端对正路面曲线裂缝，旋转螺杆上端的手轮，上机架围绕左端的绞座轴右侧向下偏转，带动开槽器的刀体锥端向后倾斜下降，同时扬尘收集装置接触地面压缩集尘弹簧沿导套方向向斜上方抬高，随着开槽器的下降，刀刃开始切割路面裂缝，转动手轮调节开槽深度达到要求，握住扶手拖动开槽机沿裂缝曲线方向行进，切割路面裂缝一定深度呈沿裂缝弯曲的“U”形槽沟，产生的扬尘碰撞包围开槽器的扬尘收集装置上端的上盖板和侧面的集尘罩落入集尘罩与集尘内套之间形成集尘腔，工作一段时间后从集尘罩下部的集尘出口清除沉降的灰尘，机械化连续不断的切割路面弯曲裂缝，路面弯曲裂缝修补专用开槽机就能准确沿路面裂缝弯曲方向连续一次性切出 “U”形槽沟。
本发明与现有技术性比，具有如下优点。
1、开槽器刀体采用圆锥状，则开槽器改变行进方向时不受槽壁侧向力作用，因而能够准确沿着路面裂缝弯曲方向开槽，避免了圆盘切刀不易改变切割方向的缺陷。
2、圆锥状刀体外表面设有若干个外凸的刀刃，具有很好的破碎性能，能够一次性完成沿着路面裂缝弯曲方向开出两侧整齐的“U”形槽，避免了圆盘切刀多次切割、人工剔、凿、整理的复杂工序的缺陷。节省人力，极大地提高作业效率。
3、采用圆锥形开槽器，大大减少了切割刀具与沟壁的摩擦面积，避免了因刀具过热需要水冷的问题，从而避免了因槽内积水导致无法及时嵌缝，提高施工进度。
4、两个扬尘收集装置四周包围着圆锥形开槽器、底端贴紧地面，开槽器切出的物料沿刀体上的导槽滑出，粉尘在集尘装置内自然沉降，碎物不会飞出，扬尘收集装置无能耗、环保、不伤人。
5、外凸的刀刃呈螺旋状排列，沿开槽器旋转方向，前刃角向前下方倾斜，增强了刀体钻入地面和向前切割的能力，切出的路面碎块、碎末沿导槽抛出，设置的螺杆，能够准确控制开槽深度。
附图说明
图1是本发明实施例的整机结构主视图。
图2是本发明实施例的整机结构俯视图。
图3是图1所示实施例的集尘装置结构主视图。
图4是图3所示实施例的集尘装置结构左视图。
图5是图3所示实施例的集尘装置结构俯视图。
图6是图1所示实施例的开槽器结构主视图。
图7是图6所示实施例的开槽器结构A向视图。
图8是图7所示实施例的局部放大视图。
其中图中：1、下机架 2、下绞座 3、转轴 4、电机 5、上机架 6、三角带 7、电机带轮8、上绞座 9、集尘装置 10、开槽器 11、开槽带轮 12、轴承 13、深度标尺 14、手轮 15、扶手16、螺母 17、螺杆 18、螺杆座 19、导套 20、集尘弹簧 21、万向轮 22、支撑地轮 9-1、导柱9-2、集尘罩 9-3、集尘内套 9-4、集尘腔 9-5、导向板 9-6、集尘出口 9-7、密封圈 9-8、上顶面 10-1、刀轴 10-2、刀体 10-3、上刀刃 10-4、导槽 10-5、下刀刃 10-6、前刃角 10-7、后刃角。
具体实施方式
实施例：在图1-8所示的实施例中,一种路面弯曲裂缝修补施工用的U形开槽机，包括下机架1、下绞座2、转轴3、电机4、上机架5、三角带6、电机带轮7、上绞座8、集尘装置9、开槽器10、开槽带轮11、轴承12、深度标尺13、手轮14、扶手15、螺母16、螺杆17、螺杆座18、导套19、集尘弹簧20、万向轮21、支撑地轮22，电机4安装在上机架5上，下绞座2与上绞座8由转轴3铰接，下绞座2、螺杆座18、万向轮21、支撑地轮22安装在下机架1上，集尘装置9包括导柱9-1、集尘罩9-2、集尘内套9-3、集尘腔9-4、导向板9-5、集尘出口9-6、密封圈9-7、上顶面9-8，开槽器10包括刀轴10-1、刀体10-2、上刀刃10-3、导槽10-4、下刀刃10-5、前刃角10-6、后刃角10-7，安装在上机架5上的多个导套19均布排列在以开槽器10轴线为中心的同心圆弧线上，设有手轮14一端的螺杆17旋入螺母16中并嵌入固定在下机架1上的螺杆座18中，轴承12固定安装在上机架5上，开槽器10上设置的刀轴10-1贯穿轴承12和开槽带轮11，三角带6一端缠绕在开槽带轮11上，另一端缠绕在电机带轮7上，深度标尺13一端带有刻度，另一端固定在下机架1上，集尘装置9的呈圆鼔形，导柱9-1一端垂直均布安装在集尘装置9的上顶面9-8上，导柱9-1另一端贯穿集尘弹簧20、导套19、上机架5且与上机架5活动链接，所述的多根导柱9-1在集尘装置9的上顶面9-8均布设置，集尘装置9悬挂在上机架5上，开槽器10位于圆鼔形的集尘装置9的中心，开槽器10上设置的刀体10-2由圆柱体与圆锥体组合而成，圆柱体外圆面设有多个向外凸起的呈螺旋线状排列的上刀刃10-3，多条螺旋线的旋向相同、螺旋角相同，螺旋线呈双头排列，上刀刃10-3呈斜四棱台状，每个上刀刃10-3的前刃角10-6为锐角、后刃角10-7为钝角，前刃角10-6指向开槽器10的旋转方向，上刀刃10-3、导槽10-4和下刀刃10-5的螺旋线的旋向为自上而下顺时针方向，圆锥体外圆面设有多个向外凸起的呈螺旋线状排列的下刀刃10-5，下刀刃10-5所在的多条螺旋线的旋向相同、螺旋角相同，且螺距逐渐变小，螺旋线呈双头排列，下刀刃10-5和导槽10-4的外形轮廓尺寸相匹配，集尘罩9-2呈圆鼓形，集尘装置9在靠近开槽器10上设置的圆锥体的锥尖一端内侧设有集尘内套9-3，集尘内套9-3呈中空的圆锥台状，对圆锥台的大径端面进行翻折，且与圆锥台的面夹角呈锐角，翻折的方向指向集尘罩9-2的内壁，集尘罩9-2与集尘内套9-3之间形成一个外弧内锥形集尘腔9-4，集尘装置9在靠近开槽器10上设置的圆锥体的锥尖一端外侧固定三角状导向板9-5，三角状导向板9-5一条边呈圆弧形，且与固定联接，圆弧形边对应的尖角与开槽器10前进方向一致，靠近导向板9-5一端的集尘罩9-2上侧面设有弧形集尘出口9-6，在下端底部密封圈9-7位于集尘罩9-2和集尘内套9-3相交处的下端，作业时，旋转手轮14，调整螺杆17，调整万向轮21相对高度，确定U形槽的开槽深度，启动电机4，带动开槽器10旋转，沿导向板9-5指引方向前进，开设所需的U形槽。
Claims (3)
1.一种路面弯曲裂缝修补施工用的U形开槽机，包括下机架(1)、下绞座(2)、转轴(3)、电机(4)、上机架(5)、三角带(6)、电机带轮(7)、上绞座(8)、集尘装置(9)、开槽器(10)、开槽带轮(11)、轴承(12)、深度标尺(13)、手轮(14)、扶手(15)、螺母(16)、螺杆(17)、螺杆座(18)、导套(19)、集尘弹簧(20)、万向轮(21)、支撑地轮(22)，其特征在于：电机(4)安装在上机架(5)上，下绞座(2)与上绞座(8)由转轴(3)铰接，下绞座(2)、螺杆座(18)、万向轮(21)、支撑地轮(22)安装在下机架(1)上，集尘装置(9)包括导柱(9-1)、集尘罩(9-2)、集尘内套(9-3)、集尘腔(9-4)、导向板(9-5)、集尘出口(9-6)、密封圈(9-7)、上顶面(9-8)，开槽器(10)包括刀轴(10-1)、刀体(10-2)、上刀刃(10-3)、导槽(10-4)、下刀刃(10-5)、前刃角(10-6)、后刃角(10-7)，安装在上机架(5)上的多个导套(19)均布排列在以开槽器(10)轴线为中心的同心圆弧线上，设有手轮(14)一端的螺杆(17)旋入螺母(16)中并嵌入固定在下机架(1)上的螺杆座(18)中，轴承(12)固定安装在上机架(5)上，开槽器(10)上设置的刀轴(10-1)贯穿轴承(12)和开槽带轮(11)，三角带(6)一端缠绕在开槽带轮(11)上，另一端缠绕在电机带轮(7)上，深度标尺(13)一端带有刻度，另一端固定在下机架(1)上，集尘装置(9)呈圆鼔形，导柱(9-1)一端垂直均布安装在集尘装置(9)的上顶面(9-8)上，导柱(9-1)另一端贯穿集尘弹簧(20)、导套(19)、上机架(5)且与上机架(5)活动连接，所述的多根导柱(9-1)在集尘装置(9)的上顶面(9-8)均布设置，集尘装置(9)悬挂在上机架(5)上，开槽器(10)位于圆鼔形的集尘装置(9)的中心，开槽器(10)上设置的刀体(10-2)由圆柱体与圆锥体组合而成，圆柱体外圆面设有多个向外凸起的呈螺旋线状排列的上刀刃(10-3)，多条螺旋线的旋向相同、螺旋角相同，螺旋线呈双头排列，圆锥体外圆面设有多个向外凸起的呈螺旋线状排列的下刀刃(10-5)，下刀刃(10-5)所在的多条螺旋线的旋向相同、螺旋角相同，且螺距逐渐变小，螺旋线呈双头排列，下刀刃(10-5)和导槽(10-4)的外形轮廓尺寸相匹配，集尘罩(9-2)呈圆鼓形，集尘装置(9)在靠近开槽器(10)上设置的圆锥体的锥尖一端内侧设有集尘内套(9-3)，集尘内套(9-3)呈中空的圆锥台状，对圆锥台的大径端面进行翻折，且与圆锥台的面夹角呈锐角，翻折的方向指向集尘罩(9-2)的内壁，集尘罩(9-2)与集尘内套(9-3)之间形成一个外弧内锥形集尘腔(9-4)，集尘装置(9)在靠近开槽器(10)上设置的圆锥体的锥尖一端外侧固定三角状导向板(9-5)，三角状导向板(9-5)一条边呈圆弧形，且与集尘装置(9)在靠近开槽器(10)上设置的圆锥体的锥尖一端外侧固定连接，圆弧形边对应的尖角与开槽器(10)前进方向一致，靠近导向板(9-5)一端的集尘罩(9-2)上侧面设有弧形集尘出口(9-6)，在下端底部密封圈(9-7)位于集尘罩(9-2)和集尘内套(9-3)相交处的下端。
2.如权利要求1所述的一种路面弯曲裂缝修补施工用的U形开槽机，其特征在于：上刀刃(10-3)呈斜四棱台状，每个上刀刃(10-3)的前刃角(10-6)为锐角、后刃角(10-7)为钝角，前刃角(10-6)指向开槽器(10)的旋转方向。
3.如权利要求1所述的一种路面弯曲裂缝修补施工用的U形开槽机，其特征在于：上刀刃(10-3)、导槽(10-4)和下刀刃(10-5)的螺旋线的旋向沿铅垂线自上而下顺时针方向。
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