CN111742626B - 一种市政工程地下土层换土设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于地下土层换土技术领域，尤其涉及一种市政工程地下土层换土设备，它包括行走机构、执行机构，本发明设计的换土机构，可以下伸入土壤下侧的过滤土层内，对过滤土层进行换土，防止长时间使用后，土壤下层的过滤土层出现堵塞现象。本发明中为了降低通过机械臂驱动换土机构向前行走时对机械臂的损耗，降低机械臂的使用寿命；本发明中第一螺旋片和第二螺旋片设计成旋向相反还具有粉碎土块的作用；第一螺旋片在向前旋转时会挤压对应区域的土层，使其受压成为块状体，在第二螺旋片旋转经过这些块状体的时候，会螺旋切割使这些块状体粉碎；提土层的孔隙率，增加换土后过滤土层的过滤能力，提高下渗速度。

Description

一种市政工程地下土层换土设备

所属技术领域

本发明属于地下土层换土技术领域，尤其涉及一种市政工程地下土层换土设备。

背景技术

随着城市化进程加快，城市的绿化水平逐渐提高，具有吸水过滤功能的公园、花园成为未来设计的一个重要方面；通过设置不同土层进行对雨水的过滤，但长时间使用后，土壤下层的过滤土层会出现堵塞现象，使该层出现缺氧，引起无氧生物繁殖加快，加重过滤土层的堵塞程度，最终引起过滤土层难以下渗。

本发明设计一种市政工程地下土层换土设备解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种市政工程地下土层换土设备，它是采用以下技术方案来实现的。

本发明中前后方向以第一安装套和第二安装套的位置关系为准，第一安装套位于第二安装套的前侧。

一种市政工程地下土层换土设备，它包括行走机构、执行机构，其中行走机构上安装有两个对称分布的机械臂，执行机构安装在两个机械臂的输出端；所述行走机构、机械臂和执行机构之间安装有多个控制两个机械臂和执行机构摆动的液压杆。

上述执行机构包括安装壳、排土机构、填土机构、进给模块、第二液压马达、第一液压马达，其中安装壳前端内侧的下端开有第五安装通道，第五通道的下侧开有与外界相通的缺口；第五安装通道两侧的上端开有两个对称分布的第四安装通道，两个第四安装通道的上端开有第六安装通道；第六安装通道一端的下侧开有排土口；安装壳后端内侧的下端开有第二安装通道，第二安装通道两侧的上端开有两个对称分布的第一安装通道，两个第一安装通道的上端开有第三安装通道；第三安装通道一端的上侧开有填土口；安装壳的后端固定安装有导向板，导向板内具有均匀分布的导向通道，导向通道的前端与第二安装通道接通；安装壳的前端铰接安装在两个机械臂的输出端；排土机构安装在第四安装通道、第五安装通道和第六安装通道内；填土机构安装在第一安装通道、第二安装通道和第三安装通道内；安装壳下端的两侧对称的安装有两个通过螺旋片旋转进给，为安装壳、排土机构和填土机构向前行走提供动力的进给模块；第一液压马达和第二液压马达通过马达支撑安装在安装壳上，第一液压马达和第二液压马达为排土机构、填土机构和进给模块提供动力。

上述排土机构包括第十三螺旋片、第十二螺旋片、第十一螺旋片、第十螺旋片、第九螺旋片、第一螺旋片，其中第十三螺旋片和第十二螺旋片的旋向相同，第十三螺旋片和第十二螺旋片分别旋转安装在第五安装通道内，且第十三螺旋片和第十二螺旋片分别位于第五安装通道的两侧，第十三螺旋片和第十二螺旋片相互靠近的一端固定连接；第十螺旋片和第十一螺旋片旋向相同，第十螺旋片和第十一螺旋片分别旋转安装在两个第四安装通道内；第一螺旋片与第九螺旋片的旋向相同，第一螺旋片和第九螺旋片分别旋转安装在第六安装通道内的两侧，且第一螺旋片位于排土口上侧。

上述填土机构包括第十四螺旋片、第五螺旋片、第六螺旋片、第七螺旋片、第八螺旋片、第二螺旋片，其中第六螺旋片和第七螺旋片的旋向相同，第六螺旋片和第七螺旋片分别旋转安装在第二安装通道内，且第六螺旋片和第七螺旋片分别位于第二安装通道的两侧，第六螺旋片和第七螺旋片相互靠近的一端固定连接；第五螺旋片和第八螺旋片旋向相同，第五螺旋片和第八螺旋片分别旋转安装在两个第一安装通道内；第二螺旋片与第十四螺旋片的旋向相同，第二螺旋片和第十四螺旋片分别旋转安装在第三安装通道内的两侧，且第二螺旋片位于填土口下侧。

上述第一液压马达通过齿轮传动驱动第一螺旋片和第二螺旋片旋转；第二液压马达通过齿轮传动驱动第五螺旋片、第六螺旋片、第七螺旋片、第八螺旋片、第九螺旋片、第十螺旋片、第十一螺旋片、第十二螺旋片、第十三螺旋片和第十四螺旋片旋转。

上述第十三螺旋片和第十二螺旋片在旋转过程中将土层下侧过滤土层的土沿着第五安装通道运输到两侧，然后通过两侧旋转的第十螺旋片和第十一螺旋片沿着两个第四安装通道向上运输，运输到第六安装通道内，运输到第六安装通道内的土在旋转的第九螺旋片的作用下朝着第一螺旋片一侧移动，最终被旋转的第一螺旋片运输到排土口上侧，从排土口排出。

将新填加的土从填土口填入第三安装通道内，然后通过旋转中的第二螺旋片运输到第十四螺旋片一侧，在旋转中的第十四螺旋片的作用下新添的土被运输至两个第一安装通道的上侧，之后通过旋转中的第五螺旋片和第八螺旋片向下运输，运输到第二安装通道内，运输至第二安装通道内的土在第六螺旋片和第七螺旋片的作用下沿着第二安装通道向中间移动，最后通过导向板上的导向通道均匀排入被第十三螺旋片和第十二螺旋片挖走旧土后流出的空间内。

作为本技术的进一步改进，上述安装壳的前端从上到下固定安装有三角凸起。

作为本技术的进一步改进，上述安装壳内所开的两个第一安装通道与下侧的第二安装通道之间对称的开有两个第一弧形通道；安装壳内所开的两个第四安装通道与下侧的第五安装通道之间对称的开有两个第二弧形通道。

作为本技术的进一步改进，上述第二安装通道的两端和两个第一安装通道的下端均开有一个第一轴孔；第三安装通道的上侧对称的开有两个第三轴孔，第三安装通道的两侧开有第四轴孔和第二轴孔。

第七转轴和第十二转轴的一端分别旋转安装在第二安装通道两端的两个第一轴孔内；第六螺旋片固定安装在第十二转轴上；第七螺旋片固定安装在第七转轴上；第二转轴和第八转轴的两端分别旋转安装在两个第一安装通道的两个第一轴孔和第三安装通道的两个第三轴孔内；第二转轴与第二液压马达通过齿轮传动连接；第二转轴和第十二转轴通过齿轮传动连接；第八转轴和第七转轴通过齿轮传动连接；第五螺旋片固定安装在第二转轴上，第八螺旋片固定安装在第八转轴上；第六转轴的一端旋转安装在第四轴孔内，第六转轴与第二转轴通过齿轮传动连接；第十四螺旋片固定安装在第六转轴上；第五转轴的一端旋转安装在第二轴孔内，第五转轴与第一液压马达通过齿轮传动连接；第二螺旋片固定安装在第五转轴上。

作为本技术的进一步改进，上述第二安装通道的两端对称的开有两个第一安装槽；第七转轴安装在第一轴孔内的一端穿过对应的第一轴孔位于其中一个第一安装槽内；第十二转轴安装在第一轴孔内的一端穿过对应的第一轴孔位于另一个第一安装槽内；第二转轴的下端穿过对应的第一轴孔位于对应的第一安装槽内，第八转轴的下端穿过对应的第一轴孔位于对应的第一安装槽内；两个第十六齿轮分别固定安装在第二转轴和第八转轴的下端，且位于两个第一安装槽内；两个第十七齿轮分别固定安装在第七转轴和第十二转轴位于对应第一安装槽内的一端，两个第十七齿轮与两个第十六齿轮一一对应分别啮合。

上述第二转轴和第八转轴的上端分别固定安装有一个第一链条轮，两个第一链条轮之间通过第一链条连接；第十二齿轮固定安装在第二转轴的上端，第一齿轮轴旋转安装在安装壳上，第十五齿轮固定安装在第一齿轮轴的一端，且第十五齿轮与第十二齿轮啮合；第十三齿轮固定安装在第一齿轮轴的另一端；第十四齿轮固定安装在第六转轴的一端，且第十四齿轮与第十三齿轮啮合。

作为本技术的进一步改进，上述第五安装通道的两端和两个第四安装通道的下端均开有一个第八轴孔；第六安装通道的上侧对称的开有两个第六轴孔，第三安装通道的两侧开有第五轴孔和第七轴孔。

第三转轴和第十三转轴的一端分别旋转安装在第五安装通道两端的两个第八轴孔内；第十三螺旋片固定安装在第三转轴上；第十二螺旋片固定安装在第十三转轴上；第一转轴和第十转轴的两端分别旋转安装在两个第四安装通道的两个第八轴孔和第六安装通道的两个第六轴孔内；第一转轴与第二液压马达通过联轴器连接；第一转轴和第三转轴通过齿轮传动连接；第十转轴和第十三转轴通过齿轮传动连接；第十螺旋片固定安装在第一转轴上，第十一螺旋片固定安装在第十转轴上；第九转轴的一端旋转安装在第五轴孔内，第九转轴与第一转轴通过齿轮传动连接；第九螺旋片固定安装在第九转轴上；第四转轴的一端旋转安装在第七轴孔内，第四转轴与第一液压马达通过联轴器连接；第一螺旋片固定安装在第四转轴上。

作为本技术的进一步改进，上述第五安装通道的两端对称的开有两个第二安装槽；第三转轴安装在第八轴孔内的一端穿过对应的第八轴孔位于其中一个第二安装槽内；第十三转轴安装在第八轴孔内的一端穿过对应的第八轴孔位于另一个第二安装槽内；第一转轴的下端穿过对应的第八轴孔位于对应的第二安装槽内，第十转轴的下端穿过对应的第八轴孔位于对应的第二安装槽内；两个第二十二齿轮分别固定安装在第一转轴和第十转轴的下端，且位于两个第二安装槽内；两个第二十一齿轮分别固定安装在第三转轴和第十三转轴位于对应第二安装槽内的一端，两个第二十一齿轮与两个第二十二齿轮一一对应分别啮合。

上述第一转轴和第十转轴的上端分别固定安装有一个第二链条轮，两个第二链条轮之间通过第二链条连接；第二十三齿轮固定安装在第一转轴的上端，第二齿轮轴旋转安装在安装壳上，第十九齿轮固定安装在第二齿轮轴的一端，且第十九齿轮与第二十三齿轮啮合；第十八齿轮固定安装在第二齿轮轴的另一端；第二十齿轮固定安装在第九转轴的一端，且第十八齿轮与第二十齿轮啮合。

作为本技术的进一步改进，上述第一齿轮固定安装在第一转轴的上端，第二齿轮旋转安装在安装壳上，且第二齿轮与第一齿轮啮合；第三齿轮旋转安装在安装壳上，且第三齿轮与第二齿轮啮合；第四齿轮旋转安装在第二转轴上，且第四齿轮与第三齿轮啮合。

上述第十一齿轮固定安装在第四转轴上，第十齿轮旋转安装在安装壳上，且第十齿轮与第十一齿轮啮合；第九齿轮旋转安装在安装壳上，且第九齿轮与第十齿轮啮合；第八齿轮旋转安装在第五转轴上，且第八齿轮与第九齿轮啮合。

作为本技术的进一步改进，上述安装壳下端的两侧对称的安装有两个防护壳，所述两个防护壳与第五安装通道相通；两个防护壳的前后两端分别开有一个第九轴孔；两个进给模块安装在两个防护壳上。

上述进给模块包括第三螺旋片、第一安装套、固定轴、第二安装套、第四螺旋片，其中固定轴为十字状结构，固定轴的一端固定安装在对应一侧的防护壳内端面上；固定轴的另外对称的两端分别穿过对应防护壳上的第九轴孔位于防护壳外侧；第一安装套旋转安装在固定轴的前端，第三螺旋片固定安装在第一安装套上；第二安装套旋转安装在固定轴的后端，第四螺旋片固定安装在第二安装套上。

上述两个第五齿轮对称的固定安装在第三转轴和第十三转轴的一端，且分别位于两个防护壳内；两个第六齿轮分别固定安装在两个进给模块中的两个第一安装套上，且两个第六齿轮分别与同侧的第五齿轮啮合；两个第七齿轮分别固定安装在两个进给模块中的两个第二安装套上，且两个第七齿轮分别与同侧的第五齿轮啮合；位于同侧的第七齿轮和第六齿轮分别位于对应第五齿轮的两侧。

作为本技术的进一步改进，上述两个防护壳上所开的两个第九轴孔上分别开有一个第三环形槽，两个第一安装套上分别固定安装有一个第二导向环，两个第一安装套上的第二导向环分别与对应第九轴孔上所开的第三环形槽一一对应旋转配合；两个第一安装套与对应的第九轴孔之间还分别安装有两个第二密封圈，两个第二密封圈位于对应第二导向环的两侧；两个第二安装套上分别固定安装有一个第一导向环，两个第二安装套上的第一导向环分别与对应第九轴孔上所开的第三环形槽一一对应旋转配合；两个第二安装套与对应的第九轴孔之间还分别安装有两个第一密封圈，两个第一密封圈位于对应第一导向环的两侧。

上述安装壳上所开的第一轴孔的内圆面上均开有一个第一环形槽，第七转轴的一端固定安装有第四导向环，第七转轴上的第四导向环与对应第一轴孔上的第一环形槽旋转配合；第七转轴与对应第一轴孔之间还安装有两个第四密封圈，两个第四密封圈分别位于对应第四导向环的两侧；第十二转轴的一端固定安装有第四导向环，第十二转轴上的第四导向环与对应第一轴孔上的第一环形槽旋转配合；第十二转轴与对应第一轴孔之间还安装有两个第四密封圈，两个第四密封圈分别位于对应第四导向环的两侧；第二转轴的下端固定安装有第三导向环，第二转轴上的第三导向环与对应第一轴孔上的第一环形槽旋转配合；第二转轴与对应第一轴孔之间还安装有两个第三密封圈，两个第三密封圈分别位于对应第三导向环的两侧；第八转轴的下端固定安装有第三导向环，第八转轴上的第三导向环与对应第一轴孔上的第一环形槽旋转配合；第八转轴与对应第一轴孔之间还安装有两个第三密封圈，两个第三密封圈分别位于对应第三导向环的两侧。

上述安装壳上所开的第八轴孔的内圆面上均开有一个第二环形槽，第三转轴的一端固定安装有第六导向环，第三转轴上的第六导向环与对应第八轴孔上的第二环形槽旋转配合；第三转轴与对应第八轴孔之间还安装有两个第五密封圈，两个第五密封圈分别位于对应第六导向环的两侧；第十三转轴的一端固定安装有第六导向环，第十三转轴上的第六导向环与对应第八轴孔上的第二环形槽旋转配合；第十三转轴与对应第八轴孔之间还安装有两个第五密封圈，两个第五密封圈分别位于对应第六导向环的两侧；第一转轴的下端固定安装有第五导向环，第一转轴上的第五导向环与对应第八轴孔上的第二环形槽旋转配合；第一转轴与对应第八轴孔之间还安装有两个第六密封圈，两个第六密封圈分别位于对应第五导向环的两侧；第十转轴的下端固定安装有第五导向环，第十转轴上的第五导向环与对应第八轴孔上的第二环形槽旋转配合；第十转轴与对应第八轴孔之间还安装有两个第六密封圈，两个第六密封圈分别位于对应第五导向环的两侧。

相对于传统的地下土层换土技术，本发明设计的有益效果如下：

1、本发明设计的换土机构，可以下伸入土壤下侧的过滤土层内，对过滤土层进行换土，防止长时间使用后，土壤下层的过滤土层出现堵塞现象。

2、本发明中为了降低通过机械臂驱动换土机构向前行走时对机械臂的损耗，降低机械臂的使用寿命；本发明设计了进给模块，通过进给模块增加换土机构向前行走过程中的驱动力。

3、本发明中第一螺旋片和第二螺旋片设计成旋向相反还具有粉碎土块的作用；第一螺旋片在向前旋转时会挤压对应区域的土层，使其受压成为块状体，在第二螺旋片旋转经过这些块状体的时候，会螺旋切割使这些块状体粉碎；提土层的孔隙率，增加换土后过滤土层的过滤能力，提高下渗速度。

4、本发明中在工作过程中执行机构的下侧位于土壤下侧的过滤土层内，在行走过程中执行机构的上端需要穿过上侧的植被层，为了降低执行在植被层行走的阻力，本发明在安装壳的前端设计了三角凸起，通过三角凸起降低安装壳在换土过程中与土壤之间的阻力。

5、本发明中第一液压马达驱动第一螺旋片和第二螺旋片旋转的速度大于第十四螺旋片和第九螺旋片被驱动旋转的速度，这样设计的目的是保证通过两个第一安装通道和两个第四安装通道填入和排出的土能够与第一螺旋片和第二螺旋片填入和排出的土的量达到饱和状态，不会出现堆积现象。

6、本发明因设计双向正向牵拉，保证了换土设备工作的可靠和稳定性。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件分布示意图。

图3是执行机构外观示意图。

图4是执行机构平面示意图。

图5是排土机构安装示意图。

图6是填土机构安装示意图。

图7是安装壳结构示意图。

图8是第一安装通道、第二安装通道和第三安装通道分布示意图。

图9是第四安装通道、第五安装通道和第六安装通道分布示意图。

图10是导向板和缺口结构示意图。

图11是执行机构内部结构示意图。

图12是排土机构、填土机构和进给模块连接示意图。

图13是第一螺旋片和第二螺旋片安装示意图。

图14是进给模块结构示意图。

图15是填土机构结构示意图。

图16是排土机构结构示意图。

图17是设备工作原理示意图。

图18是设备工作准备工作示意图。

图中标号名称：1、行走机构；2、液压杆；3、机械臂；4、执行机构；5、三角凸起；6、安装壳；7、第一液压马达；8、第二液压马达；9、进给模块；10、排土机构；11、填土机构；12、第一安装通道；13、第二安装通道；14、第一环形槽；15、第一安装槽；16、第一弧形通道；17、第三安装通道；18、填土口；19、第二轴孔；20、第三轴孔；21、第四轴孔；22、第四安装通道；23、第五轴孔；24、第六轴孔；25、第七轴孔；26、第五安装通道；27、防护壳；28、第二安装槽；29、导向板；30、第二弧形通道；31、第二环形槽；32、第八轴孔；33、第三环形槽；34、第九轴孔；35、导向通道；36、缺口；37、第一齿轮；38、第二齿轮；39、第三齿轮；40、第四齿轮；41、第一转轴；42、第二转轴；43、第三转轴；44、第五齿轮；45、第六齿轮；46、第七齿轮；47、第一螺旋片；48、第四转轴；49、第五转轴；50、第二螺旋片；51、第八齿轮；52、第九齿轮；53、第十齿轮；54、第十一齿轮；55、马达支撑；56、第三螺旋片；57、第一安装套；58、固定轴；59、第二安装套；60、第四螺旋片；61、第一密封圈；62、第二密封圈；63、第一导向环；64、第二导向环；65、第十四螺旋片；66、第六转轴；67、第五螺旋片；68、第七转轴；69、第六螺旋片；70、第七螺旋片；71、第八转轴；72、第八螺旋片；73、第一链条；74、第一链条轮；75、第十二齿轮；76、第十三齿轮；77、第十四齿轮；78、第十五齿轮；79、第一齿轮轴；80、第十六齿轮；81、第十七齿轮；82、第三密封圈；83、第三导向环；84、第四导向环；85、第四密封圈；86、第九螺旋片；87、第九转轴；88、第十螺旋片；89、第十转轴；90、第十一螺旋片；91、第十二螺旋片；92、第十八齿轮；93、第二链条；94、第二链条轮；95、第十九齿轮；96、第二齿轮轴；97、第二十齿轮；98、第五导向环；99、第五密封圈；100、第六导向环；101、第六密封圈；102、第二十一齿轮；103、第二十二齿轮；104、第一轴孔；105、第十三螺旋片；106、第六安装通道；107、排土口；108、第十二转轴；109、第十三转轴；110、第二十三齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图18所示，本发明设计的换土设备，在使用前需要在土壤上打出一个一定深度的坑体，然后将该设备的执行机构4放入坑体内。所开坑体的深度能够保证在该设备的执行机构4放入坑体后，排土机构10、填土机构11的下侧和进给模块9能够与土壤下层的过滤土层接触，并对过滤土层进行换土；防止上层过滤层因长时间使用造成堵塞。

如图17所示，本发明在设计公园、花园布局的时候，在需要定时进行换土的土层两侧或者在等间距土层之间修建供行走机构1行走的道路。

如图1、2所示，它包括行走机构1、执行机构4，其中行走机构1上安装有两个对称分布的机械臂3，执行机构4安装在两个机械臂3的输出端；所述行走机构1、机械臂3和执行机构4机构之间安装有多个控制两个机械臂3和执行机构4摆动的液压杆2。

本发明通过各个液压杆2控制机械臂3的摆动，在各个液压杆2的共同作用下保证执行机构4下侧保持水平状态。

如图3、4、5所示，上述执行机构4包括安装壳6、排土机构10、填土机构11、进给模块9、第二液压马达8、第一液压马达7，其中如图7、9所示，安装壳6前端内侧的下端开有第五安装通道26，第五通道的下侧开有与外界相通的缺口36；第五安装通道26两侧的上端开有两个对称分布的第四安装通道22，两个第四安装通道22的上端开有第六安装通道106；第六安装通道106一端的下侧开有排土口107；如图7、8所示，安装壳6后端内侧的下端开有第二安装通道13，第二安装通道13两侧的上端开有两个对称分布的第一安装通道12，两个第一安装通道12的上端开有第三安装通道17；第三安装通道17一端的上侧开有填土口18；如图6、10所示，安装壳6的后端固定安装有导向板29，导向板29内具有均匀分布的导向通道35，导向通道35的前端与第二安装通道13接通；安装壳6的前端铰接安装在两个机械臂3的输出端；如图5所示，排土机构10安装在第四安装通道22、第五安装通道26和第六安装通道106内；如图6所示，填土机构11安装在第一安装通道12、第二安装通道13和第三安装通道17内；如图3所示，安装壳6下端的两侧对称的安装有两个通过螺旋片旋转进给，为安装壳6、排土机构10和填土机构11向前行走提供动力的进给模块9；如图11、12所示，第一液压马达7和第二液压马达8通过马达支撑55安装在安装壳6上，第一液压马达7和第二液压马达8为排土机构10、填土机构11和进给模块9提供动力。

如图16所示，上述排土机构10包括第十三螺旋片105、第十二螺旋片91、第十一螺旋片90、第十螺旋片88、第九螺旋片86、第一螺旋片47，其中第十三螺旋片105和第十二螺旋片91的旋向相同，第十三螺旋片105和第十二螺旋片91分别旋转安装在第五安装通道26内，且第十三螺旋片105和第十二螺旋片91分别位于第五安装通道26的两侧，第十三螺旋片105和第十二螺旋片91相互靠近的一端固定连接；第十螺旋片88和第十一螺旋片90旋向相同，第十螺旋片88和第十一螺旋片90分别旋转安装在两个第四安装通道22内；第一螺旋片47与第九螺旋片86的旋向相同，第一螺旋片47和第九螺旋片86分别旋转安装在第六安装通道106内的两侧，且第一螺旋片47位于排土口107上侧。

如图15所示，上述填土机构11包括第十四螺旋片65、第五螺旋片67、第六螺旋片69、第七螺旋片70、第八螺旋片72、第二螺旋片50，其中第六螺旋片69和第七螺旋片70的旋向相同，第六螺旋片69和第七螺旋片70分别旋转安装在第二安装通道13内，且第六螺旋片69和第七螺旋片70分别位于第二安装通道13的两侧，第六螺旋片69和第七螺旋片70相互靠近的一端固定连接；第五螺旋片67和第八螺旋片72旋向相同，第五螺旋片67和第八螺旋片72分别旋转安装在两个第一安装通道12内；第二螺旋片50与第十四螺旋片65的旋向相同，第二螺旋片50和第十四螺旋片65分别旋转安装在第三安装通道17内的两侧，且第二螺旋片50位于填土口18下侧。

如图11、12所示，上述第一液压马达7通过齿轮传动驱动第一螺旋片47和第二螺旋片50旋转；第二液压马达8通过齿轮传动驱动第五螺旋片67、第六螺旋片69、第七螺旋片70、第八螺旋片72、第九螺旋片86、第十螺旋片88、第十一螺旋片90、第十二螺旋片91、第十三螺旋片105和第十四螺旋片65旋转。

上述第十三螺旋片105和第十二螺旋片91在旋转过程中将土层下侧过滤土层的土沿着第五安装通道26运输到两侧，然后通过两侧旋转的第十螺旋片88和第十一螺旋片90沿着两个第四安装通道22向上运输，运输到第六安装通道106内，运输到第六安装通道106内的土在旋转的第九螺旋片86的作用下朝着第一螺旋片47一侧移动，最终被旋转的第一螺旋片47运输到排土口107上侧，从排土口107排出。

将新填加的土从填土口18填入第三安装通道17内，然后通过旋转中的第二螺旋片50运输到第十四螺旋片65一侧，在旋转中的第十四螺旋片65的作用下新添的土被运输至两个第一安装通道12的上侧，之后通过旋转中的第五螺旋片67和第八螺旋片72向下运输，运输到第二安装通道13内，运输至第二安装通道13内的土在第六螺旋片69和第七螺旋片70的作用下沿着第二安装通道13向中间移动，最后通过导向板29上的导向通道35均匀排入被第十三螺旋片105和第十二螺旋片91挖走旧土后流出的空间内。

如图1所示，上述安装壳6的前端从上到下固定安装有三角凸起5。

本发明中在工作过程中执行机构4的下侧位于土壤下侧的过滤土层内，在行走过程中执行机构4的上端需要穿过上侧的植被层，为了降低执行在植被层行走的阻力，本发明在安装壳6的前端设计了三角凸起5，通过三角凸起5降低安装壳6在换土过程中与土壤之间的阻力。

如图8、9所示，上述安装壳6内所开的两个第一安装通道12与下侧的第二安装通道13之间对称的开有两个第一弧形通道16；安装壳6内所开的两个第四安装通道22与下侧的第五安装通道26之间对称的开有两个第二弧形通道30。第一弧形通道16和第二弧形通道30的作用是降低土移动的阻力。

如图8所示，上述第二安装通道13的两端和两个第一安装通道12的下端均开有一个第一轴孔104；第三安装通道17的上侧对称的开有两个第三轴孔20，第三安装通道17的两侧开有第四轴孔21和第二轴孔19。

如图15所示，第七转轴68和第十二转轴108的一端分别旋转安装在第二安装通道13两端的两个第一轴孔104内；第六螺旋片69固定安装在第十二转轴108上；第七螺旋片70固定安装在第七转轴68上；第二转轴42和第八转轴71的两端分别旋转安装在两个第一安装通道12的两个第一轴孔104和第三安装通道17的两个第三轴孔20内；第二转轴42与第二液压马达8通过齿轮传动连接；第二转轴42和第十二转轴108通过齿轮传动连接；第八转轴71和第七转轴68通过齿轮传动连接；第五螺旋片67固定安装在第二转轴42上，第八螺旋片72固定安装在第八转轴71上；第六转轴66的一端旋转安装在第四轴孔21内，第六转轴66与第二转轴42通过齿轮传动连接；第十四螺旋片65固定安装在第六转轴66上；第五转轴49的一端旋转安装在第二轴孔19内，第五转轴49与第一液压马达7通过齿轮传动连接；第二螺旋片50固定安装在第五转轴49上。

如图8所示，上述第二安装通道13的两端对称的开有两个第一安装槽15；如图15所示，第七转轴68安装在第一轴孔104内的一端穿过对应的第一轴孔104位于其中一个第一安装槽15内；第十二转轴108安装在第一轴孔104内的一端穿过对应的第一轴孔104位于另一个第一安装槽15内；第二转轴42的下端穿过对应的第一轴孔104位于对应的第一安装槽15内，第八转轴71的下端穿过对应的第一轴孔104位于对应的第一安装槽15内；两个第十六齿轮80分别固定安装在第二转轴42和第八转轴71的下端，且位于两个第一安装槽15内；两个第十七齿轮81分别固定安装在第七转轴68和第十二转轴108位于对应第一安装槽15内的一端，两个第十七齿轮81与两个第十六齿轮80一一对应分别啮合。

如图15所示，第二转轴42和第八转轴71旋转时会带动其上安装的两个第十六齿轮80旋转，两个第十六齿轮80旋转带动两个第十七齿轮81旋转，两个第十七齿轮81旋转分别带动第七转轴68和第十二转轴108旋转；第七转轴68旋转带动第七螺旋片70旋转，第十二转轴108旋转带动第六螺旋片69旋转。

如图15所示，上述第二转轴42和第八转轴71的上端分别固定安装有一个第一链条轮74，两个第一链条轮74之间通过第一链条73连接；第十二齿轮75固定安装在第二转轴42的上端，第一齿轮轴79旋转安装在安装壳6上，第十五齿轮78固定安装在第一齿轮轴79的一端，且第十五齿轮78与第十二齿轮75啮合；第十三齿轮76固定安装在第一齿轮轴79的另一端；第十四齿轮77固定安装在第六转轴66的一端，且第十四齿轮77与第十三齿轮76啮合。

第二转轴42旋转时会带动其上的第一链条轮74旋转，该第一链条轮74旋转通过第一链条73带动安装在第八转轴71上的第二链条轮94旋转，进而带动第八转轴71旋转；第八转轴71转轴旋转带动第八螺旋片72旋转；同时第二转轴42旋转带动第十二齿轮75旋转，第十二齿轮75旋转带动第十五齿轮78旋转，第十五齿轮78旋转带动第一齿轮轴79旋转，第一齿轮轴79旋转带动第十三齿轮76旋转，第十三齿轮76旋转带动第十四齿轮77旋转，第十四齿轮77旋转带动第六转轴66旋转；第六转轴66旋转带动第十四螺旋片65旋转。

如图9所示，上述第五安装通道26的两端和两个第四安装通道22的下端均开有一个第八轴孔32；第六安装通道106的上侧对称的开有两个第六轴孔24，第三安装通道17的两侧开有第五轴孔23和第七轴孔25。

如图16所示，第三转轴43和第十三转轴109的一端分别旋转安装在第五安装通道26两端的两个第八轴孔32内；第十三螺旋片105固定安装在第三转轴43上；第十二螺旋片91固定安装在第十三转轴109上；第一转轴41和第十转轴89的两端分别旋转安装在两个第四安装通道22的两个第八轴孔32和第六安装通道106的两个第六轴孔24内；第一转轴41与第二液压马达8通过联轴器连接；第一转轴41和第三转轴43通过齿轮传动连接；第十转轴89和第十三转轴109通过齿轮传动连接；第十螺旋片88固定安装在第一转轴41上，第十一螺旋片90固定安装在第十转轴89上；第九转轴87的一端旋转安装在第五轴孔23内，第九转轴87与第一转轴41通过齿轮传动连接；第九螺旋片86固定安装在第九转轴87上；第四转轴48的一端旋转安装在第七轴孔25内，第四转轴48与第一液压马达7通过联轴器连接；第一螺旋片47固定安装在第四转轴48上。

第二液压马达8工作驱动第一转轴41旋转；第一转轴41旋转带动第十螺旋片88旋转；第一液压马达7工作驱动第四转轴48旋转，第四转轴48旋转带动第一螺旋片47旋转。

如图9所示，上述第五安装通道26的两端对称的开有两个第二安装槽28；如图16所示，第三转轴43安装在第八轴孔32内的一端穿过对应的第八轴孔32位于其中一个第二安装槽28内；第十三转轴109安装在第八轴孔32内的一端穿过对应的第八轴孔32位于另一个第二安装槽28内；第一转轴41的下端穿过对应的第八轴孔32位于对应的第二安装槽28内，第十转轴89的下端穿过对应的第八轴孔32位于对应的第二安装槽28内；两个第二十二齿轮103分别固定安装在第一转轴41和第十转轴89的下端，且位于两个第二安装槽28内；两个第二十一齿轮102分别固定安装在第三转轴43和第十三转轴109位于对应第二安装槽28内的一端，两个第二十一齿轮102与两个第二十二齿轮103一一对应分别啮合。

第一转轴41和第十转轴89旋转时会带动其上安装的两个第二十二齿轮103旋转，两个第二十二齿轮103旋转带动两个第二十一齿轮102旋转，两个第二十一齿轮102旋转分别带动第三转轴43和第十三转轴109旋转；第三转轴43旋转带动第十三螺旋片105旋转，第十三转轴109旋转带动第十二螺旋片91旋转。

如图16所示，上述第一转轴41和第十转轴89的上端分别固定安装有一个第二链条轮94，两个第二链条轮94之间通过第二链条93连接；第二十三齿轮110固定安装在第一转轴41的上端，第二齿轮轴96旋转安装在安装壳6上，第十九齿轮95固定安装在第二齿轮轴96的一端，且第十九齿轮95与第二十三齿轮110啮合；第十八齿轮92固定安装在第二齿轮轴96的另一端；第二十齿轮97固定安装在第九转轴87的一端，且第十八齿轮92与第二十齿轮97啮合。

第一转轴41旋转时会带动其上的第二链条轮94旋转，该第二链条轮94旋转通过第二链条93带动安装在第十转轴89上的第二链条轮94旋转，进而带动第十转轴89旋转；第十转轴89转轴旋转带动第十一螺旋片90旋转；同时第一转轴41旋转带动第二十三齿轮110旋转，第二十三齿轮110旋转带动第十九齿轮95旋转，第十九齿轮95旋转带动第二齿轮轴96旋转，第二齿轮轴96旋转带动第十八齿轮92旋转，第十八齿轮92旋转带动第二十齿轮97旋转，第二十齿轮97旋转带动第九转轴87旋转；第九转轴87旋转带动第九螺旋片86旋转。

如图12所示，上述第一齿轮37固定安装在第一转轴41的上端，第二齿轮38旋转安装在安装壳6上，且第二齿轮38与第一齿轮37啮合；第三齿轮39旋转安装在安装壳6上，且第三齿轮39与第二齿轮38啮合；第四齿轮40旋转安装在第二转轴42上，且第四齿轮40与第三齿轮39啮合。

如图13所示，上述第十一齿轮54固定安装在第四转轴48上，第十齿轮53旋转安装在安装壳6上，且第十齿轮53与第十一齿轮54啮合；第九齿轮52旋转安装在安装壳6上，且第九齿轮52与第十齿轮53啮合；第八齿轮51旋转安装在第五转轴49上，且第八齿轮51与第九齿轮52啮合。

第一转轴41旋转时会带动第一齿轮37旋转，第一齿轮37旋转带动第二齿轮38旋转，第二齿轮38旋转带动第三齿轮39旋转，第三齿轮39旋转带动第四齿轮40旋转，第四齿轮40旋转带动第二转轴42旋转；第二转轴42旋转带动第五螺旋片67旋转。

第四转轴48旋转时，第四齿轮40会带动第十一齿轮54旋转，第十一齿轮54旋转带动第十齿轮53旋转，第十齿轮53旋转带动第九齿轮52旋转，第九齿轮52旋转带动第八齿轮51旋转，第八齿轮51旋转带动第五转轴49旋转；第五转轴49旋转带动第二螺旋片50旋转。

如图9所示，上述安装壳6下端的两侧对称的安装有两个防护壳27，所述两个防护壳27与第五安装通道26相通；两个防护壳27的前后两端分别开有一个第九轴孔34；两个进给模块9安装在两个防护壳27上。

如图14所示，上述进给模块9包括第三螺旋片56、第一安装套57、固定轴58、第二安装套59、第四螺旋片60，其中固定轴58为十字状结构，固定轴58的一端固定安装在对应一侧的防护壳27内端面上；固定轴58的另外对称的两端分别穿过对应防护壳27上的第九轴孔34位于防护壳27外侧；第一安装套57旋转安装在固定轴58的前端，第三螺旋片56固定安装在第一安装套57上；第二安装套59旋转安装在固定轴58的后端，第四螺旋片60固定安装在第二安装套59上。

如图14所示，上述两个第五齿轮44对称的固定安装在第三转轴43和第十三转轴109的一端，且分别位于两个防护壳27内；两个第六齿轮45分别固定安装在两个进给模块9中的两个第一安装套57上，且两个第六齿轮45分别与同侧的第五齿轮44啮合；两个第七齿轮46分别固定安装在两个进给模块9中的两个第二安装套59上，且两个第七齿轮46分别与同侧的第五齿轮44啮合；位于同侧的第七齿轮46和第六齿轮45分别位于对应第五齿轮44的两侧。

为了降低通过机械臂3驱动执行机构4向前行走时对机械臂3的损耗，降低机械臂3的使用寿命；本发明设计了进给模块9，通过进给模块9增加执行机构4向前行走过程中的驱动力。在换土机构中第三转轴43和第十三转轴109被驱动旋转，在旋转的过程中，第三转轴43和第十三转轴109会带动两个第五齿轮44旋转，两个第五齿轮44旋转分别带动与其啮合的第七齿轮46和第六齿轮45旋转；第七齿轮46和第六齿轮45旋转带动第一安装套57盒第二安装套59旋转，进而带动两侧进给模块9中的两个第三螺旋片56和两个第四螺旋片60旋转，通过第三螺旋片56和第四螺旋片60的旋转拨动土壤，使得土壤反向推动两个进给模块9向前移动，两个进给模块9带动填土机构11和排土机构10向前移动。

本发明中设计第三螺旋片56和第四螺旋片60的旋向相反的原因是，因安装第三螺旋片56和第四螺旋片60的第一安装套57和第二安装套59位于第三转轴43和第十三转轴109的前后两侧；通过第六齿轮45和第七齿轮46的传动，第一安装套57和第二安装套59被驱动旋转的方向相反，为了保证第三螺旋片56和第四螺旋片60在旋转过程中能够在土壤的作用下共同带动换土机构向前移动，而不是一个驱动向前，一个驱动向后，所以，本发明通过设计第三螺旋片56和第四螺旋片60相反的旋向来实现这一目的。

本发明中第三螺旋片56和第四螺旋片60设计成旋向相反还具有粉碎土块的作用；第三螺旋片56在向前旋转时会挤压对应区域的土层，使其受压成为块状体，在第四螺旋片60旋转经过这些块状体的时候，会螺旋切割使这些块状体分离；提土层的孔隙率，增加换土后过滤土层的过滤能力，提高下渗速度。

如图9所示，上述两个防护壳27上所开的两个第九轴孔34上分别开有一个第三环形槽33，如图14所示，两个第一安装套57上分别固定安装有一个第二导向环64，两个第一安装套57上的第二导向环64分别与对应第九轴孔34上所开的第三环形槽33一一对应旋转配合；两个第一安装套57与对应的第九轴孔34之间还分别安装有两个第二密封圈62，两个第二密封圈62位于对应第二导向环64的两侧；通过第二导向环64和第三环形槽33的配合对第一安装套57的旋转起到密封作用。通过两个第二密封圈62进一步增加第一安装套57旋转的密封性。两个第二安装套59上分别固定安装有一个第一导向环63，两个第二安装套59上的第一导向环63分别与对应第九轴孔34上所开的第三环形槽33一一对应旋转配合；两个第二安装套59与对应的第九轴孔34之间还分别安装有两个第一密封圈61，两个第一密封圈61位于对应第一导向环63的两侧；通过第一导向环63和第三环形槽33的配合对第二安装套59的旋转起到密封作用。通过两个第一密封圈61进一步增加第二安装套59旋转的密封性。

如图8所示，上述安装壳6上所开的第一轴孔104的内圆面上均开有一个第一环形槽14，第七转轴68的一端固定安装有第四导向环84，如图15所示，第七转轴68上的第四导向环84与对应第一轴孔104上的第一环形槽14旋转配合；第七转轴68与对应第一轴孔104之间还安装有两个第四密封圈85，两个第四密封圈85分别位于对应第四导向环84的两侧；通过第四导向环84和第一环形槽14的配合对第七转轴68的旋转起到密封作用。通过两个第四密封圈85进一步增加第一转轴41旋转的密封性。第十二转轴108的一端固定安装有第四导向环84，第十二转轴108上的第四导向环84与对应第一轴孔104上的第一环形槽14旋转配合；第十二转轴108与对应第一轴孔104之间还安装有两个第四密封圈85，两个第四密封圈85分别位于对应第四导向环84的两侧；通过第四导向环84和第一环形槽14的配合对第十二转轴108的旋转起到密封作用。通过两个第四密封圈85进一步增加第十二转轴108旋转的密封性。第二转轴42的下端固定安装有第三导向环83，第二转轴42上的第三导向环83与对应第一轴孔104上的第一环形槽14旋转配合；第二转轴42与对应第一轴孔104之间还安装有两个第三密封圈82，两个第三密封圈82分别位于对应第三导向环83的两侧；通过第三导向环83和第一环形槽14的配合对第二转轴42的旋转起到密封作用。通过两个第三密封圈82进一步增加第二转轴42旋转的密封性。第八转轴71的下端固定安装有第三导向环83，第八转轴71上的第三导向环83与对应第一轴孔104上的第一环形槽14旋转配合；第八转轴71与对应第一轴孔104之间还安装有两个第三密封圈82，两个第三密封圈82分别位于对应第三导向环83的两侧；通过第三导向环83和第一环形槽14的配合对第八转轴71的旋转起到密封作用。通过两个第三密封圈82进一步增加第八转轴71旋转的密封性。

如图9所示，上述安装壳6上所开的第八轴孔32的内圆面上均开有一个第二环形槽31，如图16所示，第三转轴43的一端固定安装有第六导向环100，第三转轴43上的第六导向环100与对应第八轴孔32上的第二环形槽31旋转配合；第三转轴43与对应第八轴孔32之间还安装有两个第五密封圈99，两个第五密封圈99分别位于对应第六导向环100的两侧；通过第六导向环100和第二环形槽31的配合对第三转轴43的旋转起到密封作用。通过两个第五密封圈99进一步增加第三转轴43旋转的密封性。第十三转轴109的一端固定安装有第六导向环100，第十三转轴109上的第六导向环100与对应第八轴孔32上的第二环形槽31旋转配合；第十三转轴109与对应第八轴孔32之间还安装有两个第五密封圈99，两个第五密封圈99分别位于对应第六导向环100的两侧；通过第六导向环100和第二环形槽31的配合对第十三转轴109的旋转起到密封作用。通过两个第五密封圈99进一步增加第十三转轴109旋转的密封性。第一转轴41的下端固定安装有第五导向环98，第一转轴41上的第五导向环98与对应第八轴孔32上的第二环形槽31旋转配合；第一转轴41与对应第八轴孔32之间还安装有两个第六密封圈101，两个第六密封圈101分别位于对应第五导向环98的两侧；通过第五导向环98和第二环形槽31的配合对第一转轴41的旋转起到密封作用。通过两个第六密封圈101进一步增加第一转轴41旋转的密封性。第十转轴89的下端固定安装有第五导向环98，第十转轴89上的第五导向环98与对应第八轴孔32上的第二环形槽31旋转配合；第十转轴89与对应第八轴孔32之间还安装有两个第六密封圈101，两个第六密封圈101分别位于对应第五导向环98的两侧；通过第五导向环98和第二环形槽31的配合对第十转轴89的旋转起到密封作用。通过两个第六密封圈101进一步增加第十转轴89旋转的密封性。

本发明中第一液压马达7驱动第一螺旋片47和第二螺旋片50旋转的速度大于第十四螺旋片65和第九螺旋片86被驱动旋转的速度，这样设计的目的是保证通过两个第一安装通道12和两个第四安装通道22填入和排出的土能够与第一螺旋片47和第二螺旋片50填入和排出的土的量达到平衡状态，不会出现堆积现象。

机械臂3采用现有技术即可，本发明仅是示意。

本发明的执行机构4的迎面面积较大，前进阻力很大，故本发明处于施工可实施性的考虑，采用了进给模块9和行走机构1双侧正向牵拉的方式带动换土设备工作。

具体工作流程：当使用本发明设计的换土设备时，在使用前需要在土壤上打出一个一定深度的坑体，然后将该设备的执行机构4放入坑体内；行走机构1位于事先流出的道路上；然后通过各个液压杆2控制机械臂3的摆动，使得执行机构4的下端保持水平状态。

之后控制行走机构1行走，行走机构1通过机械臂3带动安装壳6移动；安装壳6移动带动填土机构11和排土机构10向前移动；在移动过远中，通过第一液压马达7和第二液压马达8控制，第一螺旋片47、第二螺旋片50、第五螺旋片67、第六螺旋片69、第七螺旋片70、第八螺旋片72、第九螺旋片86、第十螺旋片88、第十一螺旋片90、第十二螺旋片91、第十三螺旋片105和第十四螺旋片65旋转；且通过设计的旋转方向和螺旋方向使得第十三螺旋片105和第十二螺旋片91在旋转过程中将土层下侧过滤土层的土沿着第五安装通道26运输到两侧，然后通过两侧旋转的第十螺旋片88和第十一螺旋片90沿着两个第四安装通道22向上运输，运输到第六安装通道106内，运输到第六安装通道106内的土在旋转的第九螺旋片86的作用下朝着第一螺旋片47一侧移动，最终被旋转的第一螺旋片47运输到排土口107上侧，从排土口107排出。同时将新填加的土从填土口18填入第三安装通道17内，然后通过旋转中的第二螺旋片50运输到第十四螺旋片65一侧，在旋转中的第十四螺旋片65的作用下新添的土被运输至两个第一安装通道12的上侧，之后通过旋转中的第五螺旋片67和第八螺旋片72向下运输，运输到第二安装通道13内，运输至第二安装通道13内的土在第六螺旋片69和第七螺旋片70的作用下沿着第二安装通道13向中间移动，最后通过导向板29上的导向通道35均匀排入被第十三螺旋片105和第十二螺旋片91挖走旧土后流出的空间内。

Claims (10)

1.一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：它包括行走机构、执行机构，其中行走机构上安装有两个对称分布的机械臂，执行机构安装在两个机械臂的输出端；所述行走机构、机械臂和执行机构之间安装有多个控制两个机械臂和执行机构摆动的液压杆；

上述执行机构包括安装壳、排土机构、填土机构、进给模块、第二液压马达、第一液压马达，其中安装壳前端内侧的下端开有第五安装通道，第五通道的下侧开有与外界相通的缺口；第五安装通道两侧的上端开有两个对称分布的第四安装通道，两个第四安装通道的上端开有第六安装通道；第六安装通道一端的下侧开有排土口；安装壳后端内侧的下端开有第二安装通道，第二安装通道两侧的上端开有两个对称分布的第一安装通道，两个第一安装通道的上端开有第三安装通道；第三安装通道一端的上侧开有填土口；安装壳的后端固定安装有导向板，导向板内具有均匀分布的导向通道，导向通道的前端与第二安装通道接通；安装壳的前端铰接安装在两个机械臂的输出端；排土机构安装在第四安装通道、第五安装通道和第六安装通道内；填土机构安装在第一安装通道、第二安装通道和第三安装通道内；安装壳下端的两侧对称的安装有两个通过螺旋片旋转进给，为安装壳、排土机构和填土机构向前行走提供动力的进给模块；第一液压马达和第二液压马达通过马达支撑安装在安装壳上，第一液压马达和第二液压马达为排土机构、填土机构和进给模块提供动力；

上述排土机构包括第十三螺旋片、第十二螺旋片、第十一螺旋片、第十螺旋片、第九螺旋片、第一螺旋片，其中第十三螺旋片和第十二螺旋片的旋向相同，第十三螺旋片和第十二螺旋片分别旋转安装在第五安装通道内，且第十三螺旋片和第十二螺旋片分别位于第五安装通道的两侧，第十三螺旋片和第十二螺旋片相互靠近的一端固定连接；第十螺旋片和第十一螺旋片旋向相同，第十螺旋片和第十一螺旋片分别旋转安装在两个第四安装通道内；第一螺旋片与第九螺旋片的旋向相同，第一螺旋片和第九螺旋片分别旋转安装在第六安装通道内的两侧，且第一螺旋片位于排土口上侧；

上述填土机构包括第十四螺旋片、第五螺旋片、第六螺旋片、第七螺旋片、第八螺旋片、第二螺旋片，其中第六螺旋片和第七螺旋片的旋向相同，第六螺旋片和第七螺旋片分别旋转安装在第二安装通道内，且第六螺旋片和第七螺旋片分别位于第二安装通道的两侧，第六螺旋片和第七螺旋片相互靠近的一端固定连接；第五螺旋片和第八螺旋片旋向相同，第五螺旋片和第八螺旋片分别旋转安装在两个第一安装通道内；第二螺旋片与第十四螺旋片的旋向相同，第二螺旋片和第十四螺旋片分别旋转安装在第三安装通道内的两侧，且第二螺旋片位于填土口下侧；

上述第一液压马达通过齿轮传动驱动第一螺旋片和第二螺旋片旋转；第二液压马达通过齿轮传动驱动第五螺旋片、第六螺旋片、第七螺旋片、第八螺旋片、第九螺旋片、第十螺旋片、第十一螺旋片、第十二螺旋片、第十三螺旋片和第十四螺旋片旋转；

上述第十三螺旋片和第十二螺旋片在旋转过程中将土层下侧过滤土层的土沿着第五安装通道运输到两侧，然后通过两侧旋转的第十螺旋片和第十一螺旋片沿着两个第四安装通道向上运输，运输到第六安装通道内，运输到第六安装通道内的土在旋转的第九螺旋片的作用下朝着第一螺旋片一侧移动，最终被旋转的第一螺旋片运输到排土口上侧，从排土口排出；

将新填加的土从填土口填入第三安装通道内，然后通过旋转中的第二螺旋片运输到第十四螺旋片一侧，在旋转中的第十四螺旋片的作用下新添的土被运输至两个第一安装通道的上侧，之后通过旋转中的第五螺旋片和第八螺旋片向下运输，运输到第二安装通道内，运输至第二安装通道内的土在第六螺旋片和第七螺旋片的作用下沿着第二安装通道向中间移动，最后通过导向板上的导向通道均匀排入被第十三螺旋片和第十二螺旋片挖走旧土后流出的空间内。

2.根据权利要求1所述的一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：上述安装壳的前端从上到下固定安装有三角凸起。

3.根据权利要求1所述的一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：上述安装壳内所开的两个第一安装通道与下侧的第二安装通道之间对称的开有两个第一弧形通道；安装壳内所开的两个第四安装通道与下侧的第五安装通道之间对称的开有两个第二弧形通道。

4.根据权利要求1所述的一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：上述第二安装通道的两端和两个第一安装通道的下端均开有一个第一轴孔；第三安装通道的上侧对称的开有两个第三轴孔，第三安装通道的两侧开有第四轴孔和第二轴孔；

第七转轴和第十二转轴的一端分别旋转安装在第二安装通道两端的两个第一轴孔内；第六螺旋片固定安装在第十二转轴上；第七螺旋片固定安装在第七转轴上；第二转轴和第八转轴的两端分别旋转安装在两个第一安装通道的两个第一轴孔和第三安装通道的两个第三轴孔内；第二转轴与第二液压马达通过齿轮传动连接；第二转轴和第十二转轴通过齿轮传动连接；第八转轴和第七转轴通过齿轮传动连接；第五螺旋片固定安装在第二转轴上，第八螺旋片固定安装在第八转轴上；第六转轴的一端旋转安装在第四轴孔内，第六转轴与第二转轴通过齿轮传动连接；第十四螺旋片固定安装在第六转轴上；第五转轴的一端旋转安装在第二轴孔内，第五转轴与第一液压马达通过齿轮传动连接；第二螺旋片固定安装在第五转轴上。

5.根据权利要求4所述的一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：上述第二安装通道的两端对称的开有两个第一安装槽；第七转轴安装在第一轴孔内的一端穿过对应的第一轴孔位于其中一个第一安装槽内；第十二转轴安装在第一轴孔内的一端穿过对应的第一轴孔位于另一个第一安装槽内；第二转轴的下端穿过对应的第一轴孔位于对应的第一安装槽内，第八转轴的下端穿过对应的第一轴孔位于对应的第一安装槽内；两个第十六齿轮分别固定安装在第二转轴和第八转轴的下端，且位于两个第一安装槽内；两个第十七齿轮分别固定安装在第七转轴和第十二转轴位于对应第一安装槽内的一端，两个第十七齿轮与两个第十六齿轮一一对应分别啮合；

上述第二转轴和第八转轴的上端分别固定安装有一个第一链条轮，两个第一链条轮之间通过第一链条连接；第十二齿轮固定安装在第二转轴的上端，第一齿轮轴旋转安装在安装壳上，第十五齿轮固定安装在第一齿轮轴的一端，且第十五齿轮与第十二齿轮啮合；第十三齿轮固定安装在第一齿轮轴的另一端；第十四齿轮固定安装在第六转轴的一端，且第十四齿轮与第十三齿轮啮合。

6.根据权利要求5所述的一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：上述第五安装通道的两端和两个第四安装通道的下端均开有一个第八轴孔；第六安装通道的上侧对称的开有两个第六轴孔，第三安装通道的两侧开有第五轴孔和第七轴孔；

第三转轴和第十三转轴的一端分别旋转安装在第五安装通道两端的两个第八轴孔内；第十三螺旋片固定安装在第三转轴上；第十二螺旋片固定安装在第十三转轴上；第一转轴和第十转轴的两端分别旋转安装在两个第四安装通道的两个第八轴孔和第六安装通道的两个第六轴孔内；第一转轴与第二液压马达通过联轴器连接；第一转轴和第三转轴通过齿轮传动连接；第十转轴和第十三转轴通过齿轮传动连接；第十螺旋片固定安装在第一转轴上，第十一螺旋片固定安装在第十转轴上；第九转轴的一端旋转安装在第五轴孔内，第九转轴与第一转轴通过齿轮传动连接；第九螺旋片固定安装在第九转轴上；第四转轴的一端旋转安装在第七轴孔内，第四转轴与第一液压马达通过联轴器连接；第一螺旋片固定安装在第四转轴上。

7.根据权利要求6所述的一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：上述第五安装通道的两端对称的开有两个第二安装槽；第三转轴安装在第八轴孔内的一端穿过对应的第八轴孔位于其中一个第二安装槽内；第十三转轴安装在第八轴孔内的一端穿过对应的第八轴孔位于另一个第二安装槽内；第一转轴的下端穿过对应的第八轴孔位于对应的第二安装槽内，第十转轴的下端穿过对应的第八轴孔位于对应的第二安装槽内；两个第二十二齿轮分别固定安装在第一转轴和第十转轴的下端，且位于两个第二安装槽内；两个第二十一齿轮分别固定安装在第三转轴和第十三转轴位于对应第二安装槽内的一端，两个第二十一齿轮与两个第二十二齿轮一一对应分别啮合；

上述第一转轴和第十转轴的上端分别固定安装有一个第二链条轮，两个第二链条轮之间通过第二链条连接；第二十三齿轮固定安装在第一转轴的上端，第二齿轮轴旋转安装在安装壳上，第十九齿轮固定安装在第二齿轮轴的一端，且第十九齿轮与第二十三齿轮啮合；第十八齿轮固定安装在第二齿轮轴的另一端；第二十齿轮固定安装在第九转轴的一端，且第十八齿轮与第二十齿轮啮合。

8.根据权利要求6所述的一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：第一齿轮固定安装在第一转轴的上端，第二齿轮旋转安装在安装壳上，且第二齿轮与第一齿轮啮合；第三齿轮旋转安装在安装壳上，且第三齿轮与第二齿轮啮合；第四齿轮旋转安装在第二转轴上，且第四齿轮与第三齿轮啮合；

第十一齿轮固定安装在第四转轴上，第十齿轮旋转安装在安装壳上，且第十齿轮与第十一齿轮啮合；第九齿轮旋转安装在安装壳上，且第九齿轮与第十齿轮啮合；第八齿轮旋转安装在第五转轴上，且第八齿轮与第九齿轮啮合。

9.根据权利要求1所述的一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：上述安装壳下端的两侧对称的安装有两个防护壳，所述两个防护壳与第五安装通道相通；两个防护壳的前后两端分别开有一个第九轴孔；两个进给模块安装在两个防护壳上；

上述进给模块包括第三螺旋片、第一安装套、固定轴、第二安装套、第四螺旋片，其中固定轴为十字状结构，固定轴的一端固定安装在对应一侧的防护壳内端面上；固定轴的另外对称的两端分别穿过对应防护壳上的第九轴孔位于防护壳外侧；第一安装套旋转安装在固定轴的前端，第三螺旋片固定安装在第一安装套上；第二安装套旋转安装在固定轴的后端，第四螺旋片固定安装在第二安装套上；

上述两个第五齿轮对称的固定安装在第三转轴和第十三转轴的一端，且分别位于两个防护壳内；两个第六齿轮分别固定安装在两个进给模块中的两个第一安装套上，且两个第六齿轮分别与同侧的第五齿轮啮合；两个第七齿轮分别固定安装在两个进给模块中的两个第二安装套上，且两个第七齿轮分别与同侧的第五齿轮啮合；位于同侧的第七齿轮和第六齿轮分别位于对应第五齿轮的两侧。

10.根据权利要求4或6或9所述的一种市政工程地下土层换土设备，其特征在于：上述两个防护壳上所开的两个第九轴孔上分别开有一个第三环形槽，两个第一安装套上分别固定安装有一个第二导向环，两个第一安装套上的第二导向环分别与对应第九轴孔上所开的第三环形槽一一对应旋转配合；两个第一安装套与对应的第九轴孔之间还分别安装有两个第二密封圈，两个第二密封圈位于对应第二导向环的两侧；两个第二安装套上分别固定安装有一个第一导向环，两个第二安装套上的第一导向环分别与对应第九轴孔上所开的第三环形槽一一对应旋转配合；两个第二安装套与对应的第九轴孔之间还分别安装有两个第一密封圈，两个第一密封圈位于对应第一导向环的两侧；

上述安装壳上所开的第一轴孔的内圆面上均开有一个第一环形槽，第七转轴的一端固定安装有第四导向环，第七转轴上的第四导向环与对应第一轴孔上的第一环形槽旋转配合；第七转轴与对应第一轴孔之间还安装有两个第四密封圈，两个第四密封圈分别位于对应第四导向环的两侧；第十二转轴的一端固定安装有第四导向环，第十二转轴上的第四导向环与对应第一轴孔上的第一环形槽旋转配合；第十二转轴与对应第一轴孔之间还安装有两个第四密封圈，两个第四密封圈分别位于对应第四导向环的两侧；第二转轴的下端固定安装有第三导向环，第二转轴上的第三导向环与对应第一轴孔上的第一环形槽旋转配合；第二转轴与对应第一轴孔之间还安装有两个第三密封圈，两个第三密封圈分别位于对应第三导向环的两侧；第八转轴的下端固定安装有第三导向环，第八转轴上的第三导向环与对应第一轴孔上的第一环形槽旋转配合；第八转轴与对应第一轴孔之间还安装有两个第三密封圈，两个第三密封圈分别位于对应第三导向环的两侧；

上述安装壳上所开的第八轴孔的内圆面上均开有一个第二环形槽，第三转轴的一端固定安装有第六导向环，第三转轴上的第六导向环与对应第八轴孔上的第二环形槽旋转配合；第三转轴与对应第八轴孔之间还安装有两个第五密封圈，两个第五密封圈分别位于对应第六导向环的两侧；第十三转轴的一端固定安装有第六导向环，第十三转轴上的第六导向环与对应第八轴孔上的第二环形槽旋转配合；第十三转轴与对应第八轴孔之间还安装有两个第五密封圈，两个第五密封圈分别位于对应第六导向环的两侧；第一转轴的下端固定安装有第五导向环，第一转轴上的第五导向环与对应第八轴孔上的第二环形槽旋转配合；第一转轴与对应第八轴孔之间还安装有两个第六密封圈，两个第六密封圈分别位于对应第五导向环的两侧；第十转轴的下端固定安装有第五导向环，第十转轴上的第五导向环与对应第八轴孔上的第二环形槽旋转配合；第十转轴与对应第八轴孔之间还安装有两个第六密封圈，两个第六密封圈分别位于对应第五导向环的两侧。

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