CN112814061A - 渠道施工连续作业装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种渠道施工连续作业装置及方法，它包括行走机构、倾倒机构、输送系统、提升机构、回转驱动和挖掘机构，通过输送系统与行走机构的底盘连接，倾倒机构位于底盘上，提升机构与输送系统和挖掘机构连接，行走机构行走的同时挖掘机构滚动挖土并渣土抛向进料斗内，通过提升机构将渣土转移至输送系统的输送带，输送系统将渣土转移至倾倒机构，通过倾倒机构将渣土倾倒于与行走机构同步行走的运输车的车斗内运走。本发明克服了原明渠沟槽采用挖机不能连续开挖连续排土，开挖效率低的问题，具有结构简单，连续滚动径向掘进挖土，连续排土，施工效率高，适应性好，操作简单方便的特点。

Description

渠道施工连续作业装置及方法

技术领域

本发明属于明渠施工技术领域，涉及一种渠道施工连续作业装置及方法。

背景技术

在工程施工过程中，经常需要挖设明渠，现有的明渠施工主要采用反铲、掘进机等挖掘设备，均为非连续施工设备，导致施工效率较低，在建筑场景中的应用上适用性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种渠道施工连续作业装置及方法，结构简单，采用输送系统与行走机构的底盘连接，倾倒机构位于底盘上，提升机构与输送系统和挖掘机构连接，行走机构行走的同时挖掘机构滚动挖土并渣土抛向进料斗内，提升机构将渣土转移至输送系统的输送带，输送系统将渣土转移至倾倒机构，倾倒机构将渣土倾倒于与行走机构同步行走的运输车的车斗内运走，连续滚动径向掘进挖土，连续排土，施工效率高，适应性好，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种渠道施工连续作业装置，它包括行走机构、倾倒机构、输送系统、提升机构、回转驱动和挖掘机构；所述行走机构的连接座和顶升油缸与输送系统连接，倾倒机构与行走机构的底盘连接，提升机构与挖掘机构的机架连接，回转驱动与输送系统和提升机构连接；挖掘机构滚动挖掘，提升机构、输送系统和倾倒机构连续排料。

所述行走机构为轮式行走机构或履带行走机构，其操作单元和动力源位于底盘上部，与底盘一侧连接有连接座和顶升油缸，连接座与输送系统的输送架销轴连接。

所述倾倒机构包括与渣土箱底部一端连接的倾倒油缸，渣土箱底部另一端与行走机构的底盘销轴连接。

所述输送系统为皮带输送机，输送架的一端与回转驱动连接。

所述提升机构为螺旋提升机构，位于上端的排料斗与回转驱动连接，进料斗与挖掘机构的机架连接。

所述回转驱动的回转支撑一端与排料斗连接，另一端与输送架连接。

所述挖掘机构包括与机架配合的辊筒，以及与辊筒连接的挖刀。

所述机架的两侧设置有支撑轮。

如上所述的渠道施工连续作业装置的作业方法，它包括如下步骤：

S1，开挖明渠前，行走机构的履带位于明渠沟槽的两侧，其前进方向与明渠沟槽开挖一致；

S2，调整辊筒方向，通过行走机构的操作单元控制回转驱动转动，回转驱动带动挖掘机构水平转动，使辊筒的滚动方向朝向明渠沟槽开挖方向；

S3，调整挖刀高度，通过行走机构的操作单元控制顶升油缸升降，使挖掘机构的挖刀与地面接触；此时，支撑轮处于悬空状态；

S4，挖掘，操作单元控制输送系统、提升机构和挖掘机构的电源依次闭合；

S4-1，行走机构前进，辊筒旋转带动挖刀旋转挖土的同时将土渣抛向进料斗内；

S4-2，进料斗内的土渣被提升机构向上提升从排料斗排出落入输送系统的输送带上；

S4-3，输送系统的输送带转动将土渣输送至倾倒机构的渣土箱内；

S4-4，倾倒土渣，当渣土箱内的土渣注满后，输送系统和提升机构停止，操作单元控制顶升油缸向上顶起渣土箱一端，将渣土箱内的土渣；

S4-5，操作单元控制顶升油缸下降带动渣土箱复位；

在S4-4和S4-5中，行走机构仍处于行走状态，挖掘机构处于挖掘状态，挖掘的渣土储存于进料斗内，待渣土箱复位后，输送系统和提升机构工作，再次输送土渣。

一种渠道施工连续作业装置，它包括行走机构、倾倒机构、输送系统、提升机构、回转驱动和挖掘机构；行走机构的连接座和顶升油缸与输送系统连接，倾倒机构与行走机构的底盘连接，提升机构与挖掘机构的机架连接，回转驱动与输送系统和提升机构连接；挖掘机构滚动挖掘，提升机构、输送系统和倾倒机构连续排料。结构简单，通过输送系统与行走机构的底盘连接，倾倒机构位于底盘上，提升机构与输送系统和挖掘机构连接，行走机构行走的同时挖掘机构滚动挖土并渣土抛向进料斗内，通过提升机构将渣土转移至输送系统的输送带，输送系统将渣土转移至倾倒机构，通过倾倒机构将渣土倾倒于与行走机构同步行走的运输车的车斗内运走，连续滚动径向掘进挖土，连续排土，施工效率高，适应性好，操作简单方便。

在优选的方案中，行走机构为轮式行走机构或履带行走机构，其操作单元和动力源位于底盘上部，与底盘一侧连接有连接座和顶升油缸，连接座与输送系统的输送架销轴连接。结构简单，使用时，行走机构的车轮或履带位于所开挖明渠沟槽的两侧，底盘位于所开挖明渠沟槽上部。

优选地，倾倒机构、输送系统、提升机构、回转驱动和挖掘机构与动力源电性连接。

优选地，动力源包括发动机、供电电源、气压泵、液压泵及辅助设备，顶升油缸与液压泵的油压回路连接。

优选地，在开挖前，顶升油缸向下运动，带动输送系统绕连接座转动，输送系统带动挖掘机构下降，使挖刀与地面接触。

优选地，初始开挖时，顶升油缸始终向下拉动输送系统，使挖刀与地面形成一定的压力，在挖刀下降到明渠沟槽开挖设定深度时停止，此时，支撑轮与地面滚动接触。

在优选的方案中，倾倒机构包括与渣土箱底部一端连接的倾倒油缸，渣土箱底部另一端与行走机构的底盘销轴连接。结构简单，使用时，倾倒油缸驱动渣土箱一端向上运动，将渣土向底盘一侧倾覆，倒于与行走机构同步行走的运输车的车斗内运走。

在优选的方案中，输送系统为皮带输送机，输送架的一端与回转驱动连接。结构简单，使用时，输送系统将输送带上的渣土转移至渣土箱内。

优选地，皮带输送机包括与主动轴和从动轴配合的输送带，以及与主动轴连接输送电机，输送电机驱动主动轴带动输送带和被动轴旋转。

优选地，输送带上设置带槽，增加与渣土的摩擦力，避免在输送过程渣土打滑造成掉落。

在优选的方案中，提升机构为螺旋提升机构，位于上端的排料斗与回转驱动连接，进料斗与挖掘机构的机架连接。结构简单，使用时，提升机构的提升电机驱动螺旋轴旋转将进料斗内渣土向上提升从排料斗排出至输送系统的输送带上。

在优选的方案中，回转驱动的回转支撑一端与排料斗连接，另一端与输送架连接。结构简单，使用时，回转驱动的回转电机驱动回转支撑旋转，回转支撑旋转时带动挖掘机构的机架旋转调整辊筒的方向，使辊筒朝向明渠沟槽的开挖方向。

在优选的方案中，挖掘机构包括与机架配合的辊筒，以及与辊筒连接的挖刀。结构简单，使用时，辊筒旋转带动挖刀同步旋转，挖刀旋转时挖土并将渣土抛向进料斗内。

优选地，挖掘机构的挖掘电机位于辊筒内，挖掘电机的输出端穿过辊筒与机架配合，辊筒与挖掘电机的输出端连接，挖掘电机驱动辊筒旋转。

优选地，挖刀为凹进的挖斗，刀口向上翘起，位于刀口上社会刀齿。

优选地，多个挖刀环形错落布设于辊筒上。

机架的两侧设置有支撑轮。结构简单，使用时，当挖刀深入明渠沟槽并达到开挖设定深度后，支撑轮与地面滚动接触，约束挖掘深度，使沟渠深度保持一致。

在优选的方案中，如上渠道施工连续作业装置的作业方法，它包括如下步骤：

S1，开挖明渠前，行走机构的履带位于明渠沟槽的两侧，其前进方向与明渠沟槽开挖一致；

S2，调整辊筒方向，通过行走机构的操作单元控制回转驱动转动，回转驱动带动挖掘机构水平转动，使辊筒的滚动方向朝向明渠沟槽开挖方向；

S3，调整挖刀高度，通过行走机构的操作单元控制顶升油缸升降，使挖掘机构的挖刀与地面接触；此时，支撑轮处于悬空状态；

S4，挖掘，操作单元控制输送系统、提升机构和挖掘机构的电源依次闭合；

S4-1，行走机构前进，辊筒旋转带动挖刀旋转挖土的同时将土渣抛向进料斗内；

S4-2，进料斗内的土渣被提升机构向上提升从排料斗排出落入输送系统的输送带上；

S4-3，输送系统的输送带转动将土渣输送至倾倒机构的渣土箱内；

S4-4，倾倒土渣，当渣土箱内的土渣注满后，输送系统和提升机构停止，操作单元控制顶升油缸向上顶起渣土箱一端，将渣土箱内的土渣；

S4-5，操作单元控制顶升油缸下降带动渣土箱复位；

在S4-4和S4-5中，行走机构仍处于行走状态，挖掘机构处于挖掘状态，挖掘的渣土储存于进料斗内，待渣土箱复位后，输送系统和提升机构工作，再次输送土渣。该方法操作简单方便，采用滚动径向挖土，使明渠沟渠保持深度一致，连续挖掘连续排土，开挖效率高。

一种渠道施工连续作业装置及方法，它包括行走机构、倾倒机构、输送系统、提升机构、回转驱动和挖掘机构，通过输送系统与行走机构的底盘连接，倾倒机构位于底盘上，提升机构与输送系统和挖掘机构连接，行走机构行走的同时挖掘机构滚动挖土并渣土抛向进料斗内，通过提升机构将渣土转移至输送系统的输送带，输送系统将渣土转移至倾倒机构，通过倾倒机构将渣土倾倒于与行走机构同步行走的运输车的车斗内运走。本发明克服了原明渠沟槽采用挖机不能连续开挖连续排土，开挖效率低的问题，具有结构简单，连续滚动径向掘进挖土，连续排土，施工效率高，适应性好，操作简单方便的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明倾倒机构的结构示意图。

图3为本发明输送系统和提升机构与回转驱动连接的结构示意图。

图4为本发明机架与辊筒连接的结构示意图。

图5为本发明挖刀的结构示意图。

图6为本发明的使用状态图。

图中：行走机构1，操作单元11，动力源12，底盘13，连接座14，顶升油缸15，倾倒机构2，渣土箱21，倾倒油缸22，输送系统3，输送架31，提升机构4，进料斗41，排料斗42，回转驱动5，回转支撑51，挖掘机构6，机架61，辊筒62，挖刀63，支撑轮64。

具体实施方式

如图1~图6中，一种渠道施工连续作业装置，它包括行走机构1、倾倒机构2、输送系统3、提升机构4、回转驱动5和挖掘机构6；所述行走机构1的连接座14和顶升油缸15与输送系统3连接，倾倒机构2与行走机构1的底盘13连接，提升机构4与挖掘机构6的机架61连接，回转驱动5与输送系统3和提升机构4连接；挖掘机构6滚动挖掘，提升机构4、输送系统3和倾倒机构2连续排料。结构简单，通过输送系统3与行走机构1的底盘13连接，倾倒机构2位于底盘13上，提升机构4与输送系统3和挖掘机构6连接，行走机构1行走的同时挖掘机构6滚动挖土并渣土抛向进料斗41内，通过提升机构4将渣土转移至输送系统3的输送带，输送系统3将渣土转移至倾倒机构2，通过倾倒机构2将渣土倾倒于与行走机构1同步行走的运输车的车斗内运走，连续滚动径向掘进挖土，连续排土，施工效率高，适应性好，操作简单方便。

优选的方案中，所述行走机构1为轮式行走机构或履带行走机构，其操作单元11和动力源12位于底盘13上部，与底盘13一侧连接有连接座14和顶升油缸15，连接座14与输送系统3的输送架31销轴连接。结构简单，使用时，行走机构1的车轮或履带位于所开挖明渠沟槽的两侧，底盘13位于所开挖明渠沟槽上部。

优选地，倾倒机构2、输送系统3、提升机构4、回转驱动5和挖掘机构6与动力源12电性连接。

优选地，动力源12包括发动机、供电电源、气压泵、液压泵及辅助设备，顶升油缸15与液压泵的油压回路连接。

优选地，在开挖前，顶升油缸15向下运动，带动输送系统3绕连接座14转动，输送系统3带动挖掘机构6下降，使挖刀63与地面接触。

优选地，初始开挖时，顶升油缸15始终向下拉动输送系统3，使挖刀63与地面形成一定的压力，在挖刀63下降到明渠沟槽开挖设定深度时停止，此时，支撑轮64与地面滚动接触。

优选的方案中，所述倾倒机构2包括与渣土箱21底部一端连接的倾倒油缸22，渣土箱21底部另一端与行走机构1的底盘13销轴连接。结构简单，使用时，倾倒油缸22驱动渣土箱21一端向上运动，将渣土向底盘13一侧倾覆，倒于与行走机构1同步行走的运输车的车斗内运走。

优选的方案中，所述输送系统3为皮带输送机，输送架31的一端与回转驱动5连接。结构简单，使用时，输送系统3将输送带上的渣土转移至渣土箱21内。

优选地，皮带输送机包括与主动轴和从动轴配合的输送带，以及与主动轴连接输送电机，输送电机驱动主动轴带动输送带和被动轴旋转。

优选地，输送带上设置带槽，增加与渣土的摩擦力，避免在输送过程渣土打滑造成掉落。

优选的方案中，所述提升机构4为螺旋提升机构，位于上端的排料斗42与回转驱动5连接，进料斗41与挖掘机构6的机架61连接。结构简单，使用时，提升机构4的提升电机驱动螺旋轴旋转将进料斗41内渣土向上提升从排料斗42排出至输送系统3的输送带上。

优选的方案中，所述回转驱动5的回转支撑51一端与排料斗42连接，另一端与输送架31连接。结构简单，使用时，回转驱动5的回转电机驱动回转支撑51旋转，回转支撑51旋转时带动挖掘机构6的机架61旋转调整辊筒62的方向，使辊筒62朝向明渠沟槽的开挖方向。

优选的方案中，所述挖掘机构6包括与机架61配合的辊筒62，以及与辊筒62连接的挖刀63。结构简单，使用时，辊筒62旋转带动挖刀63同步旋转，挖刀63旋转时挖土并将渣土抛向进料斗41内。

优选地，挖掘机构6的挖掘电机位于辊筒62内，挖掘电机的输出端穿过辊筒62与机架61配合，辊筒62与挖掘电机的输出端连接，挖掘电机驱动辊筒62旋转。

优选地，挖刀63为凹进的挖斗，刀口向上翘起，位于刀口上社会刀齿。

优选地，多个挖刀63环形错落布设于辊筒62上。

所述机架61的两侧设置有支撑轮64。结构简单，使用时，当挖刀63深入明渠沟槽并达到开挖设定深度后，支撑轮64与地面滚动接触，约束挖掘深度，使沟渠深度保持一致。

优选的方案中，如上所述的渠道施工连续作业装置的作业方法，它包括如下步骤：

S1，开挖明渠前，行走机构1的履带位于明渠沟槽的两侧，其前进方向与明渠沟槽开挖一致；

S2，调整辊筒方向，通过行走机构1的操作单元11控制回转驱动5转动，回转驱动5带动挖掘机构6水平转动，使辊筒62的滚动方向朝向明渠沟槽开挖方向；

S3，调整挖刀高度，通过行走机构1的操作单元11控制顶升油缸15升降，使挖掘机构6的挖刀63与地面接触；此时，支撑轮64处于悬空状态；

S4，挖掘，操作单元11控制输送系统3、提升机构4和挖掘机构6的电源依次闭合；

S4-1，行走机构1前进，辊筒62旋转带动挖刀63旋转挖土的同时将土渣抛向进料斗41内；

S4-2，进料斗41内的土渣被提升机构4向上提升从排料斗42排出落入输送系统3的输送带上；

S4-3，输送系统3的输送带转动将土渣输送至倾倒机构2的渣土箱21内；

S4-4，倾倒土渣，当渣土箱21内的土渣注满后，输送系统3和提升机构4停止，操作单元11控制顶升油缸15向上顶起渣土箱21一端，将渣土箱21内的土渣；

S4-5，操作单元11控制顶升油缸15下降带动渣土箱21复位；

在S4-4和S4-5中，行走机构1仍处于行走状态，挖掘机构6处于挖掘状态，挖掘的渣土储存于进料斗41内，待渣土箱21复位后，输送系统3和提升机构4工作，再次输送土渣。该方法操作简单方便，采用滚动径向挖土，使明渠沟渠保持深度一致，连续挖掘连续排土，开挖效率高。

如上所述的渠道施工连续作业装置及方法，安装使用时，输送系统3与行走机构1的底盘13连接，倾倒机构2位于底盘13上，提升机构4与输送系统3和挖掘机构6连接，行走机构1行走的同时挖掘机构6滚动挖土并渣土抛向进料斗41内，提升机构4将渣土转移至输送系统3的输送带，输送系统3将渣土转移至倾倒机构2，倾倒机构2将渣土倾倒于与行走机构1同步行走的运输车的车斗内运走，连续滚动径向掘进挖土，连续排土，施工效率高，适应性好，操作简单方便。

使用时，行走机构1的车轮或履带位于所开挖明渠沟槽的两侧，底盘13位于所开挖明渠沟槽上部。

使用时，倾倒油缸22驱动渣土箱21一端向上运动，将渣土向底盘13一侧倾覆，倒于与行走机构1同步行走的运输车的车斗内运走。

使用时，输送系统3将输送带上的渣土转移至渣土箱21内。

使用时，提升机构4的提升电机驱动螺旋轴旋转将进料斗41内渣土向上提升从排料斗42排出至输送系统3的输送带上。

使用时，回转驱动5的回转电机驱动回转支撑51旋转，回转支撑51旋转时带动挖掘机构6的机架61旋转调整辊筒62的方向，使辊筒62朝向明渠沟槽的开挖方向。

使用时，辊筒62旋转带动挖刀63同步旋转，挖刀63旋转时挖土并将渣土抛向进料斗41内。

使用时，当挖刀63深入明渠沟槽并达到开挖设定深度后，支撑轮64与地面滚动接触，约束挖掘深度，使沟渠深度保持一致。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种渠道施工连续作业装置，其特征是：它包括行走机构（1）、倾倒机构（2）、输送系统（3）、提升机构（4）、回转驱动（5）和挖掘机构（6）；所述行走机构（1）的连接座（14）和顶升油缸（15）与输送系统（3）连接，倾倒机构（2）与行走机构（1）的底盘（13）连接，提升机构（4）与挖掘机构（6）的机架（61）连接，回转驱动（5）与输送系统（3）和提升机构（4）连接；挖掘机构（6）滚动挖掘，提升机构（4）、输送系统（3）和倾倒机构（2）连续排料。

2.根据权利要求1所述的渠道施工连续作业装置，其特征是：所述行走机构（1）为轮式行走机构或履带行走机构，其操作单元（11）和动力源（12）位于底盘（13）上部，与底盘（13）一侧连接有连接座（14）和顶升油缸（15），连接座（14）与输送系统（3）的输送架（31）销轴连接。

3.根据权利要求1所述的渠道施工连续作业装置，其特征是：所述倾倒机构（2）包括与渣土箱（21）底部一端连接的倾倒油缸（22），渣土箱（21）底部另一端与行走机构（1）的底盘（13）销轴连接。

4.根据权利要求1所述的渠道施工连续作业装置，其特征是：所述输送系统（3）为皮带输送机，输送架（31）的一端与回转驱动（5）连接。

5.根据权利要求1所述的渠道施工连续作业装置，其特征是：所述提升机构（4）为螺旋提升机构，位于上端的排料斗（42）与回转驱动（5）连接，进料斗（41）与挖掘机构（6）的机架（61）连接。

6.根据权利要求1所述的渠道施工连续作业装置，其特征是：所述回转驱动（5）的回转支撑（51）一端与排料斗（42）连接，另一端与输送架（31）连接。

7.根据权利要求1所述的渠道施工连续作业装置，其特征是：所述挖掘机构（6）包括与机架（61）配合的辊筒（62），以及与辊筒（62）连接的挖刀（63）。

8.根据权利要求7所述的渠道施工连续作业装置，其特征是：所述机架（61）的两侧设置有支撑轮（64）。

9.根据权利要求1~8任一项所述的渠道施工连续作业装置的作业方法，其特征是，它包括如下步骤：

S1，开挖明渠前，行走机构（1）的履带位于明渠沟槽的两侧，其前进方向与明渠沟槽开挖一致；

S2，调整辊筒方向，通过行走机构（1）的操作单元（11）控制回转驱动（5）转动，回转驱动（5）带动挖掘机构（6）水平转动，使辊筒（62）的滚动方向朝向明渠沟槽开挖方向；

S3，调整挖刀高度，通过行走机构（1）的操作单元（11）控制顶升油缸（15）升降，使挖掘机构（6）的挖刀（63）与地面接触；此时，支撑轮（64）处于悬空状态；

S4，挖掘，操作单元（11）控制输送系统（3）、提升机构（4）和挖掘机构（6）的电源依次闭合；

S4-1，行走机构（1）前进，辊筒（62）旋转带动挖刀（63）旋转挖土的同时将土渣抛向进料斗（41）内；

S4-2，进料斗（41）内的土渣被提升机构（4）向上提升从排料斗（42）排出落入输送系统（3）的输送带上；

S4-3，输送系统（3）的输送带转动将土渣输送至倾倒机构（2）的渣土箱（21）内；

S4-4，倾倒土渣，当渣土箱（21）内的土渣注满后，输送系统（3）和提升机构（4）停止，操作单元（11）控制顶升油缸（15）向上顶起渣土箱（21）一端，将渣土箱（21）内的土渣倾倒于与行走机构（1）同步行走的运输车的车斗内运走；

S4-5，操作单元（11）控制顶升油缸（15）下降带动渣土箱（21）复位；

在S4-4和S4-5中，行走机构（1）仍处于行走状态，挖掘机构（6）处于挖掘状态，挖掘的渣土储存于进料斗（41）内，待渣土箱（21）复位后，输送系统（3）和提升机构（4）工作，再次输送土渣。

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