CN113389123B - 一种公路施工用路面切割装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公路施工用路面切割装置,包括安装箱、第一电机、切割刀、花键套、直线位移机构;安装箱底部设有通口;第一电机固定在安装箱外壁上且输出轴连接有水平设置的转轴,转轴的另一端延伸至安装箱内且与安装箱的内壁转动连接,转轴上设有花键;切割刀套装固定在转轴上;花键套套装在花键上且能在花键上水平移动,花键套外壁的周向垂直固定有多个支撑杆,每个支撑杆的另一端均设有伸缩机构且伸缩机构的输出端连接有切割刀片,用于带动切割刀片沿支撑杆的长度方向进行伸缩;直线位移机构设在安装箱上且输出端与多个支撑杆相连,用于带动多个支撑杆水平移动。本发明在切割路面时,能够根据所需要切割的缝隙宽度,实现快速自动换刀。
Description
技术领域
本发明涉及公路施工技术领域,具体是一种公路施工用路面切割装置。
背景技术
道路工程作为土木工程中一个主要分支,其主要是指以道路为对象而进行的规划、设计、施工、养护与管理工作的全过程及其所从事的工程实体,在道路施工过程中为了避免温差等原因导致道路出现变形损坏,一般均需要对施工完成的公路路面进行维护,路面切割是道路维护建设常用的一种操作,主要是通过路面切割装置来完成在路面上切缝,切割的缝隙可以防止路面后期开裂的情况,使路面的使用寿命更长。
由于不同公路的施工情况往往不同,因此切割的缝隙宽度需要相应的进行调整,而现有的切割装置的切割刀片通常都是一个,切割槽缝的宽度不能够调整,需要工人进行手动换刀,换刀的过程不仅很麻烦而且还需要自备刀片,不便于施工的快速进行。
发明内容
本发明的目的是提供一种公路施工用路面切割装置,以解决上述背景技术的问题。
本发明的技术方案是:一种公路施工用路面切割装置,包括安装箱、第一电机、转轴、切割刀、花键套、直线位移机构以及控制器;安装箱的底部设有通口;第一电机固定在安装箱的外侧壁上,第一电机的输出轴水平正对安装箱设置;转轴设置在安装箱内,转轴的一端与安装箱的内壁转动连接,转轴的另一端延伸至安装箱外与所述第一电机的输出轴连接,转轴上设有花键;切割刀套装固定在转轴上;花键套套装在花键上且能在花键上水平移动,花键套外壁的周向垂直固定有多个支撑杆,每个支撑杆远离花键套的一端均设有伸缩机构,每个伸缩机构的输出端均连接有切割刀片,用于带动切割刀片沿竖直方向进行伸缩;直线位移机构设置安装箱上,直线位移机构的输出端与所述多个支撑杆相连,直线位移机构用于带动多个支撑杆水平移动;控制器与电源模块连接,所述第一电机、伸缩机构以及直线位移机构分别与控制器电连接。
优选地,所述伸缩机构包括电磁铁、永磁铁以及多个弹簧;电磁铁固定在支撑杆远离花键套的一端,电磁铁与所述控制器电连接;永磁铁固定在滑槽的内底面上,所述滑槽开设在切割刀片正对支撑杆的面上,支撑杆与滑槽滑动连接;多个弹簧沿支撑杆的长度方向设置在滑槽内,多个弹簧环绕设置在电磁铁的外侧,多个弹簧的一端均与支撑杆远离花键套的一端固定,多个弹簧的另一端均与所述滑槽的槽底固定。
优选地,所述每个切割刀片远离滑槽的一端都水平设有第一定位孔与第二定位孔,第二定位孔位于第一定位孔与滑槽之间,所述切割刀的一侧垂直设有多个数量与切割刀片数量相等限位杆,所述限位杆的直径均小于第一定位孔与第二定位孔的孔径。
优选地,所述直线位移机构包括第二电机、丝杠、螺母座、连接板、转盘以及挡圈;第二电机,固定在安装箱的外侧壁上且位于第一电机的正上方,第二电机的输出轴水平正对安装箱设置,第二电机与所述控制器电连接;丝杠设置在安装箱的内部且位于切割刀的上方,丝杠的一端与安装箱的内壁转动连接,丝杠的另一端延伸至安装箱外与所述第二电机的输出轴连接;螺母座套装在丝杠上且与丝杠螺纹连接,螺母座能在丝杠上水平移动;连接板固定在螺母座的下方且套装在转轴上,连接板正对多个切割刀片的侧壁上设有呈圆形的安装槽;转盘设置在安装槽内且套装在转轴上,转盘与所述连接板上均设有用于使花键穿过的通孔,转盘通过轴承与所述安装槽转动连接,转盘正对多个切割刀片的侧壁上固定有多个连接杆,多个连接杆一一对应分别与多个支撑杆固定;挡圈固定在连接板设有安装槽的侧壁上,挡圈的内径小于转盘的直径。
优选地,所述多个限位杆、螺母座、连接板、转盘、多个切割刀片、挡圈、多个伸缩机构、多个连接杆、多个支撑杆对称设置在切割刀的两侧,所述丝杠替换为双向丝杠,所述两个螺母座能在双向丝杠上同步水平移动且移动的方向相反。
优选地,所述安装箱的外部设有移动箱,移动箱的底部设有开口,移动箱的底部四个角上分别设有万向轮,所述移动箱上设有用于调整切割刀切割深度的调节机构,调节机构的输出端与安装箱连接。
优选地,所述调节机构包括固定在移动箱顶部的第三电机,第三电机与所述控制器电连接,第三电机的输出轴竖直向上连接有主动轴,主动轴上套装固定有两个主动皮带轮,主动轴的两侧分别设有竖直设置的从动轴,两个从动轴上分别套装固定有从动皮带轮,两个从动皮带轮一一对应通过皮带分别与两个主动皮带轮连接,两个从动轴上分别套装设有轴承,两个轴承与移动箱的顶部转动连接,两个从动轴的下侧延伸至移动箱内且设有螺纹,所述安装箱的顶部固定有两个竖直设置的螺纹套筒,两个螺纹套筒一一对应套装在所述两个从动轴上且与其螺纹连接。
优选地,所述移动箱的侧壁上设有扶手。
优选地,所述控制器设置在移动箱的顶部
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明在切割刀的侧面设有多个可以伸缩的切割刀片,当切割刀无法满足当前路面的切缝宽度时,通过控制直线位移机构带动多个可以伸缩的切割刀片进行水平移动从而贴近切割刀,在使多个切割刀片处于伸长状态下辅助进行切割,通过增设的多个切割刀片与切割刀进行同步切割从而扩大了切割宽度,达到调整切割缝隙宽度的作用,而且整个过程都是自动进行,避免了工人用手换刀造成的不便。
2、本发明的切割刀的切割深度可以通过调节机构进行调节,从而方便调整切缝深度以满足施工需求。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图;
图2为本发明中安装箱处结构示意图;
图3为本发明的图2中A处局部放大示意图;
图4为本发明多个切割刀片工作时的结构示意图;
图5为本发明的图4中B处局部放大示意图;
图6为本发明中的切割刀侧视图;
图7为本发明中的多个切割刀片处于收缩状态时的结构侧视图;
图8为本发明中的多个切割刀片处于伸开状态时的结构侧视图;
图9为本发明中的连接板处结构侧视图;
图10为本发明中的一种改进方案结构示意图;
图11为本发明的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图1到11,对本发明的具体实施方式进行详细描述。在发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征;在发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是,本发明中涉及到的电路连接均采用常规的电路连接方式,不涉及到任何创新。
实施例
如图2到图9所示,一种公路施工用路面切割装置,包括安装箱2、第一电机3、转轴4、切割刀6、花键套16、直线位移机构以及控制器101;安装箱2的底部设有通口;第一电机3固定在安装箱2的外侧壁上,第一电机3的输出轴水平正对安装箱2设置;转轴4设置在安装箱2内,转轴4的一端与安装箱2的内壁转动连接,转轴4的另一端延伸至安装箱2外通过联轴器与所述第一电机3的输出轴连接,转轴4的中部设有花键5;切割刀6套装固定在转轴4的中部;花键套16套装在花键5上且能在花键5上水平移动,花键套16外壁的周向垂直固定有多个支撑杆15,每个支撑杆15远离花键套16的一端均设有伸缩机构,每个伸缩机构的输出端均连接有切割刀片12,用于带动切割刀片12沿竖直方向进行伸缩;直线位移机构设置安装箱2上,直线位移机构的输出端与所述多个支撑杆15相连,直线位移机构用于带动多个支撑杆15水平移动;控制器101设置在移动箱1上,控制器101与电源模块连接,所述第一电机3、伸缩机构以及直线位移机构分别与控制器101电连接。
在需要调整切割宽度时,通过控制器101控制直线位移机构带动多个支撑杆15水平移动,使得多个切割刀片12紧贴切割刀6的侧壁上,然后控制伸缩机构将多个切割刀片12延伸出来,使得多个切割刀片12在伸长状态下的切割面与切割刀6的切割面平齐,从而辅助切割刀6进行切割,达到调整切割缝隙宽度的作用,调整切割宽度后,通过控制器101控制第一电机3带动转轴4、花键5以及切割刀6同步转动,花键5转动时带动花键套16以及固定在花键套16上的多个支撑杆15同步转动,每个支撑杆15转动的同时带动切割刀片12同步转动从而辅助切割。
进一步地,如图2和3所示,所述伸缩机构包括电磁铁131、永磁铁141以及多个弹簧124;电磁铁131固定在支撑杆15远离花键套16的一端,电磁铁131与所述控制器101电连接;永磁铁141固定在滑槽123的内底面上,所述滑槽123开设在切割刀片12正对支撑杆15的面上,支撑杆15与滑槽123滑动连接;多个弹簧124沿支撑杆15的长度方向设置在滑槽123内,多个弹簧124环绕设置在电磁铁131的外侧,多个弹簧124的一端均与支撑杆15远离花键套16的一端固定,多个弹簧124的另一端均与所述滑槽123的槽底固定;
其中,电磁铁131的极性可以通过改变电流的方向进行改变,因此通过控制电磁铁131的磁极转变来使其对永磁铁141进行吸引或排斥,如图3所示,此时电磁铁131与永磁铁141的磁极相反,因此电磁铁131将吸引永磁铁141,从而能够将多个切割刀片12收缩起来;如图5所示,此时电磁铁131与永磁铁141的磁极相同,因此电磁铁131将排斥永磁铁141,排斥永磁铁141时能将多个切割刀片12延伸出来进行辅助切割,同时多个弹簧124也能在多个切割刀片12切割时起到辅助定位支撑的作用。
进一步地,如图5到图8所示,为了能够对每个切割刀片12在伸长或收缩状态下的位置进行定位,在所述每个切割刀片12远离滑槽123的一端都水平设有第一定位孔121与第二定位孔122,第二定位孔122位于第一定位孔121与滑槽123之间,所述切割刀6的一侧垂直设有多个数量与切割刀片12数量相等限位杆61,所述限位杆61的直径均小于第一定位孔121与第二定位孔122的孔径。
其中,第一定位孔121用于在收缩切割刀片12时起到限位作用,参照图7,此时切割刀片12处于收缩状态下,切割刀片12上的第一定位孔121的高度与限位杆61的高度相等并套装在限位杆61上,可以避免其在单独使用切割刀6切割槽缝时影响到切割刀6;第二定位孔122用于在切割刀片12辅助切割刀6进行切割时起到定位支撑的作用,参照图8,此时切割刀片12处于辅助切割状态下,切割刀片12上的第二定位孔122的高度与与限位杆61的高度相等并套装在限位杆61上,使得切割刀片12的切割面与切割刀6的切割面平齐,从而能够辅助进行同步切割,因此扩大了切割宽度,达到调整切割缝隙宽度的作用。
更进一步地,如图2到图9所示,所述直线位移机构包括第二电机7、丝杠81、螺母座9、连接板10、转盘11以及挡圈13;第二电机7,固定在安装箱2的外侧壁上且位于第一电机3的正上方,第二电机7的输出轴水平正对安装箱2设置,第二电机7与所述控制器101电连接;丝杠81设置在安装箱2的内部且位于切割刀6的上方,丝杠81的一端与安装箱2的内壁转动连接,丝杠81的另一端延伸至安装箱2外与所述第二电机7的输出轴连接;螺母座9套装在丝杠上且与丝杠螺纹连接,螺母座9能在丝杠81上水平移动;连接板10固定在螺母座9的下方且套装在转轴4上,连接板10正对多个切割刀片12的侧壁上设有呈圆形的安装槽;转盘11设置在安装槽内且套装在转轴4上,转盘11与所述连接板10上均设有用于使花键5穿过的通孔,转盘11通过轴承与所述安装槽转动连接,转盘11正对多个切割刀片12的侧壁上固定有多个连接杆14,多个连接杆14一一对应分别与多个支撑杆15固定;挡圈13固定在连接板10设有安装槽的侧壁上,挡圈13的内径小于转盘11的直径。
在调整多个切割刀片12的水平位置使其辅助切割刀6进行切割时,参考图4,先通过控制器101控制伸缩机构将多个切割刀片12伸长,使得每个切割刀片12上设置的第二定位孔122正对限位杆61,然后控制第二电机7带动丝杠81转动,丝杠81转动的同时带动螺母座9水平移动并靠近切割刀6,螺母座9移动的同时带动连接板10同步移动,连接板10移动的同时推动转盘11以及多个连接杆14水平移动,多个连接杆14移动的同时带动多个支撑杆15以及的多个切割刀片12移动,使得切割刀6上的多个限位杆61对应插入每个切割刀片12上的第二定位孔122内,并使得多个切割刀片12贴到切割刀6的侧壁上,此时控制器101控制第二电机7停止转动并且自锁从而保持多个切割刀片12的水平位置不动,然后开始切割,切割时多个切割刀片12在转动时会通过多个连接杆14带动转盘11同步进行转动;
在不需要多个切割刀片12进行辅助切割时,参考图2,先通过控制器101控制第二电机7带动丝杠81反向转动,丝杠81反向转动的同时使得螺母座9向远离切割刀6的方向水平移动,螺母座9移动带动连接板10同步移动,连接板10移动的同时通过挡圈13拉动转盘11以及多个连接杆14水平移动,多个连接杆14移动的同时带动多个支撑杆15移动从而使得多个切割刀片12远离切割刀6,并使得每个切割刀片12从与其对应的每个限位杆61上脱落,脱落后再通过控制器101控制伸缩机构将每个切割刀片12收缩起来,并使得每个切割刀片12上设置的第一定位孔121正对限位杆61,最后通过控制器控制第二电机7继续带动多个切割刀片12向靠近切割刀6的方向移动,并且使得切割刀6上的多个限位杆61对应的插入刀每个切割刀片12上的第一定位孔121内,此时控制器101控制第二电机7停止转动并且自锁从而保持多个切割刀片12的水平位置不动,此时由于多个切割刀片12处于收缩状态,因此不会影响到切割刀6单独进行切割。
进一步地,如图10所示,作为一种优选方案,为了能够对切割的宽度进一步的进行扩充,将所述多个限位杆61、螺母座9、连接板10、转盘11、多个切割刀片12、挡圈13、多个伸缩机构、多个连接杆14、多个支撑杆15对称设置在切割刀6的两侧,所述丝杠81替换为双向丝杠82,所述两个螺母座9能在双向丝杠82上同步水平移动且移动的方向相反,通过双向丝杠82能够带动两组切割刀片12进行同步反向移动,使得在调整切割缝隙宽度时,能够通过两组切割刀片12进行辅助切割,并且由于多个伸缩机构也是两组且相互独立,因此能够选择性使得两组切割刀片12中的一组处于收缩状态不进行辅助切割,另一组切割刀片12处于伸长状态跟随切割刀6进行切割,或者两组切割刀片12均处于伸长状态跟随切割刀6进行切割。
进一步地,为了能够对切割刀6的切割深度进行调节,在所述安装箱2的外部设有移动箱1,移动箱1的底部设有开口,移动箱1的底部四个角上分别设有万向轮,所述移动箱1上设有用于调整切割刀6切割深度的调节机构,调节机构的输出端与安装箱2连接。
更进一步地,如图1和图11所示,所述调节机构包括固定在移动箱1顶部的第三电机17,第三电机17与所述控制器101电连接,第三电机17的输出轴竖直向上连接有主动轴18,主动轴18上套装固定有两个主动皮带轮19,主动轴18的两侧分别设有竖直设置的从动轴22,两个从动轴22上分别套装固定有从动皮带轮21,两个从动皮带轮21一一对应通过皮带20分别与两个主动皮带轮19连接,两个从动轴22上分别套装设有轴承23,两个轴承23与移动箱1的顶部转动连接,两个从动轴22的下侧延伸至移动箱1内且设有螺纹24,所述安装箱2的顶部固定有两个竖直设置的螺纹套筒25,两个螺纹套筒25一一对应套装在所述两个从动轴22上且与两个从动轴22螺纹连接。
在调节切割深度时,通过控制器101控制第三电机17带动主动轴18转动,主动轴18转动时带动其上设置的两个主动皮带轮19同步转动,两个主动皮带轮19转动时通过两个皮带20带动两个从动皮带轮21以及两个从动轴22同步转动,两个从动轴22转动的同时由于其下侧设有螺纹24,因此会带动两个螺纹套筒25以及安装箱2向下移动,从而达到调整切割刀6切割深度的目的。
其中,为了便于移动,将所述移动箱1的侧壁上设有扶手102,为了便于控制,将所述控制器101设置在移动箱1的顶部。
以上公开的仅为本发明的较佳地几个具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种公路施工用路面切割装置,其特征在于,包括:
安装箱(2),安装箱(2)的底部设有通口;
第一电机(3),固定在安装箱(2)的外侧壁上,第一电机(3)的输出轴连接有水平设置的转轴(4),转轴(4)的另一端延伸至安装箱(2)内且与安装箱(2)的内壁转动连接,转轴(4)上设有花键(5);
切割刀(6),套装固定在转轴(4)上;
花键套(16),套装在花键(5)上且能在花键(5)上水平移动,花键套(16)外壁的周向垂直固定有多个支撑杆(15),每个支撑杆(15)远离花键套(16)的一端均设有伸缩机构,每个伸缩机构的输出端均连接有切割刀片(12),用于带动切割刀片(12)沿支撑杆(15)的长度方向进行伸缩;
直线位移机构,设置安装箱(2)上,直线位移机构的输出端与所述多个支撑杆(15)相连,用于带动多个支撑杆(15)水平移动;
控制器(101),与电源模块连接,所述第一电机(3)、伸缩机构以及直线位移机构分别与控制器(101)电连接;
所述伸缩机构包括:电磁铁(131),固定在支撑杆(15)远离花键套(16)的一端,电磁铁(131)与所述控制器(101)电连接;永磁铁(141),固定在滑槽(123)的内底面上,所述滑槽(123)开设在切割刀片(12)正对支撑杆(15)的面上,支撑杆(15)与滑槽(123)滑动连接;多个弹簧(124),沿支撑杆(15)的长度方向设置在滑槽(123)内,多个弹簧(124)环绕设置在电磁铁(131)的外侧,多个弹簧(124)的一端均与支撑杆(15)远离花键套(16)的一端固定,多个弹簧(124)的另一端均与所述滑槽(123)的槽底固定;
所述每个切割刀片(12)远离滑槽(123)的一端都水平设有第一定位孔(121)与第二定位孔(122),第二定位孔(122)位于第一定位孔(121)与滑槽(123)之间,所述切割刀(6)的一侧垂直设有多个数量与切割刀片(12)数量相等限位杆(61),所述限位杆(61)的直径均小于第一定位孔(121)与第二定位孔(122)的孔径。
2.根据权利要求1所述的一种公路施工用路面切割装置,其特征在于,所述直线位移机构包括:
第二电机(7),固定在安装箱(2)的外侧壁上且位于第一电机(3)的正上方,第二电机(7)的输出轴水平正对安装箱(2)设置,第二电机(7)与所述控制器(101)电连接;
丝杠(81),设置在安装箱(2)的内部且位于切割刀(6)的上方,丝杠(81)的一端与安装箱(2)的内壁转动连接,丝杠(81)的另一端延伸至安装箱(2)外与所述第二电机(7)的输出轴连接;
螺母座(9),套装在丝杠上且与丝杠螺纹连接,螺母座(9)能在丝杠(81)上水平移动;
连接板(10),固定在螺母座(9)的下方且套装在转轴(4)上,连接板(10)正对多个切割刀片(12)的侧壁上设有呈圆形的安装槽;
转盘(11),设置在安装槽内且套装在转轴(4)上,转盘(11)与所述连接板(10)上均设有用于使花键(5)穿过的通孔,转盘(11)通过轴承与所述安装槽转动连接,转盘(11)正对多个切割刀片(12)的侧壁上固定有多个连接杆(14),多个连接杆(14)一一对应分别与多个支撑杆(15)固定;
挡圈(13),固定在连接板(10)设有安装槽的侧壁上,挡圈(13)的内径小于转盘(11)的直径。
3.根据权利要求2所述的一种公路施工用路面切割装置,其特征在于,所述多个限位杆(61)、螺母座(9)、连接板(10)、转盘(11)、多个切割刀片(12)、挡圈(13)、多个伸缩机构、多个连接杆(14)、多个支撑杆(15)对称设置在切割刀(6)的两侧,所述丝杠(81)替换为双向丝杠(82),所述两个螺母座(9)能在双向丝杠(82)上同步水平移动且移动的方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种公路施工用路面切割装置,其特征在于,所述安装箱(2)的外部设有移动箱(1),移动箱(1)的底部设有开口,移动箱(1)的底部四个角上分别设有万向轮,所述移动箱(1)上设有用于调整切割刀(6)切割深度的调节机构,调节机构的输出端与安装箱(2)连接。
5.根据权利要求4所述的一种公路施工用路面切割装置,其特征在于,所述调节机构包括固定在移动箱(1)顶部的第三电机(17),第三电机(17)与所述控制器(101)电连接,第三电机(17)的输出轴竖直向上连接有主动轴(18),主动轴(18)上套装固定有两个主动皮带轮(19),主动轴(18)的两侧分别设有竖直设置的从动轴(22),两个从动轴(22)上分别套装固定有从动皮带轮(21),两个从动皮带轮(21)一一对应通过皮带(20)分别与两个主动皮带轮(19)连接,两个从动轴(22)上分别套装设有轴承(23),两个轴承(23)与移动箱(1)的顶部转动连接,两个从动轴(22)的下侧延伸至移动箱(1)内且设有螺纹(24),所述安装箱(2)的顶部固定有两个竖直设置的螺纹套筒(25),两个螺纹套筒(25)一一对应套装在所述两个从动轴(22)上且与其螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的一种公路施工用路面切割装置,其特征在于,所述移动箱(1)的侧壁上设有扶手(102)。
7.根据权利要求4所述的一种公路施工用路面切割装置,其特征在于,所述控制器(101)设置在移动箱(1)的顶部。
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