CN114673209A - 一种硬岩开沟机及硬岩开沟方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硬岩开沟机及硬岩开沟方法，该硬岩开沟方法包括使硬岩开沟机在管沟内上坡的步骤，该硬岩开沟机包括前行走单元和后行走单元，前行走单元上设有切割装置和切割悬臂，后行走单元上设有能源机组；前行走单元和后行走单元上分别设有支撑装置，支撑装置位于所在行走单元的左右两侧，支撑装置包括固定在相应行走单元上的装置座，装置座上装配有伸缩臂，伸缩臂的末端设置有用于支撑到管沟的相应侧壁上的支撑底脚；硬岩开沟机还包括伸缩驱动装置，伸缩驱动装置的两端分别与前、后行走单元连接，用于在伸缩时在前、后行走单元之间形成顶推力或牵拉力。本发明提供的硬岩开沟机有效解决了现有技术中的掘进机在坡度大的场合不适用的技术问题。

Description

一种硬岩开沟机及硬岩开沟方法

技术领域

本发明涉及开挖沟渠用的掘进机的技术领域，具体涉及一种硬岩开沟机及硬岩开沟方法。

背景技术

油气管网在铺设时需要先在地面上挖沟然后再将其埋设挖好的管沟内，在施工过程中，有时需要将油气管网铺设在山岭起伏地带，这些山岭起伏地带地质情况复杂，地表大多为岩石，使得挖沟难度较大。现有技术通常是利用炸药或者破碎锤的方式进行挖沟，但由于环保和安全性等问题导致炸药使用范围有限。另外破碎锤的方式如申请公布号为CN113309162A的中国发明申请中公布的一种破碎开沟机及成沟方法，但使用破碎锤进行开沟效率较低，会导致工期较长，不能满足一些工期紧的项目的要求。

现有的一些隧道掘进设备理论上可以进行适应性的改进来适应硬岩开沟，例如申请公布号CN 103299033 A的中国发明申请中公布的隧道掘进机，再如授权公告号为CN214660183 U中国实用新型专利中公布的移动式异形断面硬岩掘进机。但是，在野外施工环境下往往需要配备能源机组，导致自重较大，在坡度较大的场合下，难以满足大坡度行走需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种硬岩开沟机，以解决现有技术中的掘进机在坡度大的场合不适用的技术问题。同时，本发明还提供一种硬岩开沟方法，以解决上述技术问题。

本发明中硬岩开沟机采用如下技术方案：

该硬岩开沟机包括前行走单元和后行走单元，所述前行走单元上设有用于切割岩石的切割装置和驱动所述切割装置摆动以形成管沟的切割悬臂，所述后行走单元上设有为硬岩开沟机提供动力的能源机组；所述前行走单元和所述后行走单元上分别设有支撑装置，所述支撑装置位于所在行走单元的左右两侧，所述支撑装置包括固定在相应行走单元上的装置座，装置座上装配有伸缩臂，伸缩臂的末端设置有用于支撑到管沟的相应侧壁上的支撑底脚；硬岩开沟机还包括伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置的两端分别与前、后行走单元连接，用于在伸缩时在前、后行走单元之间形成顶推力或牵拉力。

有益效果：本发明提供的硬岩开沟机在使用时，通过前行走单元上的切割悬臂带动切割装置进行管沟的挖进，在挖进过程中，若管沟处于坡度较大的地带，开沟机在爬坡时，先使后行走单元上的装置座上的伸缩臂伸出，带动相应的支撑底脚支撑到管沟的相应侧壁上，前行走单元上的装置座上的伸缩臂保持收缩状态，使相应的支撑底脚不与管沟侧壁接触，控制伸缩驱动装置前伸，向前行走单元提供上坡的推力，前行走单元在自身的驱动力和伸缩驱动装置的推动下进行爬坡，前行走单元完成一段爬坡距离后，接着使前行走单元的装置座上的伸缩臂伸出，带动相应的支撑底脚支撑到管沟的相应侧壁上，使后行走单元的装置座上的伸缩臂缩回，带动相应的支撑底脚与管沟的相应侧壁脱离接触，控制伸缩驱动装置收缩，向后行走单元提供上坡的拉力，后行走单元在自身的驱动力和伸缩驱动装置的拉动下进行爬坡，与现有技术中的掘进机仅通过自身的驱动力来驱动爬坡相比，本发明提供的硬岩开沟机在爬坡时动力更足，更能适应坡度较大的工况。

进一步地，所述前行走单元上至少有一对支撑装置对称布置在所述前行走单元的左右两侧，且这对支撑装置的轴线沿斜向上的方向延伸，以使相应的支撑底脚沿斜向上的方向支撑在相应的管沟侧壁上，并且/或者，所述后行走单元上至少有一对支撑装置对称布置在所述后行走单元的左右两侧，且这对支撑装置的轴线沿斜向上的方向延伸，以使相应的支撑底脚沿斜向上的方向支撑在相应的管沟侧壁上。

有益效果：硬岩开沟机在切割管沟中靠下侧岩石的过程中，岩石会向硬岩开沟机提供一个向上的反作用力，前行走单元的支撑装置沿斜向上的方向支撑在管沟侧壁上，可以使管沟侧壁向前行走单元提供一个向下的反作用力，以抵消岩石提供的反作用力，保证硬岩开沟机的稳定运行；后行走单元的支撑装置沿斜向上的方向支撑在管沟侧壁上，可以使管沟侧壁向后行走单元提供一个向下的反作用力，以增大后行走单元与支撑地面之间的摩擦，防止硬岩开沟机在上坡掘进过程中打滑。另外，支撑装置对称布置有利于受力均衡。

进一步地，所述支撑底脚与所述伸缩臂之间为球铰连接。

有益效果：由于管沟侧壁并不平整，支撑底脚与伸缩臂之间为球铰连接，可以使支撑底脚根据管沟侧壁的具体结构调整与其接触的角度，保证支撑的稳定。

进一步地，前、后行走单元均包括安装有行走履带的底盘，前、后行走单元上的支撑装置均设置在相应底盘上。

有益效果：履带相比轮式结构具有接地比低、牵引力大以及爬坡能力大的特点；支撑装置设置在底盘上，可以降低支撑重心，保证支撑的稳定性。

进一步地，前行走单元上每侧均包括至少两个前后错开的支撑装置，并且/或者，后行走单元上每侧均包括至少两个前后错开的支撑装置。

有益效果：支撑装置的数量越多，支撑底脚与管沟侧壁的接触面积越大，支撑力也相应增大，提供的支撑越可靠；另外，支撑装置前后错开布置相比上下布置来说，支撑重心更低，支撑更稳定。

进一步地，所述切割悬臂包括竖向摆臂和水平摆臂，所述竖向摆臂与所述前行走单元之间通过水平铰轴铰接，以使所述竖向摆臂带动切割装置在竖直方向上摆动；所述水平摆臂与所述前行走单元之间通过竖直铰轴铰接，以使所述水平摆臂带动切割装置在水平方向上摆动。

有益效果：水平摆臂与竖向摆臂可使切割装置在水平和竖直方向上均有摆动自由度，从而使切割装置的切割范围更大，在调整切割位置时也更加灵活。

进一步地，所述伸缩驱动装置的前端与所述前行走单元之间为铰接，以使所述伸缩驱动装置可绕相应铰轴在上下方向上摆动，并且，所述伸缩驱动装置的后端与所述后行走单元之间为铰接，以使所述伸缩驱动装置可绕相应铰轴在上下方向上摆动。

有益效果：硬岩开沟机在爬坡时，若坡度较大，前行走单元和后行走单元之间会存在较大的角度，此时若伸缩驱动装置的两端无法上下摆动，会使得伸缩驱动装置的伸缩方向与坡面之间存在一定角度，伸缩驱动装置提供的驱动力会向相应的行走单元提供向下的分力，从而增大硬岩开沟机与相应支撑基础之间的摩擦，影响伸缩驱动装置的驱动效果；若伸缩驱动装置的两端可在上下方向上摆动，则可以使伸缩驱动装置通过适应性的摆动尽量与相应坡面保持平行，这样伸缩驱动装置就可以为相应的行走单元提供与相应坡面基本平行的驱动力，此时伸缩驱动装置产生的向下分力基本可以忽略，保证了伸缩驱动装置的驱动效果。

进一步地，硬岩开沟机还包括渣土输送装置，所述渣土输送装置用于将开沟过程中产生的渣土输送至管沟外，所述渣土输送装置包括提升机，所述提升机包括渣土输入侧和渣土输出侧，所述渣土输出侧不低于管沟设置，以用于将从渣土输入侧输入的渣土抬升至不低于管沟的高度处。

有益效果：渣土输送装置将渣土运出管沟外，一是可以避免渣土阻挡硬岩开沟机的行进；二是方便油气管网的铺设；另外，采用提升机运输渣土相比沿着管沟将渣土运出的方式来说，具有成本低和效率高的优势。

进一步地，所述渣土输出侧处对应设有渣土传送带，所述渣土传送带沿左右方向延伸，以将所述渣土输出侧处输出的渣土输出至管沟的相应沟沿处。

有益效果：油气管网在铺设完成后，需要将管沟中挖出的渣土重新填回管沟内以掩埋油气管网，渣土传送带将渣土输送至管沟的沟沿处则方便了渣土重新填回。

本发明中硬岩开沟机采用如下技术方案：

该硬岩开沟方法包括使硬岩开沟机在管沟内上坡的步骤，该步骤具体包括：

步骤一，前行走单元的支撑装置收回，与管沟侧壁分离，后行走单元上的支撑装置支撑在管沟的相应侧壁上；使设置在前行走单元与后行走单元之间的伸缩驱动装置前伸，以向前行走单元提供上坡的推力，前行走单元在自身驱动力和伸缩驱动装置的同时作用下进行爬坡；

步骤二，后行走单元上的支撑装置收回，与管沟侧壁分离，前行走单元的支撑装置的支撑在管沟的相应侧壁上，使设置在前行走单元与后行走单元之间的伸缩驱动装置收缩，以向后行走单元提供上坡的牵拉力，后行走单元在自身驱动力和伸缩驱动装置的同时作用下进行爬坡。

有益效果：在前行走单元爬坡时，后行走单元通过支撑装置相对管沟支撑固定，使伸缩驱动装置在伸长时，能够对前行走单元提供一个上坡的推力，增大了前行走单元的爬坡动力，从而使前行走单元更容易完成爬坡动作；在后行走单元爬坡时，前行走单元通过支撑装置相对管沟支撑固定，使伸缩驱动装置在伸长时，能够对前行走单元提供一个上坡的牵拉力，增大了后行走单元的爬坡动力，从而使后行走单元更容易完成爬坡动作。

附图说明

图1是本发明提供的硬岩开沟机破岩时的工作示意图；

图2是图1中前行走单元的结构示意图；

图3是图1中后行走单元的结构示意图(未体现能源机组)；

图4是图1中切割头与切割悬臂的连接结构示意图；

图5是图1中切割头的结构示意图。

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：

100、前行走单元；101、前底盘；102、切割导向座；103、推进油缸；104、水平摆臂；105、竖直铰轴；106、水平伸缩臂；107、竖向摆臂；108、水平铰轴；109、竖向伸缩臂；110、切割头；111、刀盘架；112、滚刀；113、驱动马达；114、前支撑装置；115、前装置座；116、前伸缩臂；117、前支撑底脚；118、前行走履带；119、操控室；120、连接头；200、后行走单元；201、后底盘；202、能源机组；203、后支撑装置；204、后装置座；205、后伸缩臂；206、后支撑底脚；207、后行走履带；300、集渣部；301、刮板输送机；302、带式输送机；303、提升机；304、渣土输入侧；305、渣土输出侧；306、渣土传送带；400、伸缩驱动装置；500、管沟。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明中硬岩开沟机的实施例1：

如图1所示，本发明提供的硬岩开沟机包括前行走单元100、后行走单元200、伸缩驱动装置400和渣土输送装置，前行走单元100上设有用于破岩的切割装置和驱动切割装置摆动的切割悬臂，后行走单元200上设有为整个开沟机提供动力的能源机组202。另外，前、后行走单元上还设有支撑装置，在使用时用于支撑在管沟500的相应侧壁上。此外，伸缩驱动装置400的两端分别与前、后行走装置连接，伸缩驱动装置400伸缩时在前、后行走单元之间形成顶推力或牵拉力。为方便表述，设定硬岩开沟机的长度方向为前后方向，硬岩开沟机的宽度方向为左右方向。

具体地，如图2所示，前行走单元100包括前底盘101和切割导向座102，切割导向座102沿前后方向滑动装配在前底盘101上，切割导向座102与前底盘101之间设有推进油缸103，以驱动切割导向座102在前底盘101上沿前后方向滑动。切割导向座102的前侧布置有切割装置和切割悬臂，切割装置通过切割悬臂连接在切割导向座102上，切割悬臂包括水平摆臂104和竖向摆臂107，具体地，竖向摆臂107的一端与切割导向座102通过水平铰轴108铰接，使竖向摆臂107可绕水平铰轴108上下摆动，另一端与水平摆臂104通过竖直铰轴105铰接，使水平摆臂104可绕竖直铰轴105左右摆动。竖向摆臂107的上下两侧与切割导向座102之间铰接有竖向伸缩臂109，以驱动竖向摆臂107上下摆动，水平摆臂104的左右两侧与切割导向座102之间铰接有水平伸缩臂106，以驱动水平摆臂104左右摆动。切割装置连接在水平摆臂104上，通过控制水平摆臂104和竖向摆臂107的摆动，使切割装置可在上下左右四个方向的摆动。通过控制切割导向座102在前后方向上滑动，使切割装置可在前后方向上移动。另外，前行走单元100上还包括操控室119，以用于操控开沟机，操控室119布置在前底盘101的上侧。

本实施例中，切割装置为切割头110，切割头包括滚刀112、刀盘架111和驱动马达113，如图4和图5所示，滚刀112为盘形滚刀，滚刀112沿刀盘架111的周向间隔布置在刀盘架外周侧面上，滚刀112转动装配在刀盘架111上且转动轴线沿上下方向延伸。驱动马达113布置在刀盘架111的中心处，以驱动滚刀112转动。

本实施例中，前底盘的101下侧布置有前行走部，前行走部为前行走履带118，通过前行走履带118可带动前行走单元100行进。前底盘101上还布置有前支撑装置114，前支撑装置114包括前装置座115、前伸缩臂116和前支撑底脚117，前支撑装置114通过前装置座115布置在前底盘101的左右两侧，前伸缩臂116的一端与前装置座115固定连接，另一端与前支撑底脚117连接，前支撑底脚117与前伸缩臂116之间通过球轴铰接。在使用时，前伸缩臂116伸长带动相应前支撑底脚117支撑到管沟500的相应侧壁上，以使前行走单元100相对固定在管沟500中，为加强支撑力，前底盘101的左右两侧分别布置有多组前支撑装置114，具体地，前底盘101的左右两侧各布置有四组前支撑装置114。需特别说明的是，由于切割头110在向下摆动切割岩石时，岩石会对前行走单元100产生一个向上的分力，为保证前行走单元100的稳定，前支撑装置114中的前伸缩臂116均沿斜向上的方向布置，前伸缩臂116在斜向上的方向进行伸缩，使前支撑装置114在支撑时均沿斜向上的方向支撑到管沟500的相应侧壁上，使管沟500的侧壁对前行走单元100产生一个向下的分力。当然，若前支撑装置114的前支撑底脚117与管沟500的侧壁之间的摩擦力足够大，可以抵消岩石对前行走单元100向上的分力，也可以使前支撑装置114沿水平方向支撑到管沟500的相应侧壁上。

本实施例中，后行走单元200包括后底盘201和能源机组202，能源机组202布置在后底盘201上侧，能源机组202负责为整个开沟机设备提供所需动力。后底盘201的下侧布置有后行走部，后行走部为后行走履带207，通过后行走履带207可带动后行走单元200行进。后底盘201上还布置有后支撑装置203，后支撑装置203包括后装置座204、后伸缩臂205和后支撑底脚206，后支撑装置203通过后装置座204布置在后底盘201的左右两侧，后伸缩臂205的一端与后装置座204固定连接，另一端与后支撑底脚206连接，后支撑底脚206与后伸缩臂205之间通过球轴铰接。在使用时，后伸缩臂205伸长带动相应的后支撑底脚206支撑到管沟500的相应侧壁上，以使后行走单元200相对固定在管沟500中。为加强支撑力，后底盘201的左右两侧分别布置有多组后支撑装置203，具体地，后底盘201的左右两侧各布置有三组后支撑装置203。后支撑装置203在支撑时均沿水平方向支撑到管沟500的相应侧壁上，需特别说明的是，在其他实施例中后支撑装置203在支撑时也可沿斜向上的方向支撑到管沟500的相应侧壁上。

本实施例中，前行走单元100和后行走单元200之间连接有伸缩驱动装置400，如图1所示，前行走单元100上朝向后行走单元200的一侧设有连接头120，伸缩驱动装置400为液压油缸，液压油缸的前端与连接头120铰接，具体通过十字万向节铰接，液压油缸的前端可绕万向十字节上的相应铰接轴线在上下左右四个方向摆动，在支撑基础不平整时，液压油缸的前端可以进行更好的适应性摆动。液压油缸的后端铰接在后行走单元200的前侧，具体通过水平铰接轴铰接，液压油缸的后端可绕水平铰接轴在上下方向上摆动。液压油缸在伸长时会在前、后行走单元之间形成顶推力，该顶推力可使前、后行走单元之间产生相背的运动趋势。液压油缸在收缩时会在前、后行走单元之间形成牵拉力，该牵拉力可使前、后行走单元之间产生相向的运动趋势。

本实施例中，硬岩开沟机在爬坡时，前行走单元100会先进行爬坡，使得前行走单元100和后行走单元200之间之间会存在角度，此时，液压油缸的前端会向上进行适应性的摆动，液压油缸的后端会向下进行适应性的摆动，保证液压油缸的伸缩方向与对应坡度基本平行，这样的话，液压油缸提供的顶推力或牵拉力均可以与相应坡度的坡面保证平行，使得液压油缸对相应行走单元均有较好的驱动效果。

本实施例中，渣土输送装置包括集渣部300、刮板输送机301、带式输送机302、提升机303和渣土传送带306。具体布置位置如下，如图1所示，集渣部300布置在前底盘101的前侧，集渣部300为铲斗结构，集渣部300随着前行走单元100向前行走时，将切割掉落的渣土铲到集渣部300中。刮板输送机布置在集渣部300的后侧，集渣部300中设有星轮，以将集渣部300中的渣土拨到刮板输送机301上，刮板输送机301则将渣土从前向后输送。带式输送机302布置在后底盘201的下侧，带式输送机302的前侧与刮板输送机301的后侧有过渡设计，以承接刮板输送机301输送过来渣土，带式输送机302同样是从前向后输送，带式输送机302的后侧布置有提升机303，提升机303具有渣土输入侧304和渣土输出侧305，渣土输入侧304低于带式输送机302布置，以承接带式输送机302输送过来的渣土，渣土输入侧304中的渣土经抬升后从渣土输出侧305输出，渣土输出侧305高于管沟500的高度设计。如图3所示，渣土输出侧305处对应布置有渣土传送带306，以承接渣土输出侧305输出的渣土，渣土传送带306的输送方向为左右方向，可以选择以将渣土输送至管沟500的左侧边沿处或右侧边沿处。

本实施例中，硬岩开沟机在使用时，硬岩开沟机从初始的沟内出发，先控制前行走单元100处的前支撑装置114支撑到沟的相应侧壁上，保证整机的稳定。再控制切割悬臂带动切割头110摆动到破岩位置处，由驱动马达113驱动切割头110上的滚刀112转动，启动推进油缸103推动切割导向座102向前滑动，使滚刀112以设定深度贯入岩石中，设定深度一般为2至10毫米，若岩石硬度较高，可以减少贯入深度，例如使贯入深度为2至3毫米，若岩石硬度较低，可以增加贯入深度，例如使贯入深度为8至10毫米。待滚刀112完成贯入后，通过切割悬臂控制切割头110摆动，完成滚刀112贯入深度所在平面处的破岩。继续推进切割导向座102，重复前述步骤，直至切割导向座102向前的行程用尽，控制推进油缸103收缩使切割导向座102回退，此时需要开沟机向前跟进，使前行走单元100和后行走单元200在自身的驱动力下前进，开沟机到位后继续进行破岩，渣土输送装置则在开沟机工作时将产生的渣土输送至管沟500的外沿处。

若开沟机需要爬坡时，先控制前底盘101两侧的前支撑装置114的前伸缩臂116保持收缩状态，使前支撑底脚117不与管沟500的侧壁接触，同时控制后底盘201两侧的后支撑装置203的后伸缩臂205伸出，带动后支撑底脚206支撑到管沟500的相应侧壁上，此时后行走单元200相对管沟固定，控制液压油缸伸长，液压油缸与前行走单元100连接的一端会给前行走单元100提供一个上坡的推力，前行走单元100在自身驱动力和伸液压油缸的推动下进行爬坡。在前行走单元100完成相应的爬坡动作后，控制前底盘101两侧的前支撑装置114的前伸缩臂116伸出，使前支撑底脚117支撑在管沟500的相应侧壁处，此时前行走单元100相对管沟500固定，同时控制后底盘201两侧的后支撑装置203的后伸缩臂205缩回，带动后支撑底脚206与管沟500的侧壁脱离接触，控制液压油缸收缩，液压油缸与后行走单元200连接的一端会给后行走单元200提供一个上坡的拉力，后行走单元200在自身驱动力和伸液压油缸的拉动下进行爬坡。

需特别说明的是，若处于平缓地带，前行走单元100和后行走单元100仅通过自身的驱动力就可带动整个硬岩开沟机向前挖进。此外，切割头110在进行破岩时，岩石会对切割头110产生一个反作用力，为防止反作用力推动硬岩开沟机，硬岩开沟机在破岩时，前行走单元100上的前支撑装置114支撑到管沟500的相应侧壁处，使前行走单元100相对固定在管沟500中，利用前支撑装置114与管沟500侧壁之间的摩擦力对该反作用力进行抵消，实现稳定地破岩。

本发明中硬岩开沟机的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，前底盘左右两侧各设有四组前支撑装置。本实施例中，前底盘左右两侧的前支撑装置数量可以自行设定，例如前底盘左右两侧的各设有三组前支撑装置。

本发明中硬岩开沟机的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，后底盘左右两侧各设有三组后支撑装置。本实施例中，后底盘左右两侧的后支撑装置数量可以自行设定，例如后底盘左右两侧的各设有四组后支撑装置。

本发明中硬岩开沟机的实施例4：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，切割悬臂包括水平摆臂和竖向摆臂。而本实施例中，切割悬臂仅包括竖向摆臂，此时切割头在左右方向上的切割尺寸满足管沟的宽度要求，此时仅通过切割悬臂带动切割头上下摆动即可完成管沟的挖掘。在其他实施例中，切割悬臂仅包括水平摆臂，此时切割头在上下方向上的切割尺寸满足管沟的高度要求，此时仅通过切割悬臂带动切割头左右摆动即可完成管沟的挖掘。

本发明中硬岩开沟机的实施例5：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，渣土输送装置包括提升机。而本实施例中，渣土输送装置包括提升机，渣土输送装置先将渣土输送至渣土运输车上，通过渣土运输车将渣土从管沟中运出，此时可以省去提升机的设置。

本发明中硬岩开沟机的实施例6：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，提升机的渣土输出侧设有渣土传送带，用于将渣土输出侧处输出的渣土输出至管沟的相应沟沿处。而本实施例中，提升机的渣土输出侧设有渣土输送通道，渣土输送通道自上向下倾斜延伸，渣土输送通道上侧的进口端与提升机的渣土输出侧对应，渣土输送通道下侧的出口端与管沟的沟沿处对应，渣土经渣土输出侧输出后从入口端进入到渣土输送通道中，再从渣土输送通道的出口端落到管沟的沟沿处。

本发明中硬岩开沟机的实施例7：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，伸缩驱动装置为液压缸。而本实施例中，伸缩驱动装置为气缸。

本发明中硬岩开沟机的实施例8：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，伸缩驱动装置的前端与前行走单元通过十字万向节铰接，伸缩驱动装置的后端与后行走单元通过水平铰接轴铰接。本实施例中，缩驱动装置的前端与前行走单元通过水平铰接轴铰接，伸缩驱动装置的后端与后行走单元通过十字万向节铰接。

本发明中硬岩开沟机的实施例9：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，伸缩驱动装置的前端与前行走单元通过十字万向节铰接，伸缩驱动装置的后端与后行走单元通过水平铰接轴铰接。本实施例中，伸缩驱动装置的前端与前行走单元通过水平铰接轴铰接，伸缩驱动装置的后端与后行走单元通过水平铰接轴铰接。

本发明中硬岩开沟方法的实施例：

本实施例提供的硬岩开沟方法包括使实施例1提供的硬岩开沟机在管沟内上坡的步骤，上坡的步骤具体分为三个步骤，其中步骤一为：上坡时，先控制前底盘两侧的前支撑装置的前伸缩臂保持收缩状态，使前支撑底脚不与管沟的侧壁接触，同时控制后底盘两侧的后支撑装置的后伸缩臂伸出，带动后支撑底脚支撑到相应的管沟侧壁上，此时后行走单元相对管沟固定，控制伸缩驱动装置伸长，伸缩驱动装置与前行走单元连接的一端会给前行走单元提供一个上坡的推力，前行走单元在自身驱动力和伸缩驱动装置的推动下进行爬坡。步骤二为：在前行走单元完成相应的爬坡动作后，控制前底盘两侧的前支撑装置的前伸缩臂伸出，使前支撑底脚支撑在管沟的相应侧壁处，此时前行走单元相对管沟固定，同时控制后底盘两侧的后支撑装置的后伸缩臂缩回，带动后支撑底脚与管沟侧壁脱离接触，控制伸缩驱动装置收缩，伸缩驱动装置与后行走单元连接的一端会给后行走单元提供一个上坡的拉力，后行走单元在自身驱动力和伸缩驱动装置的拉动动下进行爬坡。若坡度距离较长，重复步骤一和步骤二，直至开沟机完成爬坡。

本实施例提供的在管沟内上坡的步骤，同样适用于实施例2至实施例9中提供的硬岩开沟机。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种硬岩开沟机，其特征在于，包括前行走单元(100)和后行走单元(200)，所述前行走单元(100)上设有用于切割岩石的切割装置和驱动所述切割装置摆动以形成管沟(500)的切割悬臂，所述后行走单元(200)上设有为硬岩开沟机提供动力的能源机组(202)；所述前行走单元(100)和所述后行走单元(200)上分别设有支撑装置，所述支撑装置位于所在行走单元的左右两侧，所述支撑装置包括固定在相应行走单元上的装置座，装置座上装配有伸缩臂，伸缩臂的末端设置有用于支撑到管沟(500)的相应侧壁上的支撑底脚；硬岩开沟机还包括伸缩驱动装置(400)，所述伸缩驱动装置(400)的两端分别与前、后行走单元连接，用于在伸缩时在前、后行走单元之间形成顶推力或牵拉力。

2.根据权利要求1所述的硬岩开沟机，其特征在于，所述前行走单元(100)上至少有一对支撑装置对称布置在所述前行走单元(100)的左右两侧，且这对支撑装置的轴线沿斜向上的方向延伸，以使相应的支撑底脚沿斜向上的方向支撑在相应的管沟(500)侧壁上，并且/或者，所述后行走单元(200)上至少有一对支撑装置对称布置在所述后行走单元(200)的左右两侧，且这对支撑装置的轴线沿斜向上的方向延伸，以使相应的支撑底脚沿斜向上的方向支撑在相应的管沟(500)侧壁上。

3.根据权利要求2所述的硬岩开沟机，其特征在于，所述支撑底脚与所述伸缩臂之间为球铰连接。

4.根据权利要求1所述的硬岩开沟机，其特征在于，前、后行走单元均包括安装有行走履带的底盘，前、后行走单元上的支撑装置均设置在相应底盘上。

5.根据权利要求4所述的硬岩开沟机，其特征在于，前行走单元(100)上每侧均包括至少两个前后错开的支撑装置，并且/或者，后行走单元(200)上每侧均包括至少两个前后错开的支撑装置。

6.根据权利要求1所述的硬岩开沟机，其特征在于，所述切割悬臂包括竖向摆臂(107)和水平摆臂(104)，所述竖向摆臂(107)与所述前行走单元(100)之间通过水平铰轴(108)铰接，以使所述竖向摆臂(107)带动切割装置在竖直方向上摆动；所述水平摆臂(104)与所述前行走单元(100)之间通过竖直铰轴(105)铰接，以使所述水平摆臂(104)带动切割装置在水平方向上摆动。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的硬岩开沟机，其特征在于，所述伸缩驱动装置(400)的前端与所述前行走单元(100)之间为铰接，以使所述伸缩驱动装置(400)可绕相应铰轴在上下方向上摆动，并且，所述伸缩驱动装置(400)的后端与所述后行走单元(200)之间为铰接，以使所述伸缩驱动装置(400)可绕相应铰轴在上下方向上摆动。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的硬岩开沟机，其特征在于，硬岩开沟机还包括渣土输送装置，所述渣土输送装置用于将开沟过程中产生的渣土输送至管沟(500)外，所述渣土输送装置包括提升机(303)，所述提升机包括渣土输入侧(304)和渣土输出侧(305)，所述渣土输出侧(305)不低于管沟(500)设置，以用于将从渣土输入侧(304)输入的渣土抬升至不低于管沟(500)的高度处。

9.根据权利要求8所述的硬岩开沟机，其特征在于，所述渣土输出侧处对应设有渣土传送带，所述渣土传送带沿左右方向延伸，以将所述渣土输出侧处输出的渣土输出至管沟(500)的相应沟沿处。

10.硬岩开沟方法，其特征在于，包括使硬岩开沟机在管沟(500)内上坡的步骤，该步骤具体包括：

步骤一，前行走单元(100)的支撑装置收回，与管沟(500)侧壁分离，后行走单元(200)上的支撑装置支撑在管沟(500)的相应侧壁上；使设置在前行走单元(100)与后行走单元(200)之间的伸缩驱动装置(400)前伸，以向前行走单元(100)提供上坡的推力，前行走单元(100)在自身驱动力和伸缩驱动装置(400)的同时作用下进行爬坡；

步骤二，后行走单元(200)上的支撑装置收回，与管沟(500)侧壁分离，前行走单元(100)的支撑装置的支撑在管沟(500)的相应侧壁上，使设置在前行走单元(100)与后行走单元(200)之间的伸缩驱动装置(400)收缩，以向后行走单元(200)提供上坡的牵拉力，后行走单元(200)在自身驱动力和伸缩驱动装置(400)的同时作用下进行爬坡。

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