CN115324140A - 用于渠道开挖掘进机的土仓 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开沟渠用的挖掘机领域，特别是涉及到了一种用于渠道开挖掘进机的土仓。其中所述土仓为铲式的塑形土仓，塑形土仓内具有容纳破土机构的空间，并且塑形土仓的前端形成了能够切入地层，将需要挖除的部分限制在塑形土仓内部的切割结构，所述切割结构从前向后的投影形状与待开挖的渠道的横截面吻合。在渠道开挖过程中，塑形土仓可起到“定形”的作用，即通过其前端的切割结构切入地层，而后限制内部的破土机构的破土范围，避免破土机构对不希望的区域产生误挖，由此便可一次性精确得出所期望的渠道的横截面，解决现有挖掘装置存在的对所开挖渠道的横截面控制效果差的问题。

Description

用于渠道开挖掘进机的土仓

技术领域

本发明涉及开沟渠用的挖掘机领域，特别是涉及到了一种用于渠道开挖掘进机的土仓。

背景技术

公告号为CN214657338U、公告日为2021年11月9日的专利提供了一种渠道施工连续作业装置。该渠道施工连续作业装置包括行走机构、输送系统、挖掘机构、提升机构和倾倒机构；其中所述行走机构的前部一前一后设有顶升油缸和连接座，输送系统的带式输送机前端与所述顶升油缸连接，后端与所述连接座铰接，前端能够在顶升油缸的作用下上下摆动，挖掘机构位于所述输送系统前方，包括与所述带式输送机连接的机架和设于机架上的辊筒，辊筒上设有挖刀，挖刀在行走机构前进的过程中对前方的土层进行开挖，得到的渣土被抛到其后侧布置的提升机构，通过提升机构输送至所述输送系统，然后被输送系统输送至行走机构后部的倾倒机构，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。该渠道施工连续作业装置采用辊筒及其上设置的挖刀来决定挖得的渠道的横截面(矩形)，然而多数情况下，渠道的横截面为倒梯形，因而无法满足渠道横截面的要求。另外，由于所开挖地层的条件不同，挖刀可能在一些位置一刀能够挖掉较大范围，而在另一些位置一刀仅能挖掉较小的范围，即挖刀每一刀的挖掘范围难以控制，这也会导致渠道的内壁面形状难以控制，在进行后期的衬砌之前，往往还需要对渠道的内壁面进行修形处理。

公布号为CN111691479A、公布日为2020年9月22日的专利申请提供了一种水利工程用挖渠装置，该水利工程用挖渠装置包括机架，机架配置有行走轮，并且设置有可通过导轨升降的挖掘机构，挖掘机构包括斗式的挖掘座，挖掘座中装配有主轴及驱动件，主轴上布置有用于松土的翅片，翅片的前端凸出于挖掘座，驱动件通过皮带与主轴传动连接。另外，机架上还设有修边组件，修边组件类似于切刀的结构，在随机架行进过程中，对渠道的边坡进行塑形。通过设置所述修边组件，可以较好的改善渠道的横截面形状，但是修边组件的作用是“修边”，即在渠道已经被挖掘机构开挖出后，对已经开挖出的渠道的边坡进行修整。当挖掘机构出现“超挖”，即已经将不希望的区域挖掉的情况时，修边组件的修边作用将不复存在，因此该专利申请公开的水利工程用挖渠装置亦然存在对沟渠的横截面控制效果差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于渠道开挖掘进机的土仓，以解决现有挖掘装置存在的对所开挖渠道的横截面控制效果差的问题。

为了解决上述问题，本发明的用于渠道开挖掘进机的土仓采用以下技术方案：用于渠道开挖掘进机的土仓，所述土仓为铲式的塑形土仓，塑形土仓内具有容纳破土机构的空间，并且塑形土仓的前端形成了能够切入地层，将需要挖除的部分限制在塑形土仓内部的切割结构，所述切割结构从前向后的投影形状与待开挖的渠道的横截面吻合。

有益效果：本发明的首次提出将渠道开挖掘进机的土仓设为铲式的塑形土仓，其一方面具有容纳破土机构的空间，可将破土机构置于其中，另一发面前端形成了能够切入地层，将需要挖除的部分限制在塑形土仓内部的切割结构，并且切割结构从前向后的投影形状与待开挖的渠道的横截面吻合，因此在渠道开挖过程中，塑形土仓可起到“定形”的作用，即通过其前端的切割结构切入地层，而后限制内部的破土机构的破土范围，避免破土机构对不希望的区域产生误挖，由此便可一次性精确得出所期望的渠道的横截面，解决现有挖掘装置存在的对所开挖渠道的横截面控制效果差的问题。

更进一步地，所述塑形土仓的底部设有用于将渣土集中排至清渣机构的漏斗口。在塑形土仓上漏斗口，可以准确的控制出渣位置，与清渣机构之间建立良好的衔接。

更进一步地，所述塑形土仓内设有用于将渣土向所述漏斗口处集中的渣土集中装置。渣土集中装置可将塑形土仓内距离漏斗口较远位置处的渣土向漏斗口处集中，避免渣土在塑形土仓内积聚。

更进一步地，所述渣土集中装置为绞龙输送机构。绞龙输送机构作为一种成熟的散料转移装置，具有结构简单，可靠性好的优点，同时在塑形土仓中也更加容易布置。

更进一步地，所述塑形土仓的左右两侧的内部设有塑形机构，所述塑形机构包括用于对塑形土仓两侧内壁处的土石进行破碎的边土破碎机构。边土破碎机构能够与使用时安装在土仓内的破土机构配合，减小破土的盲区，提升破土的效果。

更进一步地，所述边土破碎机构包括沿前后方向延伸的破土转轴以及设于所述破土转轴上的破土刀。安装在破土转轴上的破土刀能够在破土转轴的带动下主动破土，有着更好的破土效果。

更进一步地，所述边土破碎机构还包括用于驱动所述破土转轴上下摆动的摆动驱动机构。摆动驱动机构能够驱使边土破碎机构具有更大的作业面，可优化破土效果。

更进一步地，所述摆动驱动机构包括摆动座以及变幅油缸，破土转轴的后端安装于所述摆动座上，所述变幅油缸与所述破土转轴传动连接以驱动破土转轴以所述摆动座为支撑摆动。破土转轴以摆动座为支撑的情况下，可以较为灵活的布置变幅油缸的位置，例如将其布置在摆动座后方，破土转轴穿过摆动座的一端，从而使变幅油缸远离渣土，保证变幅油缸的工作环境，促使其正常工作。

更进一步地，所述破土刀包括设于所述破土转轴前端的截割齿以及绕所述破土转轴布置的螺旋式刮刀。

更进一步地，所述切割结构由所述塑形土仓前端的斜切口构成。切割结构设为斜切口的情况下，能够减小切割结构在最初切入地层时的切割阻力，同时也可以与土层配合产生下压塑形土仓的力，防止其发生意外翘起。

附图说明

图1是本发明的用于渠道开挖掘进机的土仓的实施例1的第一使用状态图；

图2是图1中的塑形机构的第一结构示意图；

图3是图1中的塑形机构的第二结构示意图；

图4是本发明的用于渠道开挖掘进机的土仓的实施例2的第一使用状态图；

图5是图4中用于渠道开挖掘进机的土仓的实施例2的第二使用状态图；

图6是本发明的用于渠道开挖掘进机的土仓的实施例3的使用状态图；

图7是图6中的塑形机构的结构示意图。

图中：11、塑形土仓；101、开挖机架；102、清渣机构；103、破土机构；12、边土破碎机构；121、破土转轴；122、截割齿；123、螺旋式刮刀；124、球形补偿器；125、尾杆；126、臂架；127、变幅油缸；31、动力轴；32、底座。

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，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，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，由语句“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。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的用于渠道开挖掘进机的土仓的实施例1：

该用于渠道开挖掘进机的土仓为塑形土仓11。其结构及使用方式如图1-3所示，塑形土仓11在使用时设置于渠道开挖掘进机的开挖机架101的前端处，具体为铲式结构，在本实施例中，塑形土仓11的横截面具体为倒梯形(顶部不封口)，塑形土仓11的前端形成了切割结构，切割结构具体为由塑形土仓11前端所形成的斜切口(刃口)，所谓斜切口，具体是指塑形土仓11的前端面是右前向后逐渐向上倾斜的结构。其从前向后的投影与要开挖的渠道的横截面相同，在随开挖机架101向前移动的过程中，塑形土仓11能够切入地层，将需要挖除的部分限制在其内部。塑形土仓11的底上设有漏斗口(图中未显示)，漏斗口可将塑形土仓11内的渣土在设定位置集中排出，便于与渠道开挖掘进机的清渣机构102进行衔接，在本实施例中，漏斗口设于塑形土仓11在左右方向上的中部。为了避免渣土向漏斗口处的流动不畅，在本实施例中，塑形土仓11中还设置了渣土集中装置(图中未显示)，用于将渣土向漏斗口处集中，此处的渣土集中装置具体采用的是绞龙输送机构。关于绞龙输送机构的具体安装方式，可采用现有技术中的任意安装方式，此处不予赘述。如图1所示，塑形土仓11内形成了用于安装渠道开挖掘进机的破土机构103的空间，使用时，可将破土机构103布置在塑形土仓11中。

塑形土仓11内设有塑形机构，塑形机构包括边土破碎机构12，边土破碎机构12位于塑形土仓左右两侧壁的内侧处，用于与渠道开挖掘进机的破土机构配合，扫除破土盲区，提高破土效率，优化破土效果。如图2、3所示，边土破碎机构12包括破土转轴121，破土转轴121上设有破土刀，在本实施例中，破土转轴121的前端设置了半球形底座，破土刀包括设于所述半球形底座上的截割齿122以及设于破土转轴121轴身的螺旋式刮刀123。为了方便破土转轴121实现旋转，在本实施例中，破土转轴121包括同心布置的驱动座以及可转动的装配在驱动座外部的套筒，破土刀设于套筒上。驱动座上设有驱动马达，驱动马达的定子与驱动座固定连接，转子与套筒固定连接，从而可驱动套筒旋转。在破土转轴121的后端设有球形补偿器124，球形补偿器124包括外部的球座以及设于球座内的万向球，球座固定于塑形土仓，破土转轴121连接于万向球，能够以球座的中心为摆动中心进行摆动。万向球的后端设有尾杆125，并通过尾杆125连接有臂架126和变幅油缸127，臂架126为弧形臂架，后端与开挖机架101连接，前端与万向球后端的尾杆125铰接，变幅油缸127的后端与开挖机架101连接，前端与万向球后端的尾杆125上所设的拐臂连接，可驱动破土转轴121的前端上下摆动。

如图1所示，在使用该土仓时，可将其安装在渠道开挖掘进机的开挖机架前部，将渠道开挖掘进机的破土机构安装在土仓内，在渠道开挖掘进机前进的过程中，土仓前端先于破土机构切入至土层内，从而对要开挖的范围进行约束，破土机构在土仓内对相应的土层进行破碎，塑形机构与破土机构配合，对土仓左右两侧处的土层进行破碎，破碎产生的渣土首先落到土仓的底上，然后在渣土集中机构的作用下向漏斗口处集中，并排出到渠道开挖掘进机的清渣皮带机上，从而在渠道开挖掘进机前进的过程中，完成对渠道的开挖。

本发明的用于渠道开挖掘进机的土仓的实施例2：

在本发明的用于渠道开挖掘进机的土仓的实施例1中，塑形土仓11的横截面具体为倒梯形。在本实施例中，如图4、5所示，塑形土仓11的从前向后的投影形状为带台阶的梯形，可用于挖筑相应横截面形状的渠道。在其它实施例中，塑形土仓的横截面形状还可以根据渠道的横截面另外设计，例如为U形等。

本发明用于渠道开挖掘进机的土仓的实施例3：

在本发明的用于渠道开挖掘进机的土仓的实施例1中，边土破碎机构采用了可摆动的安装结构，在本实施例中，如图6、7所示，边土破碎机构采用了固定安装的方式，由图7可知，本实施例中的边土破碎机构包括动力轴31，动力轴31的两端处分别设置了底座32，底座32分别固定在塑形土仓11的前、后部。动力轴31与底座32转动配合，在两底座32之间的部分上设置了破土刀，此处破土刀采用的是螺旋刀。

Claims (10)

1.用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述土仓为铲式的塑形土仓(11)，塑形土仓(11)内具有容纳破土机构(103)的空间，并且塑形土仓(11)的前端形成了能够切入地层，将需要挖除的部分限制在塑形土仓(11)内部的切割结构，所述切割结构从前向后的投影形状与待开挖的渠道的横截面吻合。

2.根据权利要求1所述的用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述塑形土仓(11)的底部设有用于将渣土集中排至清渣机构(102)的漏斗口。

3.根据权利要求2所述的用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述塑形土仓(11)内设有用于将渣土向所述漏斗口处集中的渣土集中装置。

4.根据权利要求3所述的用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述渣土集中装置为绞龙输送机构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述塑形土仓(11)的左右两侧的内部设有塑形机构，所述塑形机构包括用于对塑形土仓(11)两侧内壁处的土石进行破碎的边土破碎机构(12)。

6.根据权利要求5所述的用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述边土破碎机构(12)包括沿前后方向延伸的破土转轴(121)以及设于所述破土转轴(121)上的破土刀。

7.根据权利要求6所述的用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述边土破碎机构(12)还包括用于驱动所述破土转轴(121)上下摆动的摆动驱动机构。

8.根据权利要求7所述的用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述摆动驱动机构包括摆动座以及变幅油缸(127)，破土转轴的后端安装于所述摆动座上，所述变幅油缸(127)与所述破土转轴(121)传动连接以驱动破土转轴以所述摆动座为支撑摆动。

9.根据权利要求6或7或8所述的用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述破土刀包括设于所述破土转轴(121)前端的截割齿(122)以及绕所述破土转轴布置的螺旋式刮刀(123)。

10.根据权利要求1-4任一项所述的用于渠道开挖掘进机的土仓，其特征在于，所述切割结构由所述塑形土仓(11)前端的斜切口构成。

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