CN117321270A - 包括可变式几何切割装置的钻孔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻孔机(10)，包括：机架(12)，该机架承载至少一个第一旋转切割滚筒；至少一第一臂(40)，该第一臂相对于本体(16)是能移动的；至少一第一支撑件(64)，该第一支撑件承载第一切割滚筒(60)，第一支撑件(64)连接到第一臂(40)的下端部分(40b)；致动装置(50)，使至少一第一臂(40)相对于本体(16)位移；本发明的特征在于，本体还包括：平移导向装置(30)，该平移导向装置沿纵向方向延伸，钻孔机还包括移动构件，该移动构件在被平移导向装置(30)引导的同时沿纵向方向相对于本体移动，第一臂(40)能枢转地安装到移动构件(34)。

Description

包括可变式几何切割装置的钻孔机

技术领域

本发明涉及土壤挖掘领域。具体地，其具有配备可变式几何铣削装置(millingdevice，掘销装置)的钻孔机(boring machine)的主题。

背景技术

为了在土壤中进行挖掘(例如开凿沟渠)，已知使用一种通常被称为“水利挖掘机(hydromill)”的机器，其包括悬挂在载体支架(mast)的框架，该框架的下端承载(bear)有铣削装置，该铣削装置通常配备有一个或两个旋转铣削滚筒。旋转滚筒也称为铣削滚筒，包括设置在铣削滚筒或滚筒的外周上的切割工具。

在文献FR2211027中具体地描述这种钻孔机。

使用这种机器获得的沟渠(在水平面中考虑)的截面，在沟渠的整个深度上基本保持不变。

然而，挖掘作业可能需要增加(例如局部地增加沟渠底部上的)沟渠的截面。

为此，文献US2006/0032096提供了一种配备有两个铣削滚筒的钻孔机，每个滚筒都容置在可相对于框架枢转的支撑件上。这样可能会改变滚筒的旋转轴之间的距离。

支撑件的枢转是使用由两个小型铰接杠杆组成的致动机构来实现的，这些杠杆能枢转地附接到支撑件并附接到液压缸的端部，其本身附接到框架的下端。

这种致动机构的结构脆弱，而且无法对支撑件施加显著的扭矩。在一些情况下，可能因此难以展开铣削滚筒。

发明内容

本发明的目的是提供一种配备可变式几何铣削装置的钻孔机，该可变式几何铣削装置具有更加坚固的、且特别地能够提供比先前的机器更大的枢转扭矩的可替代结构。

为了实现这一点，本发明涉及一种钻孔机，包括：

框架，承载至少一第一铣削滚筒，该框架具有沿纵向方向延伸的本体；

至少一第一马达，以驱动第一铣削滚筒围绕第一旋转轴线旋转；

至少一第一臂，具有下端部分，该第一臂相对于本体是能移动的；

至少一第一支撑件，承载第一铣削滚筒和第一马达，第一支撑件连接到第一臂的下端部分，同时相对于框架的本体是能移动的，

致动装置，连接到本体，以使至少一第一臂相对于本体位移。

其特征在于，本体还包括：

平移导向装置，沿纵向方向延伸，

钻孔机还包括能移动构件，该能移动构件设置在第一支撑件上方的本体中，并与平移导向装置相互作用，使得能移动构件在被平移导向装置引导的同时沿纵向方向相对于本体是能位移的，第一臂能枢转地安装在能移动构件上。

不同于现有的钻孔机，其中，致动装置由设置在框架外侧的小型液压缸组成，而本发明的配置使得可以在框架的本体中安装功率更大的致动装置。

另外，具有引导能移动构件平移位移的功能的平移导向装置还可以引导和稳定第一臂的位移。

与现有机构相比，这种配置使得可能在致动装置与第一支撑件之间传递更大的力。这可以获得使第一支撑件的枢转扭矩大体大于现有文献的机器的枢转扭矩的作用。

纵向方向优选地是竖直的。第一旋转轴线优选地垂直于纵向方向。

此外，应当理解的是平移导向装置与致动装置分隔开。

有利地，能移动构件容置在平移导向装置中，以便共同形成滑动联接。优选地，能移动构件在引导装置内部是能移动的。更优选地，平移导向装置和能移动构件位于框架中。

有利地，平移导向装置集成到框架中，且能移动构件设置在框架中。

有利地，致动装置附接到平移导向装置上方的本体。

平移导向装置优选地包括两个平行轨道，这两个平行轨道沿本体的纵向方向延伸，并共同限定用于能移动构件的通道。

根据有利的实施例，第一支撑件围绕第一枢转轴线能枢转地附接到本体，并围绕第一枢轴轴线能枢转地附接到第一臂的下端部分，

因此，致动装置的致动具有使第一铣削滚筒围绕第一枢转轴线相对于本体枢转的作用。

优选地，沿纵向方向考虑时，枢轴的轴线设置在第一枢转轴线上方。

此外，沿着垂直于纵向方向和垂直于第一枢转轴线的横向方向考虑时，当钻孔机处于收起位置时，第一旋转轴线优选地位于第一枢轴轴线与第一枢转轴线之间。

这种配置使得可以安装一种比现有钻孔机的小型杠杆更大、更坚固的第一臂。

有利地，框架还包括第二臂，该第二臂连接到能移动构件，第二臂具有下端部分，第一臂和第二臂相对于彼此是能枢转的，致动装置配置为相对于本体使第二臂位移，所述钻孔机还包括：

第二铣削滚筒和第二马达，以驱动第二铣削滚筒围绕第二旋转轴线旋转；以及

第二支撑件，相对于本体是能移动的，第二铣削滚筒和第二马达安装在第二支撑件上，第二支撑件连接到第二臂的下端部分。

优选地，第二支撑件围绕第二枢转轴线能枢转地附接到本体，并绕第二枢轴轴线能枢转地附接到第二臂的下端部分，因此，致动装置的致动具有使第二铣削滚筒围绕第二枢转轴线相对于本体枢转的作用。

第二枢转轴线优选地平行于第二枢轴轴线和第二旋转轴线。

更优选地，第一枢转轴线和第二枢转轴线是平行的。

在不脱离本发明范围的情况下，第一枢转轴线和第二枢转轴线可以是共线的。

在一有利的配置中，第一枢轴轴线和第二枢轴轴线分别位于第一枢转轴线和第二枢转轴线上方。

优选地，第一铣削滚筒和第二铣削滚筒可以围绕其各自的枢转轴线彼此独立地枢转。优选地，枢转幅度介于0°和60°之间。优选地，对于两个滚筒来说，铣削滚筒围绕枢转轴线的枢转幅度都是相同的。在不脱离本发明范围的情况下，两个铣削滚筒可以具有不同的展开幅度。

有利地，沿着垂直于纵向方向和第一枢转轴线的横向方向考虑时，第一枢转轴线和第二枢转轴线位于第一枢轴轴线与第二枢轴轴线之间。

有利地，钻孔机具有收起位置，其中，第一铣削滚筒与第二铣削滚筒之间的间隔最小，钻孔机还包括止挡装置(stop device)，以便当钻孔机处于收起位置时保持第一铣削滚筒与第二铣削滚筒之间间隔最小。

应当理解的是，收起位置与展开位置之间的转换是通过致动致动装置来实现。

文献US2006/0032096中所描述的钻孔机也存在缺点：如果缸体过于收起或调整不当，铣削滚筒可能会彼此接触，这必然会导致铣削滚筒的损坏或破裂。

由于本发明，止挡装置使得第一铣削滚筒和第二铣削滚筒在彼此接近时避免彼此接触，从而使两个铣削滚筒之间保持最小的间隔(例如几厘米)。

优选地，当钻孔机处于收起位置时，第一支撑件和第二支撑件成形为彼此接触，止挡装置由在第一支撑件和第二支撑件的每一个上面对面设置的止挡面组成。

根据优选的实施例，致动装置包括第一致动器和第二致动器，该第一致动器连接到本体和第一臂以使该第一臂相对于本体位移，该第二致动器连接到本体和第二臂以使该第二臂相对于本体位移。第一致动器和第二致动器优选地能枢转地附接到本体。更优选地，第一致动器和第二致动器连接到平移导向装置上方的本体。

在不脱离本发明范围的情况下，致动装置可以包括主致动器，该主致动器一方面附接到本体，另一方面附接到能移动构件。在这一实施例中，主致动器的致动具有以平移方式使能移动构件位移的作用，能移动构件的位移导致第一臂和第二臂的枢转。

为了快速地从悬挂装置移除钻孔机，框架还包括转动接头，该转动接头通过能移除元件连接到本体。

一个益处是能够在保持相同载体的同时用另一个框架(例如抓取框架)快速地替换本发明的钻孔机的框架。

附图说明

参考附图，阅读以非限制性示例的方式给出以下对本发明的实施例的描述，将更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的钻孔机的实施例的正视图，铣削滚筒处于收起位置；

图2是图1的钻孔机的正视图，铣削滚筒处于展开位置；

图3示出使用图1的钻孔机以在两个相邻的土壤部分中制造不同深度的腔体的示例；

图4示出使用图1的钻孔机的示例，示出了铣削装置过切(overcut，超切、切入)两个相邻面板的竖直边缘的步骤；

图5是在水平面截取的视图，示出了在图4的步骤中过切的区域；以及

图6示出了图5的变体，其中，面板在其厚度的一部分上被过切，以形成铺设凹口接缝(paving notch joint)。

具体实施方式

使用图1和图2，现在对根据本发明的钻孔机10进行描述。

钻孔机10包括框架12，该框架附接到悬挂元件14的端部，后者连接到载体支架(此处未示出)。

根据本发明，框架包括本体16，该本体在上端部分16a与下端部分16b之间沿纵向方向L延伸。

在此非限制性示例中，框架12包括转动接头(swivel joint)18，该转动接头通过能移除元件20附接到本体16的上端部分16a。此外，转动接头连接到悬挂元件14。能移除元件20使得可以轻松地用另一个框架(例如承载另一类型的钻孔装置的框架，例如抓取框架)替换框架12。

在此示例中，框架还包括第一引导元件22和第二引导元件24，这些引导元件分别设置在本体16的两侧。

这些引导元件沿纵向方向L延伸，并且旨在抵靠沟渠的壁，以引导钻孔机10竖直位移通过土壤。

本体16还包括沿纵向方向L延伸的平移导向装置30。在这一示例中，平移导向装置30包括沿纵向方向L延伸的同时彼此平行的第一轨道32和第二轨道34，第一轨道32和第二轨道34共同限定通道36，该通道的用处将在下文详细描述。

此外，框架包括第一臂40，该第一臂具有上端部分40a和下端部分40b。在这一示例中，框架还包括第二臂42，该第二臂具有上端部分42a和下端部分42b。

如图1中所见，第一臂的上端部分40a和第二臂的上端部分42a连接到能移动构件44，该能移动构件采取滚筒的形式容置在平移导向装置30的上述通道36中。因此，能移动构件容置在平移导向装置30中，并由第一轨道和第二轨道引导沿纵向平移。换句话说，能移动构件44容置在平移导向装置30中，以共同形成沿纵向方向L定向的滑动联接。在这一示例中，平移导向装置30集成到框架12中，并且能移动构件44设置在框架12中。

更确切地，在此非限制性示例中，第一臂和第二臂绕垂直于纵向方向L的联接轴X相对于彼此是能枢转的。

更确切地，第一臂40和第二臂42中的每一个绕联接轴X相对于能移动构件44都是能枢转的。

因此可以理解的是，第一臂40和第二臂42相对于本体16是能移动的。

此外，根据本发明的钻孔机10包括致动装置50(在图1和图2所述的实施例中)，该致动装置包括由液压缸组成的第一致动器52和也由液压缸组成的第二致动器54。将理解的是，致动装置50连接到本体16，以使第一臂和第二臂42相对于本体16位移。在这一示例中，平移导向装置30与致动装置50分隔开。

在此非限制性示例中，第一致动器52包括围绕轴Y1能枢转地安装在本体16上的上端52a。此外，第一致动器52围绕平行于轴Y1的轴Y2能枢转地连接到第一臂40的下端部分40b。

相似地，第二致动器54具有上端54a，该上端围绕平行于轴Y1的轴Y3能枢转地附接到本体16。第二致动器54还包括下端54b，该下端围绕平行于轴Y3的轴Y4能枢转地连接到第二臂42的下端42b。

可见，在这一示例中，第一致动器52和第二致动器54的上端附接在平移导向装置30上方。

应当理解的是，第一和/或第二致动器52、54的致动具有使第一臂40和第二臂42相对于本体16发生位移的作用。

在这一示例中，第一臂40和第二臂42相对于本体16的位移是围绕联接轴X旋转和沿纵向方向L平移的组合。

可见，致动装置50的上端附接到本体16的上端部分16a。

在这一示例中，第一和第二致动器52、54的上端均附接到本体16的上端部分16a。

根据本发明，框架承载有第一铣削滚筒60，在这一示例中，框架还承载有第二铣削滚筒62。第一铣削滚筒60围绕垂直于纵向方向L的第一旋转轴线A1旋转，而第二铣削滚筒62围绕第二旋转轴线A2旋转，在这一示例中，该第二旋转轴线平行于第一旋转轴线A1。

此外，钻孔机10包括用于驱动第一铣削滚筒60围绕第一旋转轴线A1旋转的第一马达，以及用于驱动第二铣削滚筒62围绕第二旋转轴线A2旋转的第二马达。

第一马达和第二马达分别容置在第一铣削滚筒60和第二铣削滚筒62中。此外，这种配置是已知的，在此不再详述。在不脱离本发明范围的情况下，第一马达和第二马达也可以按同样已知的结构替代性地设置在第一铣削滚筒和第二铣削滚筒上方。

根据本发明，钻孔机10还包括承载第一铣削滚筒60和第一马达的第一支撑件64。如图1所示，第一支撑件64连接到第一臂40的下端部分40b。第一支撑件64相对于框架的本体16也是能移动的。

更确切地，在这一示例中，第一支撑件64围绕第一枢转轴线B1能枢转地附接到本体16。

此外，第一支撑件64围绕第一枢轴轴线C1能枢转地附接到第一臂40的下端部分40b。

因此，应当理解的是致动装置50的致动，更确切地说是第一致动器52的致动，具有使第一铣削滚筒60围绕第一枢转轴线B1相对于本体16枢转的作用。

还可以看到，第一枢转轴线B1平行于第一枢轴轴线C1，在这一示例中，这些轴也平行于第一旋转轴线A1。

此外，还需要注意的是，第一枢轴轴线C1设置在第一枢转轴线B1上方。

在这一示例中，应当理解的是第一致动器52的致动具有使第一铣削滚筒60围绕第一枢转轴线B1相对于本体16枢转的作用。

在这一示例中，钻孔机还包括相对于本体16能移动的第二支撑件66。此外，第二铣削滚筒62和第二马达安装在第二支撑件上，后者连接到第二臂42的下端部分42b。

在图1和图2中可见，在本文描述的示例性实施例中，第二支撑件66围绕第二枢转轴线B2能枢转地附接到本体16。此外，第二支撑件66围绕第二枢转轴线C2能枢转地附接到第二臂42的下端部分42b。

应当理解的是，致动装置50的致动，更确切地说是第二致动器54的致动具有使第二铣削滚筒62围绕第二枢转轴线B2相对于本体16枢转的作用。

考虑到在水平面中投影，应当理解的是第一和第二致动器52、54的致动具有改变第一铣削滚筒60的第一旋转轴线A1与第二铣削滚筒62的第二旋转轴线A2之间距离的作用，这可以使得第一铣削滚筒和第二铣削滚筒在图1中所示收起位置与图2中所示展开位置之间转换。第一支撑件和第二支撑件的每一个的枢转幅度优选地介于0°与60°之间。

在这一示例中，第一枢转轴线B1和第二枢转轴线B2是平行的。在不脱离本发明范围的情况下，第一枢转轴线B1和第二枢转轴线B2可以是共线的。

此外，需要注意的是，第一枢轴轴线C1和第二枢轴轴线C2设置在第一枢转轴线B1和第二枢转轴线B2上方，而第一旋转轴线A1和第二旋转轴线A2设置在第一枢转轴线B1和第二枢转轴线B2下方。

此外，沿横向方向T考虑时，其一方面垂直于纵向方向L，另一方面垂直于第一枢转轴线B1，应该注意的是第一枢转轴线和第二枢转轴线位于第一枢轴轴线与第二枢轴轴线之间。

此外，当钻孔机10处于收起位置时，第一铣削滚筒60和第二铣削滚筒62之间的间隔最小。钻孔机还包括止挡装置70，以便保持当钻孔机处于收起位置时保持第一铣削滚筒与第二铣削滚筒之间间隔最小。

在这一示例中，第一支撑件64和第二支撑件66的成形为当钻孔机处于收起位置时相互接触，如图1所示。止挡装置70在此处由止挡面72、74构成，该些止挡面在第一支撑件和第二支撑件中的每一个上面对面设置。应当理解的是，在收起位置时，止挡面72、74彼此接触。

第一部分64包括第一液压接头箱(hydraulic junction box)82，该第一液压接头箱连接到第一马达和液压软管(此处未示出)，以便为第一马达提供液压动力。相似地，第二支撑件66包括第二液压单元84，该第二液压单元连接到第二马达以及液压软管，以便为第二马达提供液压动力。

图3示出了根据本发明的钻孔机10，其中具有可变式几何的钻孔机处于展开位置，这可能使得在被挖掘的沟渠的两侧上的土壤S中挖掘腔体E。

在图4中，钻孔机10用于过切位于机器的两侧中的两个主要面板300、302的竖直边缘300a、302a。使用钻孔机10在两块主要面板之间挖掘沟渠后，铣削装置处于收起位置，然后将铣削装置调到展开位置，并且将钻孔机10升起，以便在深度(被认为沿水平方向)p上方过切主要面板。

在图5中，示出了钻孔的水平剖面，面板的竖直边缘300a和竖直边缘300b在面板的整个厚度e上被过切。过切区域标记为304和306。

在图6中，示出了图5中所示钻孔的变体，面板的竖直边缘300a和竖直边缘300b在面板的厚度e的部分上被过切。过切区域标记为306和308，并形成铺设凹口。为实现这一点，将铣削滚筒的宽度适应于所需的铺设凹口的宽度。

Claims (17)

1.一种钻孔机(10)包括：

框架(12)，承载至少一第一铣削滚筒，所述框架具有沿纵向方向延伸的本体；

至少一第一马达，以驱动所述铣削滚筒(60)绕第一旋转轴线(A1)旋转；

至少一第一臂(40)，具有下端部分(40b)，所述第一臂相对于所述本体(16)是能移动的；

至少一第一支撑件(64)，承载所述第一铣削滚筒(60)和所述第一马达，所述第一支撑件(64)连接到所述第一臂(40)的下端部分(40b)，同时相对于所述框架的本体(16)是能移动的，

致动装置(50)，连接到所述本体(16)，以相对于所述本体(16)使至少所述第一臂(40)位移；

所述钻孔机的特征在于，所述本体还包括：

平移导向装置(30)，沿所述纵向方向延伸，

所述钻孔机还包括能移动构件(34)，该能移动构件设置在所述第一支撑撑件上方的所述本体中，并与所述平移导向装置(30)相互作用，使得所述能移动构件在被所述平移导向装置(30)的引导同时，沿所述纵向方向相对于所述本体是能位移的，所述第一臂(40)能枢转地安装在所述能移动构件(34)上。

2.如权利要求1所述的钻孔机，其中：

所述第一支撑件(64)围绕第一枢转轴线(B1)能枢转地附接到所述本体(16)，并围绕第一枢轴轴线(C1)能枢转地附接到所述第一臂(40)的下端部分(40b)，

因此，所述致动装置(50)的致动具有使所述第一铣削滚筒(60)围绕所述第一枢转轴线(B1)相对于所述本体(16)枢转的作用。

3.如权利要求2中所述的钻孔机，其中，所述第一枢轴轴线(C1)设置在所述第一枢转轴线(B1)上方。

4.如权利要求1至3中任一项所述的钻孔机，其中，所述框架还包括连接到所述能移动构件(34)的第二臂(42)，所述第二臂(42)具有下端部分(42b)，所述第一臂和所述第二臂相对于彼此枢转，所述致动装置(50)被配置为使所述第二臂相对于所述本体位移，所述钻孔机还包括：

第二铣削滚筒(62)和第二马达，用以驱动所述第二铣削滚筒围绕第二旋转轴线(A2)旋转；以及

第二支撑件(66)，相对于所述本体(16)是能移动的，所述第二铣削滚筒(62)和所述第二马达安装在所述第二支撑件上，所述第二支撑件连接到所述第二臂(42)的下端部分(42b)。

5.如权利要求4所述的钻孔机，其中：

所述第二支撑件(66)围绕第二枢转轴线(B1)能枢转地附接到所述本体(16)，并围绕第二枢轴轴线(C1)能枢转地附接到所述第二臂(42)的下端部分(42b)，

因此，所述致动装置(50)的致动具有使所述第二铣削滚筒(62)围绕绕所述第二枢转轴线(B1)相对于所述本体(16)枢转的作用。

6.如权利要求5所述的钻孔机，其中，所述第一枢转轴线(B1)和所述第二枢转轴线(B2)是平行的。

7.如权利要求5或6所述的钻孔机，其中，所述第一枢轴轴线(C1)和所述第二枢轴轴线(C2)分别位于所述第一枢转轴线(B1)和所述第二枢转轴线(B2)上方。

8.如权利要求5至7中任一项所述的钻孔机，其中，沿着垂直于所述纵向方向和所述第一枢转轴线的横向方向(T)考虑时，所述第一枢转轴线(B1)和所述第二枢转轴线(B2)位于所述第一枢轴轴线(C1)与所述第二枢轴轴线(C2)之间。

9.如权利要求4至8中任一项所述的钻孔机，其中，所述钻孔机具有收起位置，其中，所述第一铣削滚筒(60)与所述第二铣削滚筒(62)之间的间隔最小，所述钻孔机还包括止挡装置(70)，以便当所述钻孔机处于所述收起位置时保持所述第一铣削滚筒与所述第二铣削滚筒之间的间隔最小。

10.如权利要求9所述的钻孔机，其中，所述第一支撑件(64)和所述第二支撑件(62)成形为当所述钻孔机处于所述收起位置时彼此接触，所述止挡装置(70)由在所述第一支撑件和所述第二支撑件的每一个上面对面设置的止挡面(72、74)组成。

11.如权利要求4至10中任一项所述的钻孔机，其中，所述致动装置(50)包括第一致动器(52)和第二致动器(54)，所述第一致动器连接到所述本体和所述第一臂以使所述第一臂相对于所述本体位移，所述第二致动器连接到所述本体和所述第二臂以使所述第二臂相对于所述本体位移。

12.如前述权利要求中任一项所述的钻孔机，其中，所述第一马达是液压的。

13.如前述权利要求中任一项所述的钻孔机，其中，所述框架还包括转动接头(18)，所述转动接头通过能移除元件(20)连接到所述本体。

14.如前述权利要求中任一项所述的钻孔机，其中，所述能移动构件(44)容置在所述平移导向装置(30)中，从而共同形成滑动联接。

15.如前述权利要求中任一项所述的钻孔机，其中，所述平移导向装置(30)包括两个平行轨道，所述两个平行轨道沿所述本体的所述纵向方向延伸，并共同限定用于所述能移动构件的通道。

16.如前述权利要求中任一项所述的钻孔机，其中，所述平移导向装置(30)与所述致动装置分隔开。

17.如前述权利要求中任一项所述的钻孔机，其中，所述平移导向装置(30)集成到所述框架(12)中，且所述能移动构件设置在所述框架(12)中。