CN1297503A - 用于管道地沟填充的方法与粉碎机 - Google Patents

Abstract

一地沟填充方法(302、304)以及一设备(1),该设备(1)提供更有效和更经济的工序以从地沟(21)所挖出的材料(16)中获得最大量的填料,且可选择地用于地沟的挖掘。该地沟填充设备包括一具有料斗罩(4)的前置组件(2),该料斗罩(4)包括一具有若干凸出物的前置回转机构(5)。料斗罩可构造成用来挖掘,或用来获取已挖出的材料。前置回转机构(5)直接在提升装置(6)前与地沟填充设备外壳相连,前置回转机构(5)对于前置回转机构(5)和料斗罩(4)的基面(7)之间的挖出材料施力以减小块状物的尺寸。该方法(302、304)以地沟填充设备的方式运作。

Description

用于管道地沟填充的方法与粉碎机

这是由埃里克D.斯科德于1995年7月20日提交的08/504,685号的美国专利申请的部分延续申请。

发明背景

1．发明领域

本发明涉及用于铺设地下管道的地沟的预设工作，更具体地涉及有效地预设用于铺设地下管道的地沟。

2．相关技术的描述

一般来说在世界管道铺设业中，地下管道是用于传输石油、天然气以及其它产品的，例如，煤浆和水。管道通常铺设于边远或不发达地区。且管道经常要铺设于外部气候极为恶劣的地方，如阿拉斯加。这些土壤状况会使管道安装发生困难。

挖掘地沟使管道置于地下，这有助于将管道与周围环境隔离并使其绕开象江河、桥、铁路线之类的阻碍。一般铺设管道时，机器开挖地沟并将挖出的泥土和岩石送至地沟的一侧，挖出的材料会沿地沟的一侧形成一排“废土”。管道需要沿地沟的基面填料以防止被沿地沟下部可能存在的硬物和尖锐的石料划伤。管道铺设完毕后，再在管道顶部添加其它填料层以进一步保护管道。

必须注意在管道周围填有不会损害管道的地沟填料。管道上还必须覆有阴极涂层以保护管道不生锈或不被腐蚀。然而石材会损害管道涂层。因此构成地沟填充物的“填料”必须是较细的材料，例如沙或碎土以保持管道的完整性。

如本技术领域中所知，填料可运至管道铺设工地并垫于地沟的底部作为管道周围的保护填料。这种方法的问题在于运送填料的花费太大。运送距离通常相当长且地形也会使运送变得困难。还有，为运送填料还会产生额外的劳动成本。

为降低运送填料至管道工地所需的费用，在有些情况下，将粉碎机送至管道铺设工地。粉碎机将铺设工地的原料粉碎、过筛以去除较大料块，然后将其用作填料。

专利号为3,701,422和4,633,602的美国专利涉及沿地沟移动的机器，该机器挖掘并筛选所挖出的材料，并将其置于一沿纵向延伸并向后方倾斜的传送带上，该传送带将筛选后的材料作为覆盖填料置于管道顶部。遗憾的是，仅通过对挖出材料的回收与筛选通常无法提供足够的材料以充分填充地沟。

由于当前技术无法最大限度地从挖出的材料中提取填料。这里有必要提供一可从挖出的材料中获得最多填料的设备和方法，由此达到更高效、经济性更好的加工过程。

发明概述

本发明提供一设备和与之相关的方法，用来经济有效地从地沟挖出的材料中获得最多的地沟填料。一实施例提供一地沟填充设备和方法，其前置组件安装于设备的前部，其中前置组件可枢转和上下移动以便于获取挖出的材料。前置组件包括一料斗罩和一回转机构，该回转机构可以是具有若干凸出物的一滚筒/辊以帮助破碎挖掘的材料的块状物。凸出物通常是钝齿，尖齿或叶片，间隔一预定距离安置以使其对挖出的块状材料的击碎程度达到最大。通常，回转机构与机架在提升装置前方相连并对处于回转滚筒/辊的齿形/叶片和料斗罩基面之间的挖出材料施力。提升装置前端置于适当位置以容纳挖出材料，其后端也置于适当位置以将挖出材料送至至少第一道筛网。通常，提升装置至少由可拆卸外罩部分地遮掩。

位于地沟填充设备的后端的一回转滚筒与机架相连并沿着增加因太大而无法通过筛网的材料向后流量的方向回转以防材料的堆积。

在一实施例中本发明方法包括下列步骤：A)使用地沟填充设备，该填充设备包括一具有料斗罩的前置组件以获取挖出材料；以及B)使用一具若干凸出物的前置回转机构，前置回转机构与设备机架相连并直接处于提升装置的前方，该前置回转机构对处于前置回转机构和料斗罩基面之间的挖出材料的块状物施力以减小块状物的尺寸。通常，使用前置回转机构包括使用具有若干凸出物的回转滚筒，凸出物一般是叶片、指状物或齿状物。可拆卸外罩至少可使提升装置部分防雨、雪之类的外部侵害。除此之外，该方法可以包括使用一后置回转机构，该机构可回转地连接于地沟填充设备机架的向后部分并沿着使因太大而无法用作填充材料的挖出材料的向后流量增加的方向回转。

在另一实施例中，该地沟-填充-挖掘设备还增加了挖掘功能，并作为地沟-填充-挖掘设备使用。在该实施例中，该地沟-挖掘-填充设备包括一构造成挖掘材料的料斗罩的前置组件，该料斗罩具有一带若干凸出物的前置回转机构，其中前置回转机构直接在提升装置前方连接于设备机架，且前置回转机构对处在回转机构和料斗罩基面之间的挖出材料的块状物施力以减小块状物尺寸。

在一实施例中，本发明提供一高效且经济性好的设备，该设备用于地沟的开挖并可最大限度地将挖出材料转化为地沟填料。该设备包括：一适于沿着或横跨该设备形成的地沟运动的机架；一前置组件，具有一用于挖沟的料斗罩和一连接于提升装置前方的机架的带齿/叶片的滚筒，用来回收并粉碎挖出材料；提升装置，该提升装置连接于滚筒后方的机架，用来接受并输送挖出材料至至少第一道筛网；这至少第一道筛网与机架相连并从提升装置获得挖出材料，并将其分成至少两个级别的材料；用于材料传送的传送带使材料通过这至少第一道筛网而到达地沟；对那些无法通过这至少第一道筛网的材料，粉碎机和传送带再次加以粉碎及传送。

附图简述

图1是本发明设备一实施例的俯视示意图。

图2是回转机构一实施例的俯视示意图，其上具有若干的预定间隙的凸出物，这种结构可有效地处理挖出的材料。

图3是按本发明的方法步骤的一个实施例的流程图。

图4是本发明设备另一实施例的俯视示意图，其中该设备具有挖掘功能。

较佳实施例的详细描述

本发明提供一有效而经济地将挖出材料最大限度地转化为地沟填料的地沟填充设备1和一方法302,304。如图1所示，一用来导向设备并使之获取挖出材料16的前置组件2可回转地安装于设备的前端并由杠杆臂和液压活塞3驱动。该前置组件2包括料斗罩4，该料斗罩4通常呈铲斗状并具有一可调节的高度以控制获取挖出材料。在该实施例中，前置组件3包括一具有齿或叶片的转动滚筒/辊5以便于粉碎挖出的块状物。一般地，转动滚筒/辊5与机架连接于提升装置6前方，且对处于转动滚筒/辊5的齿/叶片和料斗罩基面7之间的材料施力时，转动滚筒/辊5将挖出的块状物打碎。例如，当挖出的材料是冻土时，一般采用带叶片的转动滚筒/辊，因为这种结构较适合处理冻土。

前置组件2与提升装置6连接，该提升装置一般是带叶片的带式提升装置，安装于地沟填充设备1的机架15上。该填沟设备可选择地安装于导轨8。提升装置前端9置于一定位置以获得挖出的材料，而其后端10则置于一定位置以将挖出材料送至第一道筛网11。提升装置6可选择地具有一可拆卸的外罩12，该外罩可在雨天或雪天使用，因为当挖出材料浸水后会变得难以筛选。可拆卸外罩12一般连接于设备1的机架。在较佳实施例中，至少第一道筛网11的筛眼尺寸通常约3英寸长、3.5英寸宽并被涂以预定的陶瓷涂层以防止挖出材料的堆积。可选择的，还可采用第二道筛网13。即，一粗筛网(至少第一道筛网11)可位于细筛网(至少第二道筛网13，其筛眼尺寸可选但小于第一道筛网的筛眼尺寸)之上，一收集板位于细筛网之下(未示出)，并倾斜设置而将筛过的材料19送至可调速传送带20。在使用两道筛网的情况下，粗筛网一般朝后端以一向下的角度安置，以使太大而无法通过粗筛网的料块由于后端14处的转动滚筒而平行于地沟21而抛出，而通过粗筛网的挖出材料18一般以沙漏方式送至用于减小筛选过的材料18尺寸的粉碎机24并将其送至第二个速度可调的传送带17，以将材料送至地沟中。筛网一般是振动的以利于筛选。

该地沟填充设备一般包括一容纳操作人员的操作室22，以及一用来控制地沟填充设备操作的控制器23。操作室22、导轨8、杠杆臂和液压活塞3、提升装置6、筛网11和13以及可调速传送带18和20的结构与操作的多种模式，对于本领域的人员来说是已知的，因此不作进一步描述。

在运用单个筛网的情况下，筛网一般以一定角度向后端倾斜以便将太大而无法通过筛网的挖出料块送至安装于后端的回转机构/滚筒/辊14，该回转机构14以一定角度引导这些料块使之离开填沟设备。当粗筛网和细筛网同时运用时，粗筛网一般以一定角度向后端倾斜以便将太大而无法通过筛网的挖出料块送至安装于后端的回转机构/滚筒/辊14。

在较佳实施例中，如图2所示，位于提升装置前部的回转滚筒202具有若干凸出物204，例如钝齿206、尖齿208或叶片210，彼此间隔一定间隙位于回转滚筒22上以便打碎块状材料。在较佳实施例中使用的是钝齿，该钝齿大约长2英寸、直径为0.5英寸且沿滚筒彼此间隔一定距离排列。在后端14的回转滚筒与填充设备的机架15相连并沿因太大而无法通过筛网的料块的向后流量增加的方向回转。由这种形式可避免较大的挖出料块堆积于设备后端。

当运用粗筛网、细筛网和收集板时，两个筛网和收集板一般以一定角度倾斜以便将其上的挖出材料分别送至各自的目的地。粗筛网上的料块被送至回转的、安装于后端的滚筒(如前所述)。细筛网上的料块送至粉碎机，然后至第一可调速传送带，该传送带将料块送至地沟中。收集板上的颗粒一般送至第二可调速传送带，并由其将颗粒送至地沟中。该粗筛网一般向后端倾斜以将太大而无法通过粗筛网的挖出料块传送至安装于后端的回转滚筒。当料块太大而无法通过细筛网时，料块经过粉碎机然后被送至一可调速传送带。

显然，在较佳实施例中，本发明的地沟填充设备包括一带料斗罩的前置组件，该料斗罩具有一带若干凸出物的前置回转机构，其中前置回转机构在提升装置前与地沟填充设备的机架相连。前置回转机构对处于前置回转机构和料斗罩基面之间的块状材料施力以减小料块的尺寸。该前置回转机构通常是一带有如叶片、指状物和齿的若干凸出物的回转滚筒。此外，提升装置一般是具有可拆卸外罩且带叶片的带型提升装置。并且，一后置回转机构通常可回转地连接于地沟填充设备的机架的后部并如上所述进行操作。

图3是表示本发明方法中一较佳实施例的流程图。用于地沟填充的本发明方法可有效地、经济地将挖出材料最大限度地转化为填料。该方法包括下列步骤A)采用一地沟填充设备的步骤302包括一具有料斗罩以获取挖出材料的前置组件；以及B)使用一带若干凸出物的前置回转机构的步骤304，该回转机构在提升装置前方与填充设备机架相连并对于前置回转机构和料斗罩基面之间的挖出的块状物施力以减小块状物尺寸。在一较佳实施例中使用前置回转机构的步骤304，包括使用具有若干凸出物的一回转滚筒的步骤306，该凸出物可以是叶片、指状物或齿状物。与地沟填充设备一样，该方法的步骤还包括提供一可拆卸地连接于机架的外罩并至少将提升装置部分地遮掩的步骤308。

除此之外，可选择地，该方法还包括使用后置回转机构的步骤310，该后置回转机构可回转地连接于地沟填充设备的机架的后部，并沿着可增加因太大而无法用作填料的挖出材料向后流量的方向回转。

图4是本发明设备在另一实施例中的俯视示意图。在该实施例中，地沟填充设备1也用于地沟的挖掘，由此成为一地沟挖掘-填充设备25。在图1中，通常用来导向该设备使之获取挖出材料的前置组件2可回转地安装于设备机架的前端并由杠杆臂或液压活塞3驱动。然而，在该实施例中，设备一般横跨于地沟上，即，前置装置2的料斗罩4的构造可用来挖掘材料以形成一具有一定深度的地沟。料斗罩4的前边缘可选择地具有钛材料制成的边缘以强化料斗罩的切削刃。或者，料斗罩前边缘可以有齿以方便挖掘，另外齿也可以镀钛以强化。在该实施例中，地沟-挖掘-填充设备也用来掘沟，然后如上述设备一样地运作，所不同的是可倾斜传送带以传送筛过和/或打碎的材料至地沟-挖掘-填充设备之下的地沟中，或者根本无需使用传送带，该设备将筛过的和/或粉碎的材料直接送至地沟中。

尽管结合较佳实施例已对本发明作了详细的描述，但它可作多种变化与修改或另作它用，这对于熟悉本技术领域的人员来说是很明显的。因此本发明不限于说明书所揭示的具体实例，而是由所附权利要求限定。

Claims (27)

1．一种可有效地、经济地、将挖出材料最大限度地转化为地沟填料的地沟填充设备，所述地沟填充设备包括一前置组件，该前置组件包括一料斗罩，所述料斗罩具有带凸出物的前置回转机构，其中前置回转机构直接在提升装置前方与设备机架相连，并对于所述前置回转机构和料斗罩基面之间的块状物施力以减小块状物的尺寸。

2．如权利要求1所述设备，其特征在于，所述前置回转机构是一具有若干凸出物的回转滚筒，所述凸出物可以是叶片、指状物或齿状物。

3．如权利要求1所述设备，其特征在于，所述提升装置是带叶片的带型提升装置。

4．如权利要求1所述设备，其特征在于，还包括一可拆卸安装于机架上，并至少部分遮掩提升装置的外罩。

5．如权利要求1所述设备，其特征在于，还包括一后置回转机构，所述后置回转机构可枢转地连接于所述地沟填充设备的机架后部，并沿着增加因太大而无法用作填充材料的挖出材料的向后流量的方向回转。

6．一可有效且经济地将挖出材料最大限度地转化为地沟填料的设备，所述设备包括：

一机架，所述机架适合于沿设备所形成的地沟移动；

一前置组件，包括一具有齿/叶片凸出物的回转滚筒，所述回转滚筒直接在提升装置前与机架相连，用来回收材料并减小挖出的块状物的尺寸；

所述提升装置直接在回转滚筒后方与机架相连，用来获得挖出材料并将其传送至至少一个第一道筛网；

所述至少第一道筛网，连接于机架并且其设置成可从提升装置获得挖出材料，用来将挖出材料分为至少两个等级；

用于传送及粉碎至少通过第一道筛网至地沟的材料的装置；以及

用于传送无法通过至少第一道筛网的材料的装置。

7．如权利要求6所述设备，其特征在于，所述提升装置是具有叶片的带型提升装置。

8．如权利要求6所述设备，其特征在于，所述设备还包括一可拆卸安装于机架且至少部分遮掩提升装置和筛网的外罩。

9．如权利要求6所述设备，其特征在于，至少第一道筛网筛眼尺寸大约为3英寸×3.5英寸，并涂有预选的陶瓷涂层。

10．如权利要求6所述设备，其特征在于，还包括第二道筛网，其筛眼小于第一道筛网的筛眼，其中无法通过第二道筛网的料块被送至粉碎机，然后经由第一传送带到达地沟，其中通过第二道筛网的料块由第二传送带送至地沟中。

11．如权利要求6所述设备，其特征在于，传送无法通过至少第一道筛网的材料的传送装置是一回转滚筒，所述回转滚筒连接于设备机架，并沿着增加因太大而不能通过至少第一道筛网的挖出材料向后流量的方向回转。

12．一种有效且经济地将挖出材料最大限度地转化为地沟填料的方法，包括以下步骤：

使用地沟填充设备，所述地沟填充设备包括一具有料斗罩的前置组件以获取挖出材料；以及

使用一带若干凸出物的前置回转机构，所述前置回转机构直接在提升装置前方与地沟填充设备机架相连以使处于前置回转机构和料斗罩基面之间的挖出的块状物施力以减小块状物的尺寸。

13．如权利要求12所述方法，其特征在于，采用前置回转机构的步骤包括采用具若干凸出物的回转滚筒，所述凸出物可以是叶片、指状物或齿状物。

14．如权利要求12所述方法，其特征在于，还提供一可拆卸地安装于机架且至少将提升装置部分遮掩的外罩。

15．如权利要求12所述方法，其特征在于，还包括一后置回转机构，所述后置可回转地机构回转连接于地沟填充设备机架的后部，并沿着增加因太大而无法用作填充材料的挖出材料的向后流量的方向回转。

16．一可有效且经济地将挖出材料最大限度地转化为地沟填料的地沟-挖掘-填充设备，包括一具有料斗罩的前置组件，其中料斗罩的结构可用于掘取材料并具有一带若干凸出物的前置回转机构，其中前置回转机构直接在提升装置前方与地沟填充设备机架相连，并对处于回转滚筒/辊的齿形/叶片和料斗罩基面之间的块状物施力以减小块状物的尺寸。

17．如权利要求16所述地沟-挖掘-填充设备，其特征在于，所述前置回转机构是一带若干凸出物的回转滚筒，所述凸出物是叶片、指状物或齿中的任何一种。

18．如权利要求16所述地沟填充设备，其特征在于，所述提升装置是一具有叶片的带型提升装置。

19．如权利要求16所述地沟填充设备，其特征在于，还包括可拆卸地安装于机架且至少将提升装置部分遮掩的外罩。

20．如权利要求16所述地沟填充设备，其特征在于，还包括一后置回转机构，该后置回转机构可回转地连接于地沟填充设备机架的后部，并沿增加因太大而无法用作填充材料的挖出材料的向后流量的方向回转。

21．如权利要求16所述设备，其特征在于，还包括用于从提升装置接收挖出材料的至少第一道筛网，其中所述至少第一道筛网的筛眼尺寸大约3英寸×3.5英寸，并涂有预选的陶瓷涂层。

22．如权利要求22所述设备，其特征在于，还包括位于第一道筛网以下的第二道筛网，其中至少第二道筛网的筛眼比至少第一道筛网的筛眼小，其中无法通过第二道筛网的料块被送至粉碎机，然后经第一传送带至地沟，其中通过第二道筛网的材料经由第二传送带至地沟中。

23．一可有效且经济地挖掘地沟并最大限度地将挖出材料转化为地沟填料的设备，所述设备包括：

一机架，所述机架适于沿着/横跨设备所形成的地沟的移动；

一前置组件，包括构造成可掘沟的料斗罩，以及一带齿/叶片的回转滚筒，其中滚筒直接在提升装置前方与设备机架相连，用来接收和粉碎挖出的材料；

一提升装置，直接在回转滚筒后方与机架相连，用来接收并将挖出材料传送至至少第一道筛网；

至少第一道筛网与机架连接并且其设置成可从提升装置接收挖出材料，用来将挖出材料至少分为两个等级；

一用来将通过至少第一道筛网的材料传送至地沟中的装置；以及用来粉碎并传送无法通过至少第一道筛网的料块的装置。

24．如权利要求23所述设备，其特征在于，所述提升装置是具有叶片的带型提升装置。

25．如权利要求23所述设备，其特征在于，还包括一可拆卸地安装于机架且至少部分遮掩提升装置和筛网的外罩。

26．如权利要求23所述设备，其特征在于，所述筛网筛眼尺寸大约为3英寸×3.5英寸，并涂有一陶瓷涂层。

27．如权利要求23所述设备，其特征在于，所述用以传送无法通过至少第一道筛网的料块的装置是一回转滚筒，所述回转滚筒连接于设备机架，并沿着增加因太大而无法通过至少第一道筛网的材料的向后流量的方向回转。

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