CN212452846U - 集成式沟槽开挖机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集成式沟槽开挖机，其包括机身主体、行走装置和破抓装置。破抓装置具有破抓作业臂、设于该破抓作业臂的破碎机构和抓举机构，破碎机构内置于破抓作业臂且能够相对于破抓作业臂伸出和缩回。根据本实用新型，能够提供可高效率地应对不同地质条件下的沟槽开挖作业的多功能的集成式沟槽开挖机。

Description

集成式沟槽开挖机

技术领域

本实用新型涉及沟槽开挖机，特别是涉及集成了多种功能的沟槽开挖机。

背景技术

近年来，随着基础建设的高速发展，地下工程施工量也在逐年增多且一直保持着较高的发展水平，机械化施工是必要的也是必须的。特别是以挖掘机、装载机为代表的通用装备和以凿岩台车、湿喷机械手等为代表的专用装备在施工中大量使用。

但是，仍然有很多小的工序没有专业的装备来确保施工效率和施工质量。其中地下工程中排水沟槽的开挖就是一个典型代表。地下工程的排水沟槽具备开挖尺寸小、开挖数量多、作业空间受限、开挖岩层不均匀、岩层硬度跨度大等特点。现有施工装备中没有能够适应沟槽开挖工况的专用机械设备，主要采用人工爆破超挖后再回填的作业方式，施工质量可控性差、人工劳动强度大、沟槽成型质量不佳、费工费时。

实用新型内容

实用新型要解决的技术问题

本实用新型正是鉴于上述的技术问题而研发的，其目的在于提供一种能够高效率地应对不同地质条件下的沟槽开挖作业的多功能集成式沟槽开挖机。

用于解决技术问题的方案

为了实现上述目的，本实用新型提供下述技术方案。

（1）一种集成式沟槽开挖机，其包括：

机身主体，设有动力单元；

行走装置，设于所述机身主体的下方，并在所述动力单元的驱动下使所述沟槽开挖机能够进行前进、后退和回旋中的至少一种运动；和

破抓装置，具有破抓作业臂、设于该破抓作业臂的破碎机构和抓举机构，所述破碎机构内置于所述破抓作业臂且能够相对于所述破抓作业臂伸出和缩回。

根据上述（1），本实用新型的沟槽开挖机集成了锯切装置、钻劈装置和破抓装置，所以能够通过沟槽开挖机的一次行走完成岩石清理作业、以及对欠挖部分的破碎作业。

（2）在上述（1）所述的集成式沟槽开挖机中，

所述抓举机构包括由第一动作缸驱动的第一抓取爪和由第二动作缸驱动的第二抓取爪，所述第一抓取爪和所述第二抓取爪构成为能够彼此靠近或远离。

根据上述（2），由于具有能够彼此靠近或远离的两抓取爪，因此能够容易地将劈裂后的岩石等清理出沟槽。

（3）在上述（2）所述的集成式沟槽开挖机中，

所述破抓作业臂包括能够转动地安装于所述机身主体侧的抓举动臂、能够转动地安装于所述抓举动臂的端部的抓举斗杆，所述破碎机构设于所述抓举斗杆的前端，

所述破碎装置构成在能够在伸出状态和缩回状态之间切换；在所述缩回状态，所述破碎机构收置于所述抓举斗杆的箱体内；在所述伸出状态，所述破碎机构从所述抓举斗杆的箱体伸出而露出于外部。

根据上述（3），所述破抓装置能够灵活地进行作业，而且，由于破碎装置和抓举装置集成于一个作业臂，且彼此不干涉，因此能够根据需要随时进行破碎作业或抓举作业，而且结构简单。

（4）在上述（3）所述的集成式沟槽开挖机中，

在所述伸出状态，所述第一抓取爪和所述第二抓取爪位于与所述破碎机构不干涉的位置。

根据上述（4），抓取爪与破碎机构能够互不干涉地顺畅作业。

（5）在上述（1）所述的集成式沟槽开挖机中，所述破碎机构为破碎锤。

（6）在上述（2）所述的集成式沟槽开挖机中，

所述第一抓取爪具有平行配置的两个爪尖部，所述第二抓取爪具有一个爪尖部；所述第一抓取爪和所述第二抓取爪构成为能够彼此独立地动作和作业。

根据上述（6），由于两个抓取爪能够各自独立地转动和作业，因此能够在挖铲或撬毛时单独使用。

（7）在上述（1）所述的集成式沟槽开挖机中，

所述破碎机构和所述抓举机构构成为能够在所述破抓作业臂的带动下在退避位置和作业位置间动作。

根据上述（7），由于能够在退避位置和作业位置间动作，因此能够在不进行动作时处于退避位置，以免干涉其他作业臂动作，而且在沟槽开挖机移动时体积更紧凑，便于移动。

（8）在上述（1）所述的集成式沟槽开挖机中，

还包括设有钻劈装置的钻劈作业臂，所述钻劈作业臂构成为能够在所述退避位置和所述作业位置间动作，并且，

所述钻劈作业臂和所述破抓作业臂构成为，当所述钻劈作业臂和所述破抓作业臂中的一者处于所述退避位置时，所述钻劈作业臂和所述破抓作业臂中的另一者能够处于所述作业位置。

根据上述（8），由于还具有钻劈装置，因此能够在钻劈作业后直接通过破抓装置进行岩石的搬离和/或进一步破碎的作业，而且钻劈作业臂和破抓作业臂能够在作业时彼此不干涉。

技术效果

根据本实用新型的多功能的集成式沟槽开挖机，其能够用于岩石、石料、混凝土等排水沟槽或类似工况的其他沟槽的一次性开挖成型，能够实现不同地质条件下沟槽开挖、钻劈、岩石清理工序的连续机械化作业。

此外，还具有如下的技术效果。

（1）岩层适应性好，能够适应所有岩层，解决了挖掘机、轮式铣挖等无法应对硬岩的问题；而且还解决了单纯使用破碎锤效率慢的问题，提高了作业效率。

（2）所需作业人员和劳动强度大幅降低，一人即可操作。

（3）作业环保，无粉尘和尾气污染；解决了炸药爆破造成的环境污染、岩层扰动及挖掘机、破碎锤等作业时尾气排放问题。

（4）可以采用油电两种动力，行走用油、作业用电，节能环保。

（5）设备集成化设计，体积小，能够满足多种场所作业；解决了小空间机械化施工问题。

附图说明

图1是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的整体构成的示意图。

图2是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的就位状态的示意图。

图3是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的一工作状态的示意图。

图4是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的前部结构的局部示意图。

图5是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的前部结构的局部示意图。

图6是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的一工作状态（破碎装置处于缩回状态）的局部示意图。

图7是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的另一工作状态（破碎装置处于伸出状态）的局部示意图。

图8是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的一工作状态（破碎装置处于缩回状态）的局部示意图。

图9是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的抓取爪的一工作状态的局部示意图。

图10是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的抓取爪的另一工作状态的局部示意图。

附图标记说明

1-机身主体；2-动力单元；3-行走装置；4-锯切装置；5-钻劈装置；

6-破抓装置；7-铣挖装置；8-驾驶席；G-地面；R-沟槽；

41-保护罩；42-锯切刀片；44-刀片支架；45-枢轴；46-导轨架；

51-钻劈作业臂；52-钻孔机构；53-劈裂机构；

61-破抓作业臂；62-破碎机构；63-抓举机构；64-抓举动臂；65-抓举斗杆；

66-第一动作缸；67-第二动作缸；63A-第一抓取爪；63B-第二抓取爪。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本实用新型的实施方式。

集成式沟槽开挖机的整体构成

图1是示出本实用新型的集成式沟槽开挖机的整体构成的示意图。如图1所示，集成式沟槽开挖机主要包括机身主体1、行走装置2、动力单元3、锯切装置4、钻劈装置5、破抓装置6。另外，还包括未图示的控制系统。

在本说明书中，为便于说明，将图1纸面中的左右方向称为前后方向，将图1纸面中的上下方向称为上下方向，将垂直于图1纸面的内外方向称为左右方向。

如图1所示，机身主体1设于行走装置2的上方。在机身主体1中设有行走驱动用和作业驱动用的动力单元2。在图1中，示意性地示出了在机身主体1的上部设置动力单元2，只要能够动力单元2能够实现驱动功能，可以设置在集成式沟槽开挖机中的任何合适的位置。作为一例，行走驱动用的动力单元可以采用燃油发动机，作业驱动用的动力单元可以采用电力驱动。

设于机身下方的行走装置2在动力单元的驱动下使沟槽开挖机前进、后退、回旋。如图1所示，在本实施方式中示出了履带式行走装置，但是本实用新型并不限于此，也可以是轮式。

在机身主体1的前方设有供驾驶员就坐、进行操作的驾驶席8（参见图2）。

在机身主体1的前方设有以硬质岩为主要作业对象的钻劈装置5、以小块岩石为主要作业对象的破抓装置6；在机身主体1的后方设有用于形成沟槽边界的锯切装置4以及附设于该锯切装置用于铣挖出沟槽的铣挖装置7。

锯切装置

如图1至图3所示，锯切沟槽的锯切装置4包括以平行的方式相面对地配置的锯切刀片42（本实施方式中为2片）、和至少局部地覆盖锯切刀片42的保护罩41。图1示出了保护罩41将锯切刀片42完全覆盖收纳起来的状态；图3示出了锯切刀片42的一部分从保护罩41中露出的状态。

如图3所示，两锯切刀片42以相对面平行的方式同轴地设于刀片支架44。锯切刀片42例如为圆形，能够在电力驱动（例如电机）下围绕穿过两锯切刀片42的圆心的轴线旋转。

设置锯切刀片42的刀片支架44连接于导轨架46，从而锯切装置4经由导轨架46设于机身主体。导轨架46能够沿前后方向伸缩，由此能够带动锯切装置4在前后方向靠近或远离所述机身主体。通过该导轨架46的伸缩，完成了单次锯切距离的锯切。作为一例，单次锯切距离例如是4-6m。

另外，锯切装置4还能够相对于机身主体在左右方向上横动。作为一例，锯切装置的横向移动的最大距离例如为0.8m。在进行沟槽边界锯切作业时，例如，当沟槽中心距边墙有1m以上的空间时，可以使沟槽开挖机的两个履带跨于沟槽两边；当沟槽中心距离边墙距离在1m以内时，可以根据边墙的情况使沟槽开挖机尽量靠近边墙停靠。设备停靠时履带方向与沟槽方向大概一致。

作为一例，锯切刀片的姿势是大致沿前后方向。锯切刀片的横向调节行程从大致中央位置到机身主体的单侧端部附近。当锯切刀片42移动到机身某一侧的端部的位置时，若沟槽开挖机停靠在边墙附近，则能够容易地在边墙附近进行沟槽开挖作业。

另外，锯切装置4经由枢轴45能够转动地设于导轨架46的一端部，从而相对于机身主体1能够在上下方向调整位置。由此能够容易地设定和调节沟槽开挖深度。

而且，锯切装置4还可以相对于导轨架46能够在左右方向上摆动的方式安装于导轨架46的一端部。作为一例，锯切装置4的左右偏转角度范围可以是相对于前后方向而言的2度至30度范围。

图3示出了锯切装置4的工作状态。设备就位时，锯切的方向与沟槽的方向大概一致，具体作业还需要精确定位。例如可以通过沟槽开挖机或是具体而言锯切装置在沟槽开挖前进方向上配备有激光导向仪器，来确保沟槽锯切边界准确。锯切装置通过横向位移和/或角度调整两个动作，快速进行锯切刀片的定位。在本实施例中，锯切装置横向移动的最大移动距离为0.8m，左右角度调整为左侧30度至右侧30度的范围，定位后单次锯切距离是4-6m一个循环。通过手动将设备定位后一键启动锯切作业。锯切装置4首先下切到预定深度后自行向前锯切，达到单次锯切距离后锯切装置4以及附设的铣挖装置7被回收，例如退避到不妨碍其他作业、不妨碍行走装置行走的位置。此处，作为一例，铣挖装置7与锯切刀片42同轴地设置，且铣挖装置7能够在相对于待铣挖地面旋转的同时围绕锯切刀片42的中心轴转动。

钻劈装置

如图5所示，钻劈装置5主要具有钻劈作业臂51、设于钻劈作业臂的钻孔机构52、设于钻劈作业臂的劈裂机构53，该钻孔机构和该劈裂机构能够进行位置切换，从而能够针对硬岩进行钻、劈裂作业。

作业臂51包括动臂和斗杆，例如可由液压驱动。通过该作业臂51，钻劈装置能够进行俯仰动作、前伸后缩动作、前倾或后倾动作。

作为一例，钻劈装置5的钻孔机构52和劈裂机构53这两作业机构位于同一个作业臂（钻劈作业臂51）上，钻孔作业完成后通过切换，将劈裂器（劈裂机构53）沿着原钻孔的角度进入，操作人员在驾驶室或者遥控作业即可完成，整个过程不需要人工辅助。关于实现上述的钻孔机构52和劈裂机构53的切换动作的机构，此处不做限定，可以采用任何实现方式。

关于钻劈速度，例如单次60cm的钻劈作业时间约1分钟；钻劈的能力例如可达到400吨钻。

需要说明的是，在进行钻劈装置作业时，破抓装置6在处于不妨碍钻劈作业的退避状态，例如处于作业臂收回的状态。

破抓装置

如图6所示，破抓装置6主要具有破抓作业臂61、设于该破抓作业臂的破碎机构62和抓举机构63。破碎机构62内置于破抓作业臂61且能够相对于破抓作业臂61伸出和缩回。

抓举机构63包括由第一动作缸66驱动的第一抓取爪63A和由第二动作缸67驱动的第二抓取爪63B，第一抓取爪63A和第二抓取爪63B能够彼此靠近或远离地进行抓取和释放动作。

破抓作业臂61包括能够转动地安装于机身主体1侧的抓举动臂64、能够转动地安装于抓举动臂64的端部的抓举斗杆65，该动臂和斗杆例如可由液压驱动。破碎机构62和抓举机构63能够在作业臂的带动下在退避位置和作业位置间进行俯仰动作、前伸后缩动作、前倾或后倾动作。

如图4~6所示，破碎机构62和抓举机构63（即破抓装置）构成为能够在破抓作业臂61的带动下在退避位置和作业位置间动作。例如，当该破抓作业臂61处于作业位置时，钻劈作业臂51处于退避位置，以免妨碍破抓装置作业。

在抓举斗杆65的前端设有破碎机构62。更详细地说，破碎机构62（例如破碎锤）以能够在伸出状态和缩回状态之间切换的方式设于抓举斗杆65的前端部分。如图6、图8所示，当破碎机构62处于缩回状态，破碎机构62收置于抓举斗杆65的箱体的内腔中而不露出于外部；如图7所示，当破碎机构62处于伸出状态，破碎机构62从抓举斗杆65的箱体伸出而露出于外部。另外，在该伸出状态，第一抓取爪63A和第二抓取爪63B位于与破碎机构62不干涉的位置，例如以最大限度转动到靠近抓举斗杆65的位置。

如图6、8所示，第一抓取爪63A具有平行配置的两个爪尖部，第二抓取爪63B具有一个爪尖部。作为一种选择方式，第二抓取爪的爪尖部可以嵌入到第一抓取抓的两个爪尖部之间。

如图9和图10所示，第一抓取爪63A和第二抓取爪63B构成为能够彼此独立地动作和作业。因此，在挖铲或撬毛时单独使用第一、第二抓取爪中的某一者，当然也可以前后地两者均使用。

根据本实用新型，集成式沟槽开挖机包括：机身主体1，设有动力单元2；行走装置3，设于机身主体2的下方，并在动力单元2的驱动下使沟槽开挖机能够进行前进、后退和回旋中的至少一种运动；和破抓装置6，具有破抓作业臂61、设于该破抓作业臂61的破碎机构62和抓举机构63，破碎机构62内置于破抓作业臂61且能够相对于破抓作业臂61伸出和缩回。

根据本实用新型，由于沟槽开挖机集成了锯切装置、钻劈装置和破抓装置，所以通过沟槽开挖机的一次行走完成岩石清理作业、以及对欠挖部分的破碎作业。

而且，抓举机构63包括由第一动作缸66驱动的第一抓取爪63A和由第二动作缸67驱动的第二抓取爪63B，第一抓取爪63A和第二抓取爪63B构成为能够彼此靠近或远离。

破抓作业臂61包括能够转动地安装于机身主体1侧的抓举动臂64、能够转动地安装于抓举动臂64的端部的抓举斗杆65，破碎机构62设于抓举斗杆65的前端。

破碎机构62构成在能够在伸出状态和缩回状态之间切换；在缩回状态，破碎机构62收置于抓举斗杆65的箱体内；在伸出状态，破碎机构62从抓举斗杆65的箱体伸出而露出于外部。

在伸出状态，第一抓取爪63A和第二抓取爪63B位于与破碎机构62不干涉的位置。

破碎机构可以为破碎锤。

第一抓取爪63A具有平行配置的两个爪尖部，第二抓取爪63B具有一个爪尖部；第一抓取爪63A和第二抓取爪63B构成为能够彼此独立地动作和作业。

破碎机构62和抓举机构63构成为能够在破抓作业臂61的带动下在退避位置和作业位置间动作。

钻劈作业臂51构成为能够在退避位置和作业位置间动作。钻劈作业臂51和破抓作业臂61构成为，当钻劈作业臂51和破抓作业臂61中的一者处于退避位置时，钻劈作业臂51和破抓作业臂61中的另一者能够处于作业位置。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了例示性地说明，但是本实用新型的实施方式并不限于此，本领域技术人员知晓，可以在上述说明的基础上进行各种改变、省略、组合。

Claims (8)

1.一种集成式沟槽开挖机，其特征在于，包括：

机身主体，设有动力单元；

行走装置，设于所述机身主体的下方，并在所述动力单元的驱动下使所述沟槽开挖机能够进行前进、后退和回旋中的至少一种运动；和

破抓装置，具有破抓作业臂、设于该破抓作业臂的破碎机构和抓举机构，所述破碎机构内置于所述破抓作业臂且能够相对于所述破抓作业臂伸出和缩回。

2.根据权利要求1所述的集成式沟槽开挖机，其特征在于，

所述抓举机构包括由第一动作缸驱动的第一抓取爪和由第二动作缸驱动的第二抓取爪，所述第一抓取爪和所述第二抓取爪构成为能够彼此靠近或远离。

3.根据权利要求2所述的集成式沟槽开挖机，其特征在于，

所述破抓作业臂包括能够转动地安装于所述机身主体侧的抓举动臂、能够转动地安装于所述抓举动臂的端部的抓举斗杆，所述破碎机构设于所述抓举斗杆的前端，

所述破碎机构构成在能够在伸出状态和缩回状态之间切换；在所述缩回状态，所述破碎机构收置于所述抓举斗杆的箱体内；在所述伸出状态，所述破碎机构从所述抓举斗杆的箱体伸出而露出于外部。

4.根据权利要求3所述的集成式沟槽开挖机，其特征在于，

在所述伸出状态，所述第一抓取爪和所述第二抓取爪位于与所述破碎机构不干涉的位置。

5.根据权利要求1所述的集成式沟槽开挖机，其特征在于，

所述破碎机构为破碎锤。

6.根据权利要求2所述的集成式沟槽开挖机，其特征在于，

所述第一抓取爪具有平行配置的两个爪尖部，所述第二抓取爪具有一个爪尖部；所述第一抓取爪和所述第二抓取爪构成为能够彼此独立地动作和作业。

7.根据权利要求1所述的集成式沟槽开挖机，其特征在于，

所述破碎机构和所述抓举机构构成为能够在所述破抓作业臂的带动下在退避位置和作业位置间动作。

8.根据权利要求7所述的集成式沟槽开挖机，其特征在于，

还包括设有钻劈装置的钻劈作业臂，所述钻劈作业臂构成为能够在所述退避位置和所述作业位置间动作，并且，

所述钻劈作业臂和所述破抓作业臂构成为，当所述钻劈作业臂和所述破抓作业臂中的一者处于所述退避位置时，所述钻劈作业臂和所述破抓作业臂中的另一者能够处于所述作业位置。

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