CN216475251U - 一种挖斗、挖斗组件和挖掘设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种挖斗、挖斗组件和挖掘设备，挖斗包括：本体，本体为不完整的球体；齿形结构，设置于本体，用于挖掘岩体；其中，本体设置有容纳腔，容纳腔用于装载被齿形结构凿碎的岩体碎屑。基于本实用新型的技术方案，将本体设置成不完整的球体，通过上下或左右转动本体从而带动齿形结构上下或左右开挖岩体，大部分开挖岩体通过半球形开挖与基岩分离，只有少部分可以通过转动开挖斗将开挖岩体连接处断裂，达到开挖的目的。本申请中的不完整球形挖斗与相关技术中的类圆柱形挖斗的结构不相同，开挖岩体的形状不相同。从而避免了相关技术中采用类圆柱形挖掘斗对岩体进行挖掘所导致的岩体开挖困难的问题。进而提高了挖掘设备的挖掘效率。

Description

一种挖斗、挖斗组件和挖掘设备

技术领域

本实用新型涉及岩体挖掘装置技术领域，特别地涉及一种挖斗、挖斗组件和挖掘设备。

背景技术

目前，挖掘设备主要是各种类型的挖掘机，对于松软的土层，施工效率较高。挖掘设备的挖斗通常采用类圆柱形挖掘斗。类圆柱形挖掘斗在开挖时，开挖体与基岩连接直径大，抗剪切能力强，不便于将芯体断裂取出，较难实现开挖的目的，严重降低了挖掘设备的挖掘效率。

以上也就是说，相关技术中采用类圆柱形挖掘斗对岩体进行挖掘容易导致岩体开挖困难的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种挖斗、挖斗组件和挖掘设备，解决了岩体开挖困难的问题。

本实用新型的挖斗，包括：本体，本体为不完整的球体；齿形结构，设置于本体，用于挖掘岩体；其中，本体设置有容纳腔，容纳腔用于装载被齿形结构凿碎的岩体碎屑。

在一个实施方式中，本体为半球体，容纳腔为半球形凹槽。通过本实施方式，半球形挖斗与相关技术中的类圆柱形挖斗的结构不相同，开挖岩体的形状不相同，半球形挖斗相对于类圆柱形挖斗挖掘效率更高，可挖掘硬度更高的岩体。进而扩大了挖掘设备的使用范围。

在一个实施方式中，齿形结构设置在本体的端面上。多个挖掘齿能够同时挖凿岩体，从而提高了挖斗的破岩效率，进而提高了挖掘设备的挖掘效率。

在一个实施方式中，齿形结构包括多个绕端面间隔设置的挖掘齿。

在一个实施方式中，挖掘齿为合金齿。

本实用新型的另一个方面提供了一种挖斗组件，包括：上述的挖斗；

激光器，设置在挖斗上；

和/或高压水刀，设置在挖斗上。

在一个实施方式中，挖斗的本体的端面上设置有安装孔，激光器或高压水刀安装在安装孔内。通过本实施方式，

本实用新型的另一个方面提供了一种挖掘设备，包括：

上述的挖斗组件；

传动装置，与挖斗组件的挖斗铰接连接；

控制装置，与传动装置连接，用于控制传动装置动作。

在一个实施方式中，传动装置包括球形铰接传动结构，传动装置通过球形铰接传动结构与挖斗铰接。通过本实施方式，球形铰接传动结构相当一个万向节连接结构，通过球形铰接传动结构使得传动装置能够控制挖斗转动，从而确保挖斗上下或左右开挖岩体分两次挖掘岩体，进而确保挖掘设备能够正常地工作。

在一个实施方式中，还包括动力装置，动力装置与传动装置连接。通过本实施方式，动力装置为挖掘设备提供动力，进而确保挖掘设备能够正常地工作以完成现场的挖掘任务。上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。

本实用新型提供的一种挖斗、挖斗组件和挖掘设备，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：

(1)将本体设置成不完整的球体，通过上下或左右转动本体从而带动齿形结构上下或左右开挖岩体，大部分开挖岩体通过半球形开挖与基岩分离，只有少部分可以通过转动开挖斗将开挖岩体连接处断裂，达到开挖的目的。本申请中的不完整球形挖斗与相关技术中的类圆柱形挖斗的结构不相同，开挖岩体的形状不相同。从而避免了相关技术中采用类圆柱形挖掘斗对岩体进行挖掘所导致的岩体开挖困难的问题。进而提高了挖掘设备的挖掘效率。

(2)激光器对岩体加温至局部熔化状态，同时周边岩体因高温呈软化状态，此时再开动半球形挖斗，这样较容易开挖岩体，从而提高了挖掘设备的挖掘效率。高压水刀对岩体进行浅距离切割后，再启动半球形挖斗，这样较容易开挖岩体，从而提高了挖掘设备的挖掘效率。

(3)控制装置能够控制传动装置动作以转动挖斗，从而确保挖斗上下或左右开挖岩体分两次挖掘岩体，进而确保挖掘设备能够正常地工作。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1显示了本实用新型的挖掘设备结构示意图；

图2显示了图1中的挖斗设备的侧视图；

图3显示了图1中的挖斗设备的俯视图；

图4显示了规则岩体开挖示意图(开挖岩体通过半球形开挖与基岩分离)；

图5显示了规则岩体开挖示意图(大部分开挖岩体通过半球形开挖与基岩分离)；

图6显示了规则岩体开挖完成后的侧视图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

10、本体；11、容纳腔；20、齿形结构；21、挖掘齿；100、挖斗；201、球形铰接传动结构；400、动力装置；500、激光器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种挖斗，包括本体10和齿形结构20。其中，本体为不完整的球体。齿形结构20设置于本体10，其用于挖掘岩体。本体10设置有容纳腔11，容纳腔11用于装载被齿形结构20凿碎的岩体碎屑。

上述设置中，将本体设置成不完整的球体，通过上下或左右转动本体10从而带动齿形结构20上下或左右开挖岩体，大部分开挖岩体通过半球形开挖与基岩分离，只有少部分可以通过转动开挖斗将开挖岩体连接处断裂，达到开挖的目的。本申请中的不完整球形挖斗与相关技术中的类圆柱形挖斗的结构不相同，开挖岩体的形状不相同。从而避免了相关技术中采用类圆柱形挖掘斗对岩体进行挖掘所导致的岩体开挖困难的问题。进而提高了挖掘设备的挖掘效率。

具体地，如图1至图3所示，在一个实施例中，本体10为半球体，容纳腔11为半球形凹槽。

上述设置中，半球形挖斗与相关技术中的类圆柱形挖斗的结构不相同，开挖岩体的形状不相同，半球形挖斗相对于类圆柱形挖斗挖掘效率更高，可挖掘硬度更高的岩体。进而扩大了挖掘设备的使用范围。

具体地，如图1至图3所示，在一个实施例中，齿形结构20设置在本体10的端面上。当然在本申请附图中未示出的替代实施例中，齿形结构20也可以设置在本体10的外壁面靠近其端面的位置。

具体地，如图1至图3所示，在一个实施例中，齿形结构20包括多个绕端面间隔设置的挖掘齿21。

上述设置中，多个挖掘齿21能够同时挖凿岩体，从而提高了挖斗的破岩效率，进而提高了挖掘设备的挖掘效率。

具体地，在一个实施例中，挖掘齿为合金齿。当然可根据实际情况采用其他材料的挖掘齿21。比如，铸铁或者钢挖斗。

本申请还提供了一种挖斗组件，包括上述挖斗100、激光器500和高压水刀。其中，激光器500设置在挖斗100上，高压水刀设置在挖斗100上。

上述设置中，激光器500对岩体加温至局部熔化状态，同时周边岩体因高温呈软化状态，此时再开动半球形挖斗，这样较容易开挖岩体，从而提高了挖掘设备的挖掘效率。高压水刀对岩体进行浅距离切割后，再启动半球形挖斗，这样较容易开挖岩体，从而提高了挖掘设备的挖掘效率。

需要说明的是，本申请中挖斗组件集成了激光器500和高压水刀，可根据实际情况可仅集成激光器500或高压水刀。

需要说明的是，本申请中挖斗组件可采用合金齿、激光照射辅助、水刀切割辅助三者的任意组合。

具体地，如图1至图3所示，在一个实施例中，挖掘齿21上设置有安装孔，激光器500或高压水刀安装在安装孔内。

如图1至图3所示，本申请还提供了一种挖掘设备，包括上述挖斗组件、传动装置和控制装置。其中，传动装置与挖斗组件的挖斗100铰接连接。控制装置与传动装置连接，用于控制传动装置动作。

上述设置中，控制装置能够控制传动装置动作以转动挖斗100，从而确保挖斗100上下或左右开挖岩体分两次挖掘岩体，进而确保挖掘设备能够正常地工作。

具体地，如图1至图3所示，在一个实施例中，传动装置包括球形铰接传动结构201，传动装置通过球形铰接传动结构201与挖斗100铰接。

上述设置中，球形铰接传动结构201相当一个万向节连接结构，通过球形铰接传动结构201使得传动装置能够控制挖斗100转动，从而确保挖斗100上下或左右开挖岩体分两次挖掘岩体，进而确保挖掘设备能够正常地工作。

具体地，如图1至图3所示，在一个实施例中，挖掘设备还包括动力装置400，动力装置400与传动装置连接。

上述设置中，动力装置400为挖掘设备提供动力，进而确保挖掘设备能够正常地工作以完成现场的挖掘任务。

本申请还提供了一种开挖施工方法，该方法采用上述挖掘设备，以一个竖向规则开挖面的水平方向开挖为例，具体步骤如下：

步骤一、将半球形挖掘设备正向靠近开挖岩面，开动半球形挖斗，掘进约5cm深后，停止掘进，开启激光器500对岩体加温局部熔化，或开启高压水刀后，再次开动半球形挖斗从一侧掘进，依次循环，直至开挖至约1/4球体处；

步骤二、从与步骤一开挖闭合成半球的另外一侧按照步骤一进行开挖，直到与步骤一大致闭合，过程中利用辅助设备防止开挖体突然掉落的安全风险；

步骤三、旋动挖斗剪断半球形开挖体与基岩连接的部分，放至地面安全处。

需要说明的是，球形铰接传动结构201可以控制挖斗的旋转开挖，连接球形铰接传动结构201的连接杆可以通过二次转折连接，让球形挖斗自由角度对岩体进行开挖。

需要说明的是，一般开挖中，按照对称的原则，一块开挖体分两次开挖，不排除因岩体形状或岩性特点一次开挖成型。半球形挖掘斗并不严格要求是球形，也可是椭球形，也并不严格要求球形的一半。

结合图1至图3，下面阐述一个本申请的一个完整的实施例：

本申请提高了一种半球形挖斗的挖掘设备，其与传统挖掘设备的区别在于，挖掘设备械前面用一种球形的挖斗，可旋转，上面带有合金齿，可通过旋转挖掘岩石面，将岩石成半球形的岩块挖出。之所以设计成半球形挖斗，是因为如果设计成类似圆柱形挖掘斗，并在端部设计安装合金齿，也可钻进，其原理类似水磨钻的取芯机，但区别在于，取芯机一般取芯直径都是10至20厘米左右，其底部与基岩连接的部分可以通过取芯机倾斜克服底部和基岩连接的抗剪切力。但是如果大型设备挖掘设备设计成类似取芯机的大直径钻头的话，由于直径较大，其与基岩连接直径大，抗剪切能力强，不便于将芯体断裂取出，较难实现开挖的目的。

本申请中将挖斗设计成半球形，背后有控制半球形挖斗运转的球形铰接传动结构201，从左右或上下两部分分两次对开挖体进行开挖，大部分开挖岩体通过半球形开挖与基岩分离，只有少部分可以通过转动开挖斗将开挖岩体连接处断裂，达到开挖的目的(参见图5和图6)。当然从左右或上下两部分分两次对开挖体进行开挖，开挖岩体通过半球形开挖与基岩分离(参见图4和图6)。

同时可以在合金齿内开孔，内连接激光器500，在开挖前先静止，打开激光器500，对岩体加温至局部熔化状态，同时周边岩体因高温呈软化状态，此时再开动半球形旋转挖斗，较容易开挖，直至影响带结束，重复激光照射、开挖循环。

也可以在合金齿内开孔，内连高压水，在开挖前先静止，打开高压水刀，对岩体进行浅距离切割后，启动半球形旋转挖斗，直至影响带结束，重复水刀切割、开挖循环。

需要说明的是，本申请中的挖掘设备对于开挖条件受限的硬质岩体开挖具有低噪音、高效率、低成本、易操作的明显优势。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种挖斗，其特征在于，包括：

本体，所述本体为不完整的球体；

齿形结构，设置于所述本体，用于挖掘岩体；

其中，所述本体设置有容纳腔，所述容纳腔用于装载被所述齿形结构凿碎的岩体碎屑。

2.根据权利要求1所述的挖斗，其特征在于，所述本体为半球体，所述容纳腔为半球形凹槽。

3.根据权利要求1所述的挖斗，其特征在于，所述齿形结构设置在所述本体的端面上。

4.根据权利要求3所述的挖斗，其特征在于，所述齿形结构包括多个绕所述端面间隔设置的挖掘齿。

5.根据权利要求4所述的挖斗，其特征在于，所述挖掘齿为合金齿。

6.一种挖斗组件，其特征在于，包括：

如权利要求1至5中任一项所述的挖斗；

激光器，设置在所述挖斗上；

和/或高压水刀，设置在所述挖斗上。

7.根据权利要求6所述的挖斗组件，其特征在于，所述挖斗的本体的端面上设置有安装孔，所述激光器或所述高压水刀安装在所述安装孔内。

8.一种挖掘设备，其特征在于，包括：

如权利要求7所述的挖斗组件；

传动装置，与所述挖斗组件的挖斗铰接连接；

控制装置，与所述传动装置连接，用于控制所述传动装置动作。

9.根据权利要求8所述的挖掘设备，其特征在于，所述传动装置包括球形铰接传动结构，所述传动装置通过所述球形铰接传动结构与所述挖斗铰接。

10.根据权利要求8所述的挖掘设备，其特征在于，还包括动力装置，所述动力装置与所述传动装置连接。

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