CN87104940A - 自进式u形渠道衬砌机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种自进式U形渠道衬砌机，主要用于U形输水渠道的混凝土衬砌。它具有一个行走车，在行走车上有一个可升降的框架，在框架上设有修渠装置、送料装置、U形模、与U形模相配合的挤压装置以及切缝装置。工作时，将框架降入沟渠内。修渠装置先将沟渠修整成所要求的U形面；混凝土由送料装置送入沟内，并沿沟渠内壁分布，挤压装置的U形压头移动，将混凝土推入U形模与沟渠内壁所形成的U形腔内挤压成型，伸缩缝由切缝装置完成。

Description

本发明涉及一种渠道衬砌机，特别是自进式U形渠道衬砌机。

美国专利U·S4319859公开了一种自进式渠道衬砌机，它能完成U形断面但实质上是近似矩形断面的渠道混凝土衬砌工作。该设备有一个可沿地面移动的行走机，在行走机上有一个可升降的框架。在框架上设有一个由料斗和插入料斗中的震动器所组成的送料装置以及U形的成形部件，该成形部件通一传动机构可相对框架作垂直运动。混凝土从料斗下部的侧面开口进入沟渠内，成形部件向下移动，即可在沟渠的底面及侧面挤压出U形的混凝土衬里。但这种衬砌机由于其送料装置及成形部件均设在框架的一侧，并且依靠成形部件的垂直运动来挤压混凝土，因而偏载较大，导致其体积庞大、动力消耗大，而且混凝土衬里的底部及侧壁的密实度不均匀。再者，在施工时还需在沟渠旁修筑一条较宽的路面供行走机行驶，这无疑又增加了施工量。另外，该衬砌机没有切制伸缩缝的功能，亦不能用于较大断面的混凝土衬砌。

本发明的任务在于克服现有技术中的上述不足之处而提供一种能砌制出密实度均匀的混凝土衬里，且能完成切制伸缩缝的U形渠道衬砌机。

完成上述任务的解决方案是：在一个由发动机驱动的行走车的车架上设置一个可升降的框架，在框架上分别设有修渠装置、送料装置、U形模、与U形模相配合的纵向挤压装置以及切缝装置。修渠装置由一个卧式旋转铣盘、两个修整U形沟渠侧壁的铲刀、输土装置和动力传动部件组成。送料装置由料斗和震动器组成。其中料斗的出料口为U形曲面，与沟渠内壁相对。U形模的前半段是一个U形震动带，后半段是一个固定的U形带，它们与修整好的沟渠内壁构成一个U形的腔体。纵向挤压装置由油缸和该油缸驱动的U形压头组成。切缝装置由可相对U形沟渠内壁作径向移动的多个切刀、压板及其驱动机构组成，其中压板置于切刀的两侧。工作时，衬砌机横跨于初开挖好的沟渠两边，框架从行走车的车架上降入沟内。旋转铣盘旋转，修整U形沟渠下部的曲面部分，铲刀修整U形沟渠的两个侧壁。修整时切削下的土屑由输土装置送到沟渠外。混凝土由料斗的出料口进入修整好的U形沟渠内，并沿沟渠内壁分布。挤压装置的U形压头在油缸驱动下移动，将料斗出料口处的混凝土压入U形模与沟渠内壁所形成的U形腔体内，在压力和震动力的作用下形成密实的U形混凝土衬里。此时，所形成的密实的混凝土衬里便成为固定的支撑体，在油缸推力作用下，U形压头的驱动油缸通过框架反向推动整个衬砌机移动，直至油缸行程终点。U形压头在油缸驱动下往复运动，于是便可衬砌出连续的U形混凝土衬里。切制伸缩缝时，压板先压着切刀两侧的混凝土衬里，然后切刀径向移动，切出伸缩缝。

图1是本发明实施例的结构总图。

图2是U形渠道断面图。

图3是修渠装置的结构图。

图4是图3的左视图。

图5是送料装置的结构图。

图6是图5中A-A处的剖视图。

图7是震动带的结构图。

图8是纵向挤压装置的结构图。

图9是切缝装置结构图。

图10是图9中B-B处的局部剖视图。

以下结合附图对本发明的内容加以详细说明。

如图1所示，行走车1是一个以内燃机作为原动力的全液压式行走车。行走车的前端是操作室77，后部装有内燃机78，它是全机的动力，用它来拖动油泵驱动各执行机构工作。工作时行走车1的前后轮6、7横跨在沟渠的两边。在行走车车架2的中部设有四根垂直导轨3和丝杠4，框架5通过蜗轮8中的螺母吊接在丝杠4上。当油马达9通过减速箱10和传动轴11驱动蜗轮8旋转时，框架5可沿丝杠4和导轨3升、降。

在框架5的前部设有一个修渠装置12，其结构如图3、图4所示：卧式旋转铣盘13位于最前端，其最外缘有多个按圆周均布的取土斗14，取土斗14的前端装有刀片15。为了能顺利地将取土斗14内的土屑抛出，可在取土斗14的内底面装设有一个竹节式链带16，链带16的两端铰接在取土斗14上。当旋转铣盘13旋转时，刀片15将沟渠底面修整成所要求的圆柱面，切下的土屑由取土斗14带走。取土斗14旋转到顶部时，链带16下落，将取土斗14内的土屑抛出。在旋转铣盘13的两侧还分别装有一个边铲刀17，用于修整沟渠的侧壁。旋转铣盘13的后面设有一个皮带输土装置18，它由主动轮19、张紧轮20、从动轮21、拖带轮22、输送皮带23和槽架24等组成。从取土斗14内抛出的土屑经斜槽25滑到输土皮带23上，然后被送到沟渠外。旋转铣盘13和输土装置的主动轮19是由油马达26经齿轮减速机构27来带动的。上述的旋转铣盘13、边铲刀17、输土装置18和油马达26等均安装在一个可相对框架5前后移动的支架28上。支架28的移动是这样来实现的：在支架28上设有16个滚轮29、29′，它们分别支撑在框架5上的水平导轨30上。支架28的后端与设在框架5上的油缸31的活塞杆相连接。当高压油进入油缸31后，即可拖动支架28沿水平导轨30移动，实现修渠的纵向进给。

送料装置32安装在框架5的中部，它由料斗33和震动器34组成，其结构如图5、图6所示：料斗33具有多个倒喇叭形出料管35，各出料管的出料口依次排成U形曲面，与沟渠内壁相对。出料管35的上端套装在料斗上部的进料仓上，并可相对滑动;出料管35的中部与震动器34的震动架41相联接。震动器34由油马达36、减速箱37、万向节38偏心轴39、连杆40和震动架41组成。当油马达36旋转时，震动架41带动料斗出料管35作低频振动，使混凝土能顺利地被送到沟渠的内壁处。

U形模42置于送料装置的后面，它的前半段是一个U形震动带43，后半段是一个固定的U形带44。震动带43的结构如图7所示：它由两层U形钢带45、夹在U形钢带45中间的工业夹布胶带46和固定在U形钢带45上的震动装置47组成。震动装置47由油马达48、传动箱49、万向节50和震动器51组成。震动器51共有八个，沿U形钢带45均布。当油马达48旋转时，震动器51带动钢带45产生高频小振幅振动。上述的工业夹布胶带46的前侧边嵌接在框架5的一个U形梁52上，后侧边嵌接在固定的U形带44上。为了使钢带45在混凝土挤压成型时不至发生过大变形，在U形梁52和固定U形带44的侧边靠近钢带45处焊有若干个支承板53，其底边延伸到钢带45上面（见图8）。固定U形带44用型钢焊接而成，固定在框架5上。U形震动带43和固定U形带44一起与沟渠内壁构成一个U形的腔体。

纵向挤压装置位于送料装置的前面，本衬砌机共有四组，每组由一个驱动油缸和三个压头组成，全机共十二个压头，呈U形排列。纵向挤压装置54的结构如图8所示：驱动油缸55的一端铰接在框架5上，另一端铰接在导轨架56上。导轨架56可在框架5上的水平导轨57上滑动。在导轨架56上铰着三个连杆58，每个连杆铰接着一个压头59，各压头均置于导向套60中。导向套60紧挨出料管35，是一个内分为十二格的U形腔体，每一格对应一个压头（见图6）。导向套60的底面一直延伸到出料管35与震动带43的交界处，这样可使混凝土在压头的推动下顺利进入U形模腔内挤压成形。

切缝装置61设在框架5的后部，它由可相对沟壁作径向移动的四把切刀62、四块压板63以及切刀驱动机构和压板驱动机构组成，其结构如图9所示：切缝油缸64铰接在框架5上，其活塞杆上铰接着一个由滚轮65导向的滑块66。滑块66上分别铰接着四个连杆机构67、68、69、70，每一个连杆机构联接一把切刀。每把切刀上有两个凸出部分71，其上开有导向槽72，与固定在框架5上的滚轮73相配合，使切刀可相对沟渠内壁作径向移动。当切缝油缸64的活塞杆左移时，各切刀径向切入混凝土衬里。四块压板63分置在切刀的两侧（图9只画出一块压板）。压板63的横截面为L形（见图10），底面与沟渠的U形衬里相适应。压板63的一端与摆杆74铰接，另一端与压板油缸75的活塞杆铰接，摆杆74和压板油缸75的另一端均铰接在框架5上。当压板油缸75的活塞杆向下移动时，压板63相对沟渠内壁径向移动，将切刀两侧的混凝土衬里压住，以免切缝时混凝土衬里崩落。

另外，在框架5的尾部还设置了扶板76，该扶板76紧贴在混凝土衬里表面，以减轻震动力对已衬砌好的混凝土衬里，特别是侧壁衬里的影响。

本衬砌机的工作过程如下：衬砌机横跨在开挖好的土沟渠两边。启动油马达9，将框架5降到沟内。然后启动油马达26，旋转铣盘13和输土皮带23运转。旋转铣盘13上的刀片15将沟渠的底部修整成较为平整的圆柱面。与此同时，高压油进入油缸31，推动支架28前移，实现旋转铣盘13和边铲刀17的纵向进给，切下的土屑由旋转铣盘上的取土斗14带走，再经输土皮带23送到沟渠外。混凝土经料斗33被送入沟渠内，并沿沟渠内壁分布。启动油缸55，十二个排成U形的压头59同步移动，将混凝土推入U形模42与沟渠内壁所形成的U形腔内挤压成形。当混凝土被挤压成密实的U形衬里后，压头59相对沟渠不再移动，油缸55就以混凝土衬里为固定支撑反向推动框架5和行走车1前移，直至油缸55的行程终点。然后高压油流换向，油缸55的活塞杆带动压头返回原位。在油缸55反向推动框架5前移的同时，支架28相对框架5后退到原位。压头59在油缸55的驱动下往复运动，便可在沟渠内挤压出一条连续的U形混凝土衬里。工程结束后，将框架5升到行走车上，即可自行转移。

本衬砌机由于采用了纵向挤压成形的方法，因而衬砌出的混凝土衬里密实度均匀，动力消耗也较小。即使发生混凝土供应不足的情况，也不会影响衬砌质量。又由于混凝土的厚度可准确地进行控制，所以在保证强度的前提下，采用本衬砌机可将混凝土衬里的厚度减小到最低程度。本衬砌机的另一优点还在于可一次完成修渠、衬砌和切制伸缩缝三道工序。

本衬砌机主要用于在壤土水利灌溉渠道内作U形混凝土衬砌，也可用于厂矿和市政工程中输水明渠的混凝土衬砌。

Claims (6)

1、自进式U形渠道衬砌机，具有一个由发动机驱动的行走车1，该行走车1的车架2上设有一个可升降的框架5，在框架5上设有一个由震动器34和料斗33组成的送料装置32和U形模42，其特征是

(1)在框架5上设有一个修渠装置12，该修渠装置12由卧式旋转铣盘13、两个修整U形沟渠侧壁的铲刀17、输土装置18和动力传动部件组成，

(2)所说的料斗33的出料口为U形曲面，与沟渠内壁相对，

(3)所说的U形模42的前半段是一个U形震动带43，后半段是一个固定的U形带44，它们与修整好的沟渠内壁构成一个U形的腔体，

(4)在框架5上设有与U形模42相配合的纵向挤压装置54，挤压装置54由油缸55和由油缸55驱动的U形压头组成，

(5)在框架5上设有一个由可相对U形沟渠内壁作径向移动的多个切刀62、压板63及其驱动机构组成，其中压板63置于切刀62的两侧。

2、如权利要求1所述的衬砌机，其特征是旋转铣盘13的最外缘有多个按圆周均布的取土斗14，取土斗14的前端装有刀片15。

3、如权利要求2所述的衬砌机，其特征是在取土斗14的内底面有一个竹节式链带16，链带16的两端铰接在取土斗14上。

4、如权利要求1所述的衬砌机，其特征是料斗33具有多个倒喇叭形出料管35，各出料管的出料口依次排成U形曲面。

5、如权利要求1或3或4所述的衬砌机，其特征是所说的震动带43由两层U形钢带45、夹在钢带45中间的工业夹布胶带46和固定在钢带45上的震动装置47组成。

6、如权利要求5所述的衬砌机，其特征是在框架5的尾部设有扶板76。

Images