銑削震蕩沖砸式工程開槽機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種銑削震蕩沖砸式工程開槽機，屬于開槽設備技術領域。
【背景技術】
[0002]據發(fā)明人了解，在水利、交通、建筑等工程領域，需要在不同地質條件下修建各種地下連續(xù)的墻體。在實際施工過程中，若要在含有礫石、孤石、飄石的地層以及較堅硬巖層上開深槽修建各種地下連續(xù)的墻體，則是很棘手且有待解決的問題。采用發(fā)明人已經研發(fā)出的開槽機即能高效率、低成本地完成開槽作業(yè)，效果良好。
[0003]發(fā)明人于2011年9月14日申請的中國實用新型專利(申請?zhí)?01110273179.4，授權公告號CN102409972B)公開了一種多鉆頭回旋沖砸工程開槽機，利用多鉆頭及沖砸錘，同時進行鉆削、沖擊和夯砸；利用輔助鉆頭擴大沖擊鉆削面積，并鉆削掉主鉆頭之間的月牙，使剩下部分相互獨立易于破碎；利用刀排將成槽投影平面上剩余的巖土破碎。實際使用時，可根據地層巖土的力學性質，調整開槽機工作狀態(tài)，對軟質地層以切削為主，硬質地層以沖擊為主，特硬地層以夯砸為主，高效地在復雜地層上直接完成開槽。發(fā)明人在實踐研宄中發(fā)現，上述開槽機中從地面延伸至槽底的行程鉆桿為剛性雙鉆桿，在不均勻的地層掘進時易導致兩剛性鉆桿受力不均，進而發(fā)生折斷、埋鉆等事故，這就需要取消行程鉆桿以避免此問題的發(fā)生。同時，上述開槽機采用多鉆頭結構，不僅需要多個鉆頭以及相應的密封結構，還需要用以傳動多鉆頭的分動箱，同時多個鉆頭密封的摩阻力也增大了其功率消耗。
[0004]此外，在發(fā)明人之前還申請過的相關專利中(如專利號CN99230153.X授權公告號CN2404804Y的中國實用新型專利、專利號CN00112009.3授權公告號CN1094554C的中國實用新型專利、專利號CN200710025498.7授權公告號CN101100865B的中國實用新型專利)，采用了換向裝置與銑削軸相配合的結構，但是發(fā)明人在之后的實踐應用中發(fā)現，由于減速機構或行程鉆桿體積較大，需要使用較大體積的換向裝置，不僅行程鉆桿的接拆工序較為耗時費工，同時使得整個開槽機無法開鑿厚度較小的窄槽，限制了開槽機的應用范圍。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是:克服現有技術存在的問題，提供一種銑削震蕩沖砸式工程開槽機，采用懸掛式框架以取消行程鉆桿，以銑削軸代替多鉆頭結構，同時取消換向裝置或減小換向裝置體積以減小開槽機掘進裝置的體積，使其能在各種巖土地層中開鑿出窄槽深槽。
[0006]為實現上述實用新型目的，發(fā)明人進行了深入地實踐研宄并發(fā)現，雖然采用懸掛式框架可取消行程鉆桿、采用銑削軸可代替多鉆頭結構，但是銑削軸掘進時會因巖土反作用力帶動整個框架偏離垂直方向，無法保證開槽的垂直度。有基于此，發(fā)明人做出了進一步地深入實踐研宄，并得出了如下技術方案:
[0007]一種銑削震蕩沖砸式工程開槽機，包括帶有卷揚設備和動力系統(tǒng)的行走裝置，以及監(jiān)控裝置；所述卷揚設備牽引端懸掛有震蕩沖砸銑削裝置；其特征是，所述震蕩沖砸銑削裝置包括縱向的導向框架、舵板糾偏裝置、具有銑切刀具的銑削軸、以及震沖錘；所述舵板糾偏裝置安置于導向框架內，所述銑削軸為單支且安置于導向框架底梁外側，所述震沖錘位于導向框架底梁內側并起落于底梁上端面；所述銑削軸的軸線位于導向框架所處平面內，且水平或傾斜布置；所述銑削軸由橫臥的液壓馬達驅動，或由豎向的液壓馬達通過換向裝置驅動；所述銑削軸具有外廓偏心旋轉的轉動銑削狀態(tài)，所述液壓馬達具有按預設周期變換轉動方向的驅動狀態(tài)；所述導向框架具有與液壓馬達相通的液壓油管路。
[0008]該結構中，一方面，采用舵板糾偏裝置使偏離的導向框架回到垂直方向，從而確保開槽的垂直度；另一方面，單支銑削軸偏心旋轉、液壓馬達周期換向，銑削軸除上下沖擊以夕卜，帶銑刀的外廓產生左右震蕩，有利于在掘進過程中將地層中的礫石更多地擠入槽壁，無需完全粉碎礫石，提高開槽效率，減少粉碎礫石的能耗，同時旋轉過程中出現的偏心間隙方便出渣，提高掘進效率。此外，在采用豎向的液壓馬達時，由于與換向裝置相連不是行程鉆桿而是短驅動軸，只需較小直徑即可滿足強度要求，因此換向裝置可采用較小的體積。
[0009]該結構在遇到較堅硬的巖層時，可由卷揚設備將震蕩沖砸銑削裝置牽引起落對礫石、巖石進行沖砸，利于對堅硬巖層的破碎。
[0010]本實用新型進一步完善的技術方案如下:
[0011]優(yōu)選地，所述銑削軸整支或分段與銑削軸旋轉中心保持有偏心距。
[0012]優(yōu)選地，所述舵板糾偏裝置位于導向框架頂端或下部；所述舵板糾偏裝置包括前側推板、后側推板、與導向框架固連的支架；所述前側、后側推板分別經轉軸與支架鉸接，所述前側推板、后側推板分別由液壓裝置驅動；所述舵板糾偏裝置具有當導向框架偏離垂直方向時、控制裝置控制前側推板或后側推板推頂槽壁、使導向框架回到垂直方向的糾偏狀
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[0013]這樣即可進一步確保導向框架回到垂直方向，確保開槽垂直度。同時，當舵板作左右布置時，可實施導向框架左右旋轉的調控。
[0014]優(yōu)選地，所述銑削軸具有環(huán)狀或螺旋形齒條，所述齒條頂端設有平行于主軸的合金刀齒。
[0015]優(yōu)選地，所述震沖錘為潛水型慣性力激振器振沖式錘、高壓流體驅動式沖砸錘、由電磁激振裝置帶動的振動錘、或由機械振動沖擊裝置帶動的振動錘；所述震沖錘為豎向放置或橫臥；當所述震沖錘為橫臥式時，所述震沖錘具有豎向排水通道，所述導向框架在震沖錘上下起落行程范圍內、在震沖錘外側設置有側擋板，可防止水擊對槽壁穩(wěn)定造成影響。
[0016]優(yōu)選地，所述導向框架還設有從地面向銑削軸供給冷卻潤滑水的供水管路；所述導向框架頂部設有朝向上方的刀具；所述導向框架還設有旋轉糾偏器；所述導向框架底梁處還設有重力糾偏裝置，所述重力糾偏裝置包括重錘及配重。
[0017]優(yōu)選地，所述銑削軸分段，包括水平銑削軸、位于水平銑削軸兩側的傾斜銑削軸；所述傾斜銑削軸端頭銑削范圍覆蓋導向框架端柱底端。
[0018]優(yōu)選地，當采用豎向的液壓馬達時，所述換向裝置為傘齒輪，所述液壓馬達通過直齒齒輪與垂直傳動桿連接，所述垂直傳動桿通過所述傘齒輪驅動銑削軸，所述垂直傳動桿的底部與覆蓋傘齒輪的定位鉆頭連接。
[0019]優(yōu)選地，所述導向框架具有的頂梁和側梁內設有與外部吸渣管連通的吸渣通道，所述導向框架底梁具有若干與吸渣通道連通的孔口 ；所述吸渣管與外部泥漿泵或砂石泵連通。以便采取正循環(huán)或泵吸反循環(huán)排渣。
[0020]與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下:
[0021](I)采用懸掛的導向框架，取消了從地面到槽底的行程鉆桿，省略接鉆桿的工序，掘削裝置移動方便，整機機動靈活，避免采用剛性雙鉆桿易發(fā)生的折斷、埋鉆等事故。采用糾偏裝置有效保證開槽的垂直度。
[0022](2)無論是橫臥的液壓馬達驅動銑削軸，還是豎向的液壓馬達先經短而直徑小的傳動桿再經體積較小的換向裝置使垂直旋轉轉換為水平旋轉來驅動銑削軸，整個導向框架及銑削裝置的厚度可以進一步縮小，從而能夠開更窄的槽(可開鑿厚度僅為20cm以內的窄槽)。在許多實際工程中，如水利工程中水庫及江河堤防的地下防滲的修筑，一般情況下主要是要求滿足防滲墻的防滲性能，采用窄槽可以大量節(jié)省工程量和工程經費。本實用新型開槽機與以往各種開槽機相比，對于存在礫石、巖石等的復雜地層中開窄槽具有無可取代的技術優(yōu)勢。
[0023](3)采用偏心震蕩式沖擊鉆削，這樣除垂直震蕩外還增加了左右方向的震蕩，在掘進過程中有利于將地層中的礫石更多地擠入槽壁，無需完全粉碎礫石，提高開槽效率，沉渣落石在銑削軸震蕩旋轉作用下形成上下翻動(包括輔助覆蓋鉆頭的鉆渣)，出渣方便；特別是在黏性很大的粘土層中掘削時，該方式有利于避免粘土對銑削裝置的附著，提高掘進效率。
[0024](4)采用銑削軸代替多鉆頭結構，可省去多個鉆頭及其密封，同時也可減少多個鉆頭密封的摩阻力及其功率消耗；能一次銑削成矩形槽，而不需要對月部分進行二次切削；能避免齒板阻隔帶來出渣不便的弊端，工效高，設備簡潔造價低。
[0025](5)液壓馬達采用低速大扭矩徑向多曲線液壓馬達，其性能與掘進的工況要求十分匹配，具有較強的徑向抗沖擊能力，因而可以直接驅動，省略復雜的傳動環(huán)節(jié)和機構，高度精簡結構，提高效率。
[0026](6)在導向框架頂部設有刀具，當槽壁塌落時可以在多方向震沖力的作用下將導向框架提出地面，保證機具安全和正常施工。
[0027]本實用新型在震動錘沖擊的同時可以將導向框架整體起落對巖土進行沖擊，利用行高頻激震，或沖砸與震蕩相結合，根據不同地層高效掘削，導向及糾偏性能好；行走方向可與導向框架平面平行或垂直，對操作面及道路寬度要求低，對復雜地形適應性強。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型【具體實施方式】的結構示意圖。
[0029]圖2為本實用新型實施例1導向框架主體的示意圖。
[0030]圖3為圖2的A區(qū)域放大圖。
[0031]圖4為圖2實施例的糾偏裝置側視示意圖。
[0032]圖5為本實用新型實施例2導向框架主體的示意圖。
[0033]圖6為本實用新型實施例3導向框架主體的示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面參照附圖并結合實施例對本實用新型作進一步詳細描述。但是本實用新型不限于所給出的例子。
[0035]實施例1
[0036]如圖1至圖4所示，本實施例銑削震蕩沖砸式工程開槽機，包括帶有卷揚設備I和動力系統(tǒng)的行走裝置2，以及監(jiān)控裝置(圖中未示)；卷揚設備I牽引端懸掛有震蕩沖砸銑削裝置；震蕩沖砸銑削裝置包括縱向的導向框架3、舵板糾偏裝置4、具有銑切刀具的銑削軸9、以及震沖錘6 ;舵板糾偏裝置4安置于導向框架3內，銑削軸9為單支且安置于導向框