[發明專利]一種水平單軸定向回轉-沖擊組合掘進式工程開槽機

有效

• 申請號: 201710227447.6
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107059975B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 劉農
• 申請（專利權）人: 項棟才;劉農
• 主分類號: E02F5/08
• 分類號: E02F5/08;E02F5/14
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉;杜春秋

本發明涉及水平單軸定向回轉?沖擊組合掘進式工程開槽機，包括帶有卷揚設備和動力系統的行走裝置以及監控裝置；卷揚設備牽引端懸掛有沖擊銑削裝置，沖擊銑削裝置包括豎向的導向框架、糾偏裝置、銑削軸、沖擊裝置；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，由橫臥的液壓馬達驅動或豎向的液壓馬達通過換向裝置驅動，銑削軸具有分段平衡反向旋轉的定向轉動銑削狀態，沖擊裝置安置于導向框架內；銑削軸上方的聯系橫梁通過懸吊滑動裝置掛接于導向框架底梁的下方，沖擊裝置的釬桿在液壓驅動下沖擊于聯系橫梁及銑削軸和定位鉆頭。本發明能夠有條件選擇刀刃方向和角度并可針對地層巖性迅速變換掘進方式，得到更高的掘進效率和可靠性。

技術領域

本發明涉及一種水平單軸定向回轉-沖擊組合掘進式工程開槽機，屬于開槽設備技術領域。

背景技術

據發明人了解，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的墻體，則是很棘手且有待解決的問題。采用發明人已經研發出的開槽機即能高效率、低成本地完成開槽作業，效果良好。

發明人于2015年4月13日申請的中國發明專利（申請號201510173686.9，授權公告號CN104763010A），公布了一種銑削震蕩沖砸式工程開槽機，該專利的技術方案中，為了保證掘進的垂直度，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，另一方面液壓馬達周期換向，以消除銑削反力引起的框架在垂直方向的偏轉。銑削軸除了受到垂直方向的沖擊以外，還具有外廓偏心旋轉的轉動銑削狀態，同時液壓馬達具有按預設周期變換轉動方向的驅動狀態；該結構在遇到較堅硬的巖層時，利用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。然而，發明人在實踐研究中發現了幾個問題：一、上述開槽機采用銑削軸周期換向的過程來平衡銑削反力的措施，雖然可以解決銑削軸掘進時因巖土反作用力帶動整個框架偏離垂直方向的問題，但是由于銑削軸周期換向使得刀齒在回轉的銑削軸上難以兼顧不同的回轉方向，采取合理角度與外形，從而難以提高掘進效率，還加大了刀齒的磨耗, 刀齒磨耗占工程成本較大比重。另外，若液壓馬達不具有按預設周期變換轉動方向的驅動狀態，那么銑削軸只能定向旋轉，導致銑削軸易偏離垂直方向。

二、上述開槽機中擊錘沖擊框架底梁，并通過框架傳遞沖擊力到銑削軸及鉆頭，牽動整個框架成為受沖擊體，由于受沖擊體的質量大，以致產生加速度較小，不利于破碎巖石的效果。與此同時，導向框架以及其中設備受到沖擊的影響較大,會帶來設備的安全性問題。

三、上述開槽機遇到較堅硬的巖層時，利用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。這種沖砸方式一方面沒有預加的鉆壓，碎巖效果差，另一方面一次沖砸強度過大對掘削部件易產生損壞，同時采用卷揚機牽引，自然下落速度受制于重力加速度，其沖擊頻率不高，因而掘進效率受到較大限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術存在的問題，提供一種水平單軸定向回轉-沖擊組合掘進式工程開槽機，采用銑削軸分段且反向旋轉的方式平衡銑削反力，同時采用掘削裝置滑動掛接框架底梁，使沖擊裝置的釬桿直接沖擊掘削裝置，避免框架底梁等相關設備直接承受沖擊，減小了直接受沖擊體的重量，提高了破碎巖石的效果。

為了克服上述的問題和缺陷，發明人做出了進一步地深入實踐研究，并得出了如下技術方案：

一種水平單軸定向回轉-沖擊組合掘進式工程開槽機，包括帶有卷揚設備和動力系統的行走裝置，以及監控裝置；卷揚設備牽引端懸掛有沖擊銑削裝置，沖擊銑削裝置包括豎向的導向框架、糾偏裝置、具有銑削刀具的銑削軸以及沖擊裝置；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；銑削軸由橫臥的液壓馬達驅動或豎向的液壓馬達通過換向裝置驅動，銑削軸具有分段平衡反向旋轉的定向轉動銑削狀態，沖擊裝置安置于導向框架內；分段銑削軸之間的聯系橫梁通過懸吊滑動裝置掛接于導向框架底梁的下方， 沖擊裝置的釬桿在液壓驅動下沖擊于聯系橫梁及銑削軸和定位鉆頭。