專利名稱：高速銑溝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及在陸地開挖溝槽的施工機(jī)具。
背景技術(shù)：
在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要進(jìn)行地面開溝、開槽的作業(yè)，現(xiàn)有技術(shù)一般使用機(jī)械挖掘機(jī)或人力挖掘。挖掘機(jī)挖溝成本高，且只能挖掘較深較寬的溝槽。人力挖掘費(fèi)工費(fèi)時率低，且對石質(zhì)地面及凍土無能為力。我們以前曾開發(fā)出射流水鉆孔的設(shè)備，但不宜用于地面開槽。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，我們開發(fā)出了用射流水與鉆頭結(jié)合為主運(yùn)動并以向前行進(jìn)為進(jìn)給運(yùn)動的“高速開溝機(jī)”，能切割凍土、風(fēng)化巖及巖石等堅硬地層，作業(yè)中鉆具保持垂直地面狀態(tài)，能適應(yīng)各種地質(zhì)環(huán)境。其后我們又繼續(xù)研制，開發(fā)出速度更快的本實(shí)用新型的“高速銑溝機(jī)”。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高速銑溝機(jī)，能切割凍土、風(fēng)化巖及巖石等堅硬地層，能適應(yīng)各種地質(zhì)環(huán)境，作業(yè)速度快，效率高。能銑切出深而窄的溝壑，對地面的破壞小，開挖、填埋的成本較低。適用范圍廣泛，可應(yīng)用于市政地下管網(wǎng)鋪設(shè)、工業(yè)管道鋪設(shè)、電纜鋪設(shè)、構(gòu)筑暗壩、清理河道淤泥、植樹造林等工、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各種作業(yè)，以及各種土方工程。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高速銑溝機(jī)，它有銑頭組件、機(jī)架、動力機(jī)構(gòu)和運(yùn)動機(jī)構(gòu)；銑頭組件由多組橫向放置的銑頭單元構(gòu)成，每一銑頭單元的結(jié)構(gòu)為一銑刀軸，裝在油箱的前、后軸承座中，由該軸承座中的前、后軸承支承，在該前、后軸承之間的銑刀軸上固裝有一圓柱齒輪，該前后軸承的外端各裝有油密封圈，該后軸承座同時支承在射流水箱上，該后軸承座的油密封圈外側(cè)裝有水密封圈，該銑刀軸中心有射流水管與射流水箱連通，該射流水箱連通外設(shè)水源，該銑刀軸的外伸端上固裝有一圓盤銑刀，該圓盤銑刀有端面齒，該銑刀軸的射流水管連通該圓盤銑刀端面上的射流水孔；各銑頭單元的組合結(jié)構(gòu)為各銑頭單元的銑刀軸互相平行地置放于一豎直平面或水平平面內(nèi)，相鄰兩支銑刀軸的圓盤銑刀前后錯開一銑刀厚度，相鄰圓盤銑刀輪廓有互相重疊的部分，各相鄰銑刀軸的圓柱齒輪互相對正嚙合；該銑頭組件的最上銑刀軸的圓柱齒輪連接動力機(jī)構(gòu)。
所述動力機(jī)構(gòu)的動力源傳動一錐齒輪付，該錐齒輪付的豎、橫軸安裝在齒輪箱的軸承座中，該橫軸上固裝一圓柱齒輪，該圓柱齒輪與銑頭組件的最上銑刀軸的圓柱齒輪相嚙合。
所述銑頭組件的最末銑頭單元的銑刀軸上的圓柱齒輪同時固接一錐齒輪付的主動錐齒輪，該錐齒輪付的裝在軸承座中的從動錐齒輪軸的外伸端上固裝一圓盤銑刀，該圓盤銑刀有端面齒。
所述銑頭組件的裝在銑刀軸上的圓盤銑刀具有周向切削刃和端面切削刃，在該銑刀的有周向切削刃的外圓周面上和有端面切削刃的外端面上各有射流水孔連通銑刀軸的中心盲孔。
所述銑刀軸外伸端上安裝的圓盤銑刀與銑刀軸為可拆卸更換的固定連接。
所述錐齒輪付的豎軸和上部傳動軸以萬向節(jié)接頭鉸接成整體，所述上部傳動軸連接動力機(jī)構(gòu)；所述錐齒輪付的豎軸及上部傳動軸分別安裝在機(jī)架的上定子、下定子的軸承座中，該下定子以相對上定子有一定升降量的聯(lián)接方式彈性連接于機(jī)架，在該上、下定子之間的傳動軸外圍裝設(shè)有促使銑頭組件保持垂直的校直裝置，其結(jié)構(gòu)為1至8個向下定子施加壓力的圓柱壓縮彈簧套裝或均布于傳動軸的外圍。
在所述上、下定子之間裝設(shè)的彈簧校直裝置的外圍還裝設(shè)有減震器校直裝置，其結(jié)構(gòu)為2至6個由油缸活塞構(gòu)成的油阻尼減震器兩端各鉸接于上、下定子，且均布于傳動軸的外圍，該每一油阻尼減震器的軸心線的延長線與鉆具軸心線成一斜角。
所述動力機(jī)構(gòu)的動力源為電動機(jī)、液壓馬達(dá)，發(fā)動機(jī)中的一種。
所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)為膠皮車輪或在軌道上行走的金屬車輪，該運(yùn)動機(jī)構(gòu)連接于機(jī)架。
本實(shí)用新型有以下積極有益的效果1.本銑溝機(jī)在射流水的潤滑及流化作用下以多個單元的橫向平行排列的端面銑刀組件銑切的主運(yùn)動，及向前行進(jìn)的進(jìn)給運(yùn)動，在地表進(jìn)行類同機(jī)床的銑削動作，完成開溝槽作業(yè)，它不僅可切割普通土質(zhì)，而且能切割凍土、風(fēng)化巖及巖石等堅硬地層，完成其它開溝機(jī)械不能做到的連續(xù)作業(yè)。
2.本機(jī)以很高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動銑刀，從而增加開溝速度，增強(qiáng)在惡劣地質(zhì)條件下的工作能力。
3.本機(jī)的銑刀刀具可換，可以適應(yīng)不同的開溝寬度和深度。
4.本機(jī)的水腔與齒輪系是背對背設(shè)置的，因而可以降低齒輪系的溫升。
5.本機(jī)避開長鉆桿高速結(jié)構(gòu)，可以使震動變小，延長設(shè)備壽命。
6.本機(jī)設(shè)有彈簧校直及油阻尼減震器校直共兩級校直裝置，可以使銑頭組件碰到不同地質(zhì)阻力時也能保持有效工作，降低峰值功率，降低震動，加強(qiáng)穩(wěn)定性，能適應(yīng)各種地質(zhì)環(huán)境，保證作業(yè)高質(zhì)量。
7.本機(jī)以射流水加銑刀旋轉(zhuǎn)的聯(lián)合作業(yè)，因而作業(yè)速度快，效率高。
8.本機(jī)豎直排列的銑刀組件能切割出深而窄的溝壑，這也是其它挖掘機(jī)械所不能做到的，它可根據(jù)實(shí)際需要切割出尺寸準(zhǔn)確的溝槽，與機(jī)械挖掘機(jī)挖出的坡形溝相比，它對地面的破壞小，開挖、填埋的成本較低。
9.本機(jī)水平排列的銑刀組件可進(jìn)行水平銑切。例如在移植樹木時，先用豎直排列的銑刀組件切出四周溝槽，再用水平排列的銑刀組件從樹根底下進(jìn)行橫向銑切，便可將整棵樹移走。
10.本機(jī)可切割出直線形、曲線形、圓形、封閉環(huán)形、多邊形等各種形狀的溝槽。
11.本機(jī)適用范圍廣泛，它可應(yīng)用于市政地下管網(wǎng)如電纜、光纜、水管、排污管、煤氣管的鋪設(shè)，以及油管、天然氣管等工業(yè)管道的鋪設(shè)，構(gòu)筑暗壩、清理河道淤泥、植樹造林等工、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各種作業(yè)，以及各種土方工程。以植樹為例，本機(jī)可以在冬季快速將樹根周圍的凍土連同整棵樹一起掘起，進(jìn)行移植，具有目前其它通用設(shè)備所不具備的功能。


圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的右視圖；圖3是圖1中銑頭單元的局部放大圖；圖4是圖1中的銑頭組件、動力機(jī)構(gòu)與校直裝置結(jié)合的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，為各銑頭單元豎直排列的實(shí)施例；圖5同圖4，為各銑頭單元水平排列的實(shí)施例；圖6是圖5的A-A剖視圖；圖7同圖4，為另一實(shí)施例；圖8是圖7中下部的銑刀組件的右視圖。
具體實(shí)施方式
附圖編號1.銑頭組件11.銑頭單元101.銑刀軸102.前軸承座103.后軸承座104.圓柱齒輪 105.油密封圈106.油密封圈107.水密封圈 108.射流水管109.圓盤銑刀110.射流水孔 111.周向切削刃 112.端面切削刃
113.安裝銑刀軸的盲孔 114.圓盤銑刀2.機(jī)架201.油箱 202.水箱203.上定子 204.下定子 205.軸承座206.油封 207.軸承座 208.油封209.油封 210.齒輪箱 211.射流水入口3.動力機(jī)構(gòu)301.錐齒輪付 302.豎軸 303.橫軸304.圓柱齒輪 305.傳動軸 306.萬向節(jié)接頭307.皮帶輪 308.支承架 309.中部傳動軸310.錐齒輪付4.校直裝置401.壓縮彈簧 402..油阻尼減震器請參照圖1、圖4，圖5，本實(shí)用新型是一種高速銑溝機(jī)，它有銑頭組件1、機(jī)架2、動力機(jī)構(gòu)3和運(yùn)動機(jī)構(gòu)；請參照圖3、圖6，銑頭組件1由多組橫向放置的銑頭單元構(gòu)成，每一銑頭單元11的結(jié)構(gòu)為一銑刀軸101，裝在油箱201的前、后軸承座102、103中，由該軸承座中的前、后軸承支承，在該前、后軸承之間的銑刀軸上固裝有一圓柱齒輪104，該前、后軸承的外端各裝有油密封圈105(兩個)、106(兩個)，該后軸承座同時支承在射流水箱202上，該后軸承座103的油密封圈106外側(cè)裝有水密封圈107(兩個)，該銑刀軸101中心有射流水管108與射流水箱202連通，該射流水箱202有射流水入口211連通外設(shè)水源，該銑刀軸101的外伸端上固裝有一圓盤銑刀109，該圓盤銑刀有端面齒，該銑刀軸101的射流水管108連通該圓盤銑刀109端面上的射流水孔110；請參照圖1、圖4，圖5，各銑頭單元11的組合結(jié)構(gòu)為各銑頭單元的銑刀軸101互相平行地置放于一豎直平面(見圖1)或水平平面(見圖5)內(nèi)，相鄰兩支銑刀軸的圓盤銑刀前后錯開一銑刀厚度，相鄰圓盤銑刀輪廓有互相重疊的部分，該相鄰圓盤銑刀的直徑可以不相同，各相鄰銑刀軸的圓柱齒輪104互相對正嚙合；請參照圖1、圖3，圖6，動力機(jī)構(gòu)3的動力源(例如電動機(jī))傳動一錐齒輪付301，該錐齒輪付的豎、橫軸302、303安裝在齒輪箱210的軸承座中，該橫軸303上固裝一圓柱齒輪304，該圓柱齒輪304與銑頭組件1的最上銑刀軸的圓柱齒輪104相嚙合。
請參照圖7、圖8，所述銑頭組件的最末銑頭單元的銑刀軸上的圓柱齒輪同時固接一錐齒輪付310的主動錐齒輪，該錐齒輪付的裝在軸承座中的從動錐齒輪軸的外伸端上固裝一圓盤銑刀114，該圓盤銑刀有端面齒。
請參照圖3、圖6，所述銑頭組件1的裝在銑刀軸101上的圓盤銑刀109及114具有周向切削刃111和端面切削刃112，在該銑刀109的有周向切削刃111的外圓周面上，以及有端面切削刃112的外端面上，各有射流水孔110連通銑刀軸的中心盲孔113。在圖1所示實(shí)施例中，該周向切削刃111與端面切削刃112的交接處呈圓弧過度。
所述銑刀軸101外伸端上安裝的圓盤銑刀109與銑刀軸101為可拆卸更換的固定連接；所述裝在從動錐齒輪軸上的圓盤銑刀114與錐齒輪軸為可拆卸更換的固定連接。例如為螺紋連接，刀具可換，可以適應(yīng)不同的開溝寬度和深度。
請參照圖4，所述錐齒輪付301的豎軸302和上部傳動軸305以萬向節(jié)接頭306鉸接成整體，所述上部傳動軸305連接動力機(jī)構(gòu)；所述錐齒輪付301的豎軸302及上部傳動軸305分別安裝在機(jī)架2的上定子203、下定子204的軸承座中，該下定子204以相對上定子203有一定升降量的聯(lián)接方式彈性連接于機(jī)架2，(在圖3所示實(shí)施例中，所述彈性聯(lián)接是通過油阻尼減震器402實(shí)現(xiàn)的。)在該上、下定子203、204之間的傳動軸305外圍裝設(shè)有促使銑頭組件保持垂直的校直裝置4，其結(jié)構(gòu)為1至8個向下定子施加壓力的圓柱壓縮彈簧401套裝或均布于傳動軸305的外圍。在圖4所示實(shí)施例中，在所述上、下定子203、204之間裝設(shè)的彈簧校直裝置的外圍還裝設(shè)有減震器校直裝置，其結(jié)構(gòu)為2至6個由油缸活塞構(gòu)成的油阻尼減震器402兩端各鉸接于上、下定子203、204，且均布于傳動軸305的外圍，該每一油阻尼減震器402的軸心線的延長線與傳動軸305軸心線成一斜角。該油阻尼減震器402構(gòu)成的校直裝置設(shè)置于彈簧401構(gòu)成的校直裝置的外圍。所述油阻尼減速器402可以使用已有技術(shù)中的汽車減震器。所述動力機(jī)構(gòu)3的結(jié)構(gòu)為裝在上定子203軸承座205中的上部傳動軸305以皮帶輪307連接電動機(jī)，在上部傳動軸305外圓套裝有支承架308，該軸承座205上、下端有油封206、207對上軸承實(shí)現(xiàn)密封，該上部傳動軸305下端以十字型萬向節(jié)接頭306組件鉸接于中部傳動軸309的上端，該中部傳動軸309螺接螺桿310，該螺桿310裝在下定子的軸承座207中，該軸承座207上、下端有油封208、209對下軸承實(shí)現(xiàn)密封，該螺桿310螺接錐齒輪付的豎軸302。
實(shí)施時，所述動力機(jī)構(gòu)3的動力源為電動機(jī)、液壓馬達(dá)、發(fā)動機(jī)中的一種。實(shí)施時，所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)為膠皮車輪或在軌道上行走的金屬車輪(附圖未示)，該車輪連接機(jī)架2，例如機(jī)架支承于四個車輪上，該四個車輪分兩排置放于待挖溝槽兩側(cè)的地面上。該車輪的驅(qū)動方式為機(jī)械傳動或人力推行，該機(jī)械傳動方式可以使用已有枝術(shù)。
實(shí)施時，所述銑頭單元豎直(垂直地面)排列，或銑頭單元水平(平行地面)排列的兩種方案，可以通過一臺銑槽機(jī)將動力機(jī)構(gòu)錐齒輪付的從動齒輪軸位置旋轉(zhuǎn)90度實(shí)現(xiàn)；也可以使用分別為豎直、水平排列的兩臺銑槽機(jī)。
權(quán)利要求1.一種高速銑溝機(jī)，它有銑頭組件、機(jī)架、動力機(jī)構(gòu)和運(yùn)動機(jī)構(gòu)，其特征在于銑頭組件由多組橫向放置的銑頭單元構(gòu)成，每一銑頭單元的結(jié)構(gòu)為一銑刀軸，裝在油箱的前、后軸承座中，由該軸承座中的前、后軸承支承，在該前、后軸承之間的銑刀軸上固裝有一圓柱齒輪，該前、后軸承的外端各裝有油密封圈，該后軸承座同時支承在射流水箱上，該后軸承座的油密封圈外側(cè)裝有水密封圈，該銑刀軸中心有射流水管與射流水箱連通，該射流水箱連通外設(shè)水源，該銑刀軸的外伸端上固裝有一圓盤銑刀，該圓盤銑刀有端面齒，該銑刀軸的射流水管連通該圓盤銑刀端面上的射流水孔；各銑頭單元的組合結(jié)構(gòu)為各銑頭單元的銑刀軸互相平行地置放于一豎直平面或水平平面內(nèi)，相鄰兩支銑刀軸的圓盤銑刀前后錯開一銑刀厚度，相鄰圓盤銑刀輪廓有互相重疊的部分，各相鄰銑刀軸的圓柱齒輪互相對正嚙合；該銑頭組件的最上銑刀軸的圓柱齒輪連接動力機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的高速銑溝機(jī)，其特征在于所述動力機(jī)構(gòu)的動力源傳動一錐齒輪付，該錐齒輪付的豎、橫軸安裝在齒輪箱的軸承座中，該橫軸上固裝一圓柱齒輪，該圓柱齒輪與銑頭組件的最上銑刀軸的圓柱齒輪相嚙合。
3.如權(quán)利要求1所述的高速銑溝機(jī)，其特征在于所述銑頭組件的最末銑頭單元的銑刀軸上的圓柱齒輪同時固接—錐齒輪付的主動錐齒輪，該錐齒輪付的裝在軸承座中的從動錐齒輪軸的外伸端上固裝一圓盤銑刀，該圓盤銑刀有端面齒。
4.如權(quán)利要求l或3所述的高速銑溝機(jī)，其特征在于所述銑頭組件的裝在銑刀軸上的圓盤銑刀具有周向切削刃和端面切削刃，在該銑刀的有周向切削刃的外圓周面上和有端面切削刃的外端面上各有射流水孔連通銑刀軸的中心盲孔。
5.如權(quán)利要求1所述的高速銑溝機(jī)，其特征在于所述銑刀軸外伸端上安裝的圓盤銑刀與銑刀軸為可拆卸更換的固定連接。
6.如權(quán)利要求2所述的高速銑溝機(jī)，其特征在于所述動力機(jī)構(gòu)的錐齒輪付的豎軸和上部傳動軸以萬向節(jié)接頭鉸接成整體，所述上部傳動軸連接動力機(jī)構(gòu)；所述錐齒輪付的豎軸及上部傳動軸分別安裝在機(jī)架的上定子、下定子的軸承座中，該下定子以相對上定子有一定升降量的聯(lián)接方式彈性連接于機(jī)架，在該上、下定子之間的傳動軸外圍裝設(shè)有促使銑頭組件保持垂直的校直裝置，其結(jié)構(gòu)為1至8個向下定子施加壓力的圓柱壓縮彈簧套裝或均布于傳動軸的外圍。
7.如權(quán)利要求2或6所述的高速銑溝機(jī)，其特征在于所述動力機(jī)構(gòu)的上、下定子之間裝設(shè)的彈簧校直裝置的外圍還裝設(shè)有減震器校直裝置，其結(jié)構(gòu)為2至6個由油缸活塞構(gòu)成的油阻尼減震器兩端各鉸接于上、下定子，且均布于傳動軸的外圍，該每一油阻尼減震器的軸心線的延長線與鉆具軸心線成一斜角。
8.如權(quán)利要求2所述的高速銑溝機(jī)，其特征在于所述動力機(jī)構(gòu)的動力源為電動機(jī)、液壓馬達(dá)、發(fā)動機(jī)中的一種。
9.如權(quán)利要求1所述的高速銑溝機(jī)，其特征在于所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)為膠皮車輪或在軌道上行走的金屬車輪，該運(yùn)動機(jī)構(gòu)連接于機(jī)架。
專利摘要一種高速銑溝機(jī)，它有銑頭組件、機(jī)架、動力機(jī)構(gòu)和運(yùn)動機(jī)構(gòu)，銑頭組件由多組橫向放置的銑頭單元構(gòu)成，每一銑頭單元的結(jié)構(gòu)為一銑刀軸，裝在油箱的前后軸承座中，在該前后軸承之間的銑刀軸上固裝有一圓柱齒輪，該后軸承座同時支承在射流水箱上，該銑刀軸中心有射流水管與射流水箱連通，該銑刀軸的外伸端上固裝有一圓盤銑刀，該銑刀軸的射流水管連通該圓盤銑刀端面上的射流水孔，各銑頭單元的銑刀軸互相平行地置放于一豎直平面或水平平面內(nèi)，各相鄰銑刀軸的圓柱齒輪互相對正嚙合，該最上銑刀軸的圓柱齒輪連接動力機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型能銑切凍土、風(fēng)化巖及巖石等堅硬地層，作業(yè)速度快，效率高。適用于市政地下管網(wǎng)鋪設(shè)、工業(yè)管道鋪設(shè)、電纜鋪設(shè)、構(gòu)筑暗壩、清理河道淤泥、植樹造林等工、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各種作業(yè)，及各種土方工程。
文檔編號E02F5/08GK2905911SQ20052000883
公開日2007年5月30日 申請日期2005年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月21日
發(fā)明者田恩澤, 靳宇男 申請人:田恩澤, 靳宇男