專利名稱：自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)，屬工程施工機(jī)械，特別是指地下連續(xù)墻的施工機(jī)械。
地下連續(xù)墻被廣泛用于水利工程、建筑業(yè)、煤炭、交通和石油等領(lǐng)域。在水利工程中，連續(xù)墻主要用于土壩、河流堤防的防滲及地下水利工程施工等。目前，國內(nèi)外用于連續(xù)墻施工的主要設(shè)備有液壓抓斗、沖擊鉆機(jī)、排孔鉆機(jī)、射水成墻機(jī)及高壓噴射機(jī)具等。但由于這些設(shè)備受制造精度、施工誤差及施工方法的影響，普遍存在施工槽段垂直度偏差大，造成墻段的連接部位分義，致使嚴(yán)重影響墻體的防滲效果。另外，在上述設(shè)備中有些還存在成墻厚度大、工程成本高及地層適應(yīng)性問題等缺陷。
本實(shí)用新型目的在于提供一種由電腦控制、液壓驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)，它可連續(xù)成墻、成墻深度較深，可適用粘土、砂層、砂礫石層等較為廣泛的地層開槽成墻。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由刀具總成、刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀具加力機(jī)構(gòu)、塔架(14)、底架(23)、卷揚(yáng)機(jī)(9)、排渣裝置、射流裝置、液壓動(dòng)力(6)及電腦監(jiān)控系統(tǒng)組成。
刀具總成由刀架(20)、切削刃具(21)、排渣管(16)、射流管(15)、噴嘴(19)組成，刀架(20)縱向裝有一排切削刃具(21)，還裝有兩條液流管路，一條是排渣管(16)，另一條是射流管(15)，射流管(15)上設(shè)有一排噴嘴(19)，每個(gè)噴嘴(19)均與切削刃具(21)一一對應(yīng)。
刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)由進(jìn)給滑架(1)、進(jìn)給油缸(4)、鎖緊油缸(3)、制動(dòng)塊(2)及連桿機(jī)構(gòu)(27)組成，互為平行對稱分布的兩個(gè)進(jìn)給油缸(4)和兩個(gè)鎖緊油缸(3)均裝在進(jìn)給滑架(1)上，兩個(gè)進(jìn)給油缸(4)一端均與進(jìn)給滑架(1)鉸接，另一端均與底架(23)一端鉸接；兩個(gè)鎖緊油缸(3)一端均與進(jìn)給滑架(1)鉸接，另一端分別通過連桿機(jī)構(gòu)(27)與兩個(gè)制動(dòng)塊(2)相連，兩個(gè)制動(dòng)塊(2)與軌道(24)外側(cè)壁夾持。
刀具加力機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)擺臂(12)、推桿(13)、主油缸(11)、刀架頭(18)及鉸支座構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)擺臂(12)與推桿(13)一端分別與兩個(gè)固裝在機(jī)架(28)上的鉸支座(10)鉸接，另一端分別與固裝在刀架頭(18)上的鉸支座(29)鉸接，驅(qū)動(dòng)擺臂(12)中部與主油缸(11)球頭連接，機(jī)架(28)固裝在底架(23)上。
刀架頭(18)下端與刀架(20)上端用螺栓相連，刀架頭(18)上相應(yīng)位置所設(shè)的排渣管(16)和射流管(15)下端與刀架(20)上的排渣管(16)和射流管(15)上端一一對應(yīng)相接成一體。
驅(qū)動(dòng)擺臂(12)在主油缸(11)的作用下，使刀具在孔內(nèi)進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
電腦監(jiān)控系統(tǒng)系由安裝在加力機(jī)構(gòu)鉸支座(10)上的角度傳感器、刀架進(jìn)給油缸(4)上的行程傳感器、液壓系統(tǒng)中的壓力、流量傳感器、電腦中央控制臺(7)構(gòu)成，電腦中央控制臺(7)控制這三部分傳感器完成對刀具的進(jìn)刀量、刀具的傾角、刀具的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程及頻率的監(jiān)控。
底架(23)底部裝有滾輪(26)，滾輪(26)置于軌道(24)上，軌道(24)置于枕木(25)上。
塔架(14)與卷揚(yáng)機(jī)(9)均裝于底架(23)上，卷揚(yáng)機(jī)(9)與塔架(14)上端的滑輪通過纜繩相連，用于刀具更換時(shí)吊裝刀具。
油箱(5)、液壓動(dòng)力(6)、電腦監(jiān)控系統(tǒng)中的電腦中央控制臺(7)均裝于底架(23)上。
排渣裝置由裝于底架(23)上的砂石泵(8)與固接于刀架(20)及刀架頭(18)上的排渣管(16)通過管路連接而成。
射流裝置由裝于底架(23)上的水泵(17)與固接于刀架(20)及刀架頭(18)上的射流管(15)通過管路連接而成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
1.采用“平行四邊形”加力機(jī)構(gòu)，可增加刀具對地層的切削壓力，同時(shí)，隨著刀具的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，加力過程是不停頓的，能保證工作的連續(xù)性。
2.采用機(jī)械與射流復(fù)合式克取土層的切削方式，除切削刃具克取土體外，射流作用可沖蝕、剝離土體。提高切削效率，又解決了在切削粘土層中存在“糊刀”的現(xiàn)象。改善了刀具的切削環(huán)境，從而能使該機(jī)適應(yīng)廣泛的地層。
3.采用獨(dú)特的“步履”方式實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)給。
4.由電腦中央控制臺控制三部分的傳感器，再由傳感器控制液壓系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)因地層的變化而改變刀具的傾角、進(jìn)刀量、刀具的往復(fù)行程和速度。實(shí)現(xiàn)對該機(jī)的全自動(dòng)的監(jiān)控。


圖1為自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖2為進(jìn)給機(jī)構(gòu)主視結(jié)構(gòu)示意圖圖3為進(jìn)給機(jī)構(gòu)俯平面結(jié)構(gòu)示意圖圖4為加力機(jī)構(gòu)和刀具總成結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)合附圖將本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理作進(jìn)一步說明1.加力機(jī)構(gòu)本機(jī)構(gòu)采用了“平行四邊形”結(jié)構(gòu)加力。當(dāng)?shù)都?20)在孔內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過平行四邊形，對刀架(20)產(chǎn)生一個(gè)與切削面垂直的進(jìn)給推力，從而增加了刀具對地層的切削壓力。同時(shí)，隨著刀具的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該機(jī)構(gòu)的加力過程是不停頓的，能保證工作的連續(xù)性。同時(shí)，該機(jī)構(gòu)無需額外機(jī)構(gòu)或設(shè)備予以施力，因而無額外功耗。
2.刀具切削機(jī)構(gòu)本機(jī)構(gòu)采用機(jī)械與射流復(fù)合式克取土層的切削方式。刀架頭(18)通過兩個(gè)鉸支座(29)與驅(qū)動(dòng)擺臂(12)及推桿(13)連接，驅(qū)動(dòng)擺臂(12)及推桿(13)另一端與固定在機(jī)架(28)上的兩個(gè)鉸支座(10)連接，驅(qū)動(dòng)擺臂(12)及推桿(13)在主油缸(11)的驅(qū)動(dòng)作用下，帶動(dòng)刀具在孔內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，除切削刃具(21)克取土體外，在刀架(20)上還裝有兩條液流管路，一條管路是排渣管(16)，通過吸渣口(22)，供反循環(huán)排渣；一條管路是射流管(15)，其上布有噴嘴(19)，可射出高速水流，射流作用可沖蝕、剝離土體。這樣，即提高了刀具的切削效率，又解決了在切削粘土層中存在“糊刀”的現(xiàn)象。改善了刀具的切削環(huán)境，從而能使該機(jī)適應(yīng)廣泛的地層。
3.刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)本機(jī)構(gòu)采用獨(dú)特的“步履”方式實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)給。由安裝在進(jìn)給滑架(1)上平行對稱分布的兩個(gè)進(jìn)給油缸(4)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給滑架(1)沿開槽方向移動(dòng)，再由鎖緊油缸(3)驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)(27)，使制動(dòng)塊(2)對鋼軌(24)實(shí)現(xiàn)夾持。再由驅(qū)動(dòng)主機(jī)完成刀具的自動(dòng)進(jìn)給。
4.電腦監(jiān)控系統(tǒng)本系統(tǒng)由電腦中央控制臺(7)控制安裝在加力機(jī)構(gòu)鉸支座(10)上的角度傳感器、刀架進(jìn)給油缸(4)上的行程傳感器、液壓系統(tǒng)中的壓力、流量傳感器等，并由這三部分的傳感器控制液壓系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)因地層的變化而改變刀具的傾角、進(jìn)刀量、刀具的往復(fù)行程和速度。實(shí)現(xiàn)對該機(jī)的全自動(dòng)的監(jiān)控。使該機(jī)能直觀地反應(yīng)和控制機(jī)械在最優(yōu)狀況下實(shí)施切削成槽。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)，其特征在于由刀具總成、刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀具加力機(jī)構(gòu)、塔架(14)、底架(23)、卷揚(yáng)機(jī)(9)、排渣裝置、射流裝置、液壓動(dòng)力(6)及電腦監(jiān)控系統(tǒng)組成；刀具總成由刀架(20)、切削刃具(21)、排渣管(16)、射流管(15)、噴嘴(19)組成，刀架(20)縱向裝有一排切削刃具(21)，還裝有兩條液流管路，一條是排渣管(16)，另一條是射流管(15)，射流管(15)上設(shè)有一排噴嘴(19)，每個(gè)噴嘴(19)均與切削刃具(21)一一對應(yīng)；刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)由進(jìn)給滑架(1)、進(jìn)給油缸(4)、鎖緊油缸(3)、制動(dòng)塊(2)及連桿機(jī)構(gòu)(27)組成，互為平行對稱分布的兩個(gè)進(jìn)給油缸(4)和兩個(gè)鎖緊油缸(3)均裝在進(jìn)給滑架(1)上，兩個(gè)進(jìn)給油缸(4)一端均與進(jìn)給滑架(1)鉸接，另一端均與底架(23)一端鉸接；兩個(gè)鎖緊油缸(3)一端均與進(jìn)給滑架(1)鉸接，另一端分別通過連桿機(jī)構(gòu)(27)與兩個(gè)制動(dòng)塊(2)相連，兩個(gè)制動(dòng)塊(2)與軌道(24)外側(cè)壁夾持；刀具加力機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)擺臂(12)、推桿(13)、主油缸(11)、刀架頭(18)及鉸支座構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)擺臂(12)與推桿(13)一端分別與兩個(gè)固裝在機(jī)架(28)上的鉸支座(10)鉸接，另一端分別與固裝在刀架頭(18)上的鉸支座(29)鉸接，驅(qū)動(dòng)擺臂(12)中部與主油缸(11)球頭連接，機(jī)架(28)同裝在底架(23)上；刀架頭(18)下端與刀架(20)上端用螺栓相連，刀架頭(18)上相應(yīng)位置所設(shè)的排渣管(16)和射流管(15)下端與刀架(20)上的排渣管(16)和射流管(15)上端一一對應(yīng)相接成一體；電腦監(jiān)控系統(tǒng)系由安裝在加力機(jī)構(gòu)鉸支座(10)上的角度傳感器、刀架進(jìn)給油缸(4)上的行程傳感器、液壓系統(tǒng)中的壓力、流量傳感器、電腦中央控制臺(7)構(gòu)成，電腦中央控制臺(7)控制這三部分傳感器完成對刀具的進(jìn)刀量、刀具的傾角、刀具的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程及頻率的監(jiān)控。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)，其特征在于底架(23)底部裝有滾輪(26)，滾輪(26)置于軌道(24)上。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)，其特征在于塔架(14)與卷揚(yáng)機(jī)(9)均裝于底架(23)上，卷揚(yáng)機(jī)(9)與塔架(14)上端的滑輪通過纜繩相連。
4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)，其特征在于排渣裝置由裝于底架(23)上的砂石泵(8)與固接于刀架(20)及刀架頭(18)上的排渣管(16)通過管路連接而成。
5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)，其特征在于射流裝置由裝于底架(23)上的水泵(17)與固接于刀架(20)及刀架頭(18)上的射流管(15)通過管路連接而成。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)，其特征在于油箱(5)、液壓動(dòng)力(6)、電腦監(jiān)控系統(tǒng)中的電腦中央控制臺(7)均裝于底架(23)上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)監(jiān)控式拉槽成墻機(jī)。它由刀具總成、刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀具加力機(jī)構(gòu)、底架、排渣裝置、射流裝置、液壓動(dòng)力及電腦監(jiān)控系統(tǒng)組成,刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過底架與刀具加力機(jī)構(gòu)相連,刀具加力機(jī)構(gòu)通過刀架頭與刀具總成的刀架相連,電腦監(jiān)控系統(tǒng)通過傳感器控制液壓系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用機(jī)械與射流復(fù)合式克取土層的切削方式,提高了切削效率,適應(yīng)廣泛的地層,電腦的全自動(dòng)監(jiān)控,使該機(jī)能在最優(yōu)狀況下實(shí)施切削成槽。
文檔編號E02F3/50GK2359342SQ9920468
公開日2000年1月19日 申請日期1999年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月12日
發(fā)明者劉毅平, 孫昕, 補(bǔ)家武, 祝德生, 馬明, 張輝, 汪志強(qiáng) 申請人:長江水利委員會綜合勘測局