技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種有效控制土方開挖精度的挖斗裝置。
背景技術(shù)：
一般的，在建筑施工中，當土方設(shè)計標高低于原地面標高時，就需要進行土方開挖,目前土方開挖一般采用人工開挖和機械開挖兩種方式，建筑施工初期大規(guī)模開挖多數(shù)采用挖掘機進行機械開挖，在《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2013）中對土方開挖工程的質(zhì)量檢驗標準做出了相應(yīng)的要求，該規(guī)范規(guī)定：在場地平整的條件下，人工開挖土方的允許偏差值為±30mm，機械開挖的允許偏差值為±50mm。然而在現(xiàn)場施工過程中，由于機械限制、開挖司機水平以及責任心等問題，常常會出現(xiàn)欠挖或者超挖的現(xiàn)象。當開挖區(qū)域面積小時，機械開挖導(dǎo)致的超挖或欠挖可以通過人工進行找平，但當開挖區(qū)域面積大或者工程時間緊張時，人工開挖往往導(dǎo)致工程費用提高或者工期延誤，這就對機械開挖的精度提出了較高的要求。
土方開挖深度較大時，施工現(xiàn)場一般采用分層開挖，當開挖到距離設(shè)計標高一定高度（如20mm）時，就需要對開挖精度嚴格控制。目前在土方開挖過程中，對機械開挖精度控制的方法主要有人工控制和自動控制兩種方法。人工控制主要就是依靠開挖司機的經(jīng)驗，這種控制精度對司機經(jīng)驗依賴性大，控制效果較差；自動控制主要有激光控制和GPS三維高程控制，但是該設(shè)備的價格較大，在攤鋪機上應(yīng)用較多，而在挖掘機上應(yīng)用甚少。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有效控制土方開挖精度的挖斗裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是按以下方式實現(xiàn)的，該有效控制土方開挖精度的挖斗裝置，其結(jié)構(gòu)包括挖斗，挖斗的鏟部設(shè)置有可伸縮斗齒和可伸縮刮土板，可伸縮斗齒通過斗齒液壓控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制其伸出長度，可伸縮刮土板通過刮土板液壓控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制其伸出長度；
液壓油箱連接液壓泵，液壓泵的下游液壓管路上設(shè)置有單向閥，單向閥的下游液壓管路分為兩路，一路為斗齒液壓控制系統(tǒng)供油路連接斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥，另一路為刮土板液壓控制系統(tǒng)供油路連接刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥；
斗齒液壓控制系統(tǒng)：
斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥通過斗齒液壓缸活塞腔油路連接斗齒液壓缸活塞腔，
斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥通過斗齒液壓缸活塞桿腔油路連接斗齒液壓缸活塞桿腔，斗齒活塞桿剛性傳動可伸縮斗齒；
斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥通過斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥回油路連接到總回油管路上；
刮土板液壓控制系統(tǒng)：
刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥通過刮土板液壓缸活塞腔油路連接刮土板液壓缸活塞腔，
刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥通過刮土板液壓缸活塞桿腔油路連接刮土板液壓缸活塞桿腔，刮土板活塞桿剛性傳動可伸縮刮土板；
刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥通過刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥回油路連接到總回油管路上；
總回油管路連接到液壓油箱內(nèi)；
單向閥的下游液壓管路分為兩路之前并聯(lián)有溢流管路，溢流管路上設(shè)置有溢流閥，溢流管路回流連接到液壓油箱內(nèi)。
斗齒液壓控制系統(tǒng)還包含有斗齒位移控制系統(tǒng)：
斗齒位移控制系統(tǒng)是由斗齒指令電控元件連接斗齒控制器，斗齒控制器連接斗齒校正伺服放大器，斗齒校正伺服放大器連接斗齒伺服閥，斗齒伺服閥控制連接斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥；
斗齒液壓缸連接斗齒位移傳感器，斗齒位移傳感器連接斗齒變送電路，斗齒變送電路連接斗齒控制器；
刮土板液壓控制系統(tǒng)還包含有刮土板位移控制系統(tǒng)：
刮土板位移控制系統(tǒng)是由刮土板指令電控元件連接刮土板控制器，刮土板控制器連接刮土板校正伺服放大器，刮土板校正伺服放大器連接刮土板伺服閥，刮土板伺服閥控制連接刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥；
刮土板液壓缸連接刮土板位移傳感器，刮土板位移傳感器連接刮土板變送電路，刮土板變送電路連接刮土板控制器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是：
該有效控制土方開挖精度的挖斗裝置是在開挖到距離設(shè)計標高一定高度時，挖掘機操作者可以根據(jù)需要開挖的深度，調(diào)節(jié)斗齒的長度，進而有效的控制機械開挖的精度。
當土方開挖到距離設(shè)計標高適當高度時（如20mm），如果仍舊采用原始的滿斗鏟土作業(yè)方法將會出現(xiàn)超挖的情況。在挖斗上裝有由液壓控制的可伸縮斗齒，司機可根據(jù)剩余開挖土方的高度適當?shù)恼{(diào)節(jié)斗齒的高度和剩余土方高度一致，然后調(diào)節(jié)挖機使斗齒垂直進入土方中，在保持斗齒和土方垂直的角度下將斗齒向挖機水平靠近，此時既可以保證土方被斗齒松動的深度為預(yù)計高度。當土方松動后，控制挖斗將伸縮斗齒收縮到最里端，同時伸出可伸縮刮土板至和松動土方時斗齒相同的長度，同樣采用將刮土板垂直深入松動土方然后水平向挖掘機移動的方式移動挖斗，即可保證挖機挖出土的高度為預(yù)計標高。
該有效控制土方開挖精度的挖斗裝置設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、使用方便、易于維護，具有很好的推廣使用價值。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標記分別表示：
1、挖斗，2、可伸縮斗齒，3、可伸縮刮土板，
4、斗齒液壓控制系統(tǒng)，5、刮土板液壓控制系統(tǒng)，
6、液壓油箱，7、液壓泵，8、下游液壓管路，9、單向閥，
10、斗齒液壓控制系統(tǒng)供油路，11、斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥，
12、刮土板液壓控制系統(tǒng)供油路，13、刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥，
14、斗齒液壓缸活塞腔油路，15、斗齒液壓缸活塞腔，
16、斗齒液壓缸活塞桿腔油路，17、斗齒液壓缸活塞桿腔，18、斗齒活塞桿，
19、斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥回油路，20、總回油管路，
21、刮土板液壓缸活塞腔油路，22、刮土板液壓缸活塞腔，
23、刮土板液壓缸活塞桿腔油路，24、刮土板液壓缸活塞桿腔，25、刮土板活塞桿，
26、刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥回油路，
27、溢流管路，28、溢流閥，
29、斗齒位移控制系統(tǒng)，30、斗齒指令電控元件，31、斗齒控制器，32、斗齒校正伺服放大器，33、斗齒伺服閥，34、斗齒位移傳感器，35、斗齒變送電路，
36、刮土板位移控制系統(tǒng)，37、刮土板指令電控元件，38、刮土板控制器，39、刮土板校正伺服放大器，40、刮土板伺服閥，41、刮土板位移傳感器，42、刮土板變送電路。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種有效控制土方開挖精度的挖斗裝置作以下詳細說明。
如附圖所示，本發(fā)明的有效控制土方開挖精度的挖斗裝置，其結(jié)構(gòu)包括挖斗1，挖斗的鏟部設(shè)置有可伸縮斗齒2和可伸縮刮土板3，可伸縮斗齒2通過斗齒液壓控制系統(tǒng)4調(diào)節(jié)控制其伸出長度，可伸縮刮土板3通過刮土板液壓控制系統(tǒng)5調(diào)節(jié)控制其伸出長度；
液壓油箱6連接液壓泵7，液壓泵7的下游液壓管路8上設(shè)置有單向閥9，單向閥的下游液壓管路分為兩路，一路為斗齒液壓控制系統(tǒng)供油路10連接斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥11，另一路為刮土板液壓控制系統(tǒng)供油路12連接刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥13；
斗齒液壓控制系統(tǒng)4：
斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥11通過斗齒液壓缸活塞腔油路14連接斗齒液壓缸活塞腔15，
斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥11通過斗齒液壓缸活塞桿腔油路16連接斗齒液壓缸活塞桿腔17，斗齒活塞桿18剛性傳動可伸縮斗齒2；
斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥11通過斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥回油路19連接到總回油管路20上；
刮土板液壓控制系統(tǒng)5：
刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥13通過刮土板液壓缸活塞腔油路21連接刮土板液壓缸活塞腔22，
刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥13通過刮土板液壓缸活塞桿腔油路23連接刮土板液壓缸活塞桿腔24，刮土板活塞桿25剛性傳動可伸縮刮土板3；
刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥13通過刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥回油路26連接到總回油管路20上；
總回油管路20連接到液壓油箱6內(nèi)；
單向閥9的下游液壓管路分為兩路之前并聯(lián)有溢流管路27，溢流管路27上設(shè)置有溢流閥28，溢流管路27回流連接到液壓油箱6內(nèi)。
斗齒液壓控制系統(tǒng)還包含有斗齒位移控制系統(tǒng)29：
斗齒位移控制系統(tǒng)是由斗齒指令電控元件30連接斗齒控制器31，斗齒控制器31連接斗齒校正伺服放大器32，斗齒校正伺服放大器32連接斗齒伺服閥33，斗齒伺服閥33控制連接斗齒液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥11；
斗齒液壓缸連接斗齒位移傳感器34，斗齒位移傳感器34連接斗齒變送電路35，斗齒變送電路35連接斗齒控制器31；
刮土板液壓控制系統(tǒng)還包含有刮土板位移控制系統(tǒng)36：
刮土板位移控制系統(tǒng)是由刮土板指令電控元件37連接刮土板控制器38，刮土板控制器38連接刮土板校正伺服放大器39，刮土板校正伺服放大器39連接刮土板伺服閥40，刮土板伺服閥40控制連接刮土板液壓控制系統(tǒng)三相四通換向閥13；
刮土板液壓缸連接刮土板位移傳感器41，刮土板位移傳感器41連接刮土板變送電路42，刮土板變送電路42連接刮土板控制器38。
具體工作狀態(tài)是：
（1）斗齒液壓控制系統(tǒng)
進油路：油箱→液壓泵→單向閥→換向閥→斗齒液壓缸左腔；
回油路：斗齒液壓缸右腔→換向閥→油箱；
（2）刮土板液壓控制系統(tǒng)
進油路：油箱→液壓泵→單向閥→換向閥→刮土板液壓缸左腔；
回油路：刮土板液壓缸右腔→換向閥→油箱。
斗齒液壓控制系統(tǒng)和刮土板液壓控制系統(tǒng)一個進油路和回油路，兩個系統(tǒng)的液壓缸呈并聯(lián)狀態(tài)，通過在兩個并聯(lián)回路各設(shè)置一個“三相四通O型”換向閥調(diào)節(jié)兩個系統(tǒng)的進油和回油，當換向閥處于右位時，斗齒液壓缸左腔油量逐漸增加，右側(cè)腔中的油可通過回油路返回油箱，變現(xiàn)為斗齒逐漸向外伸出；當換向閥調(diào)整到左位時，郵箱中的油進入到斗齒液壓缸的右腔，左側(cè)腔中的則通過回油路返回油箱，變現(xiàn)為斗齒逐漸向內(nèi)回縮；當換向閥處于中位時，斗齒液壓缸左右腔的液壓油量不發(fā)生變化，液壓缸的伸出長度不再變化，這就保證了液壓缸可以受挖掘機操作者的控制處于適當?shù)纳炜s長度。在整個斗齒作業(yè)期間，刮土板處于收縮狀態(tài)，并且刮土板液壓系統(tǒng)的換向閥均處于中位位置，即可保證液壓油不能進入到刮土板液壓回路。刮土板的工作原理和斗齒一致，同樣在刮土板作業(yè)期間，斗齒處于收縮狀態(tài)，斗齒液壓系統(tǒng)的換向閥也處于中位。
（3）位移控制系統(tǒng)
挖斗液壓控制系統(tǒng)還包含有位移控制系統(tǒng)，司機根據(jù)需要開挖的高度操作指令元件發(fā)出命令，通過校正伺服閥和伺服閥將電信號轉(zhuǎn)換為液壓信號，進而控制液壓油路。同時在液壓缸上裝有位移傳感器，斗齒和刮土板伸出的長度通過位移傳感器、變送電路反映到操作者處，保證挖掘機操作者可以實時了解斗齒和液壓缸伸出的長度。