專利名稱：高速銑溝機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在陸地開挖溝槽的施工機具。
背景技術：
在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要進行地面開溝、開槽的作業(yè)，現(xiàn)有技術一般使用機械挖掘機或人力挖掘。挖掘機挖溝成本高，且只能挖掘較深較寬的溝槽。人力挖掘費工費時率低，且對石質(zhì)地面及凍土無能為力。我們以前曾開發(fā)出射流水鉆孔的設備，但不宜用于地面開槽。為了克服現(xiàn)有技術的不足，我們開發(fā)出了用射流水與鉆頭結(jié)合為主運動并以向前行進為進給運動的“高速開溝機”，能切割凍土、風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)出速度更快的本發(fā)明的“高速銑溝機”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高速銑溝機，能切割凍土、風化巖及巖石等堅硬地層，能適應各種地質(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，可應用于市政地下管網(wǎng)鋪設、工業(yè)管道鋪設、電纜鋪設、構筑暗壩、清理河道淤泥、植樹造林等工、農(nóng)業(yè)領域的各種作業(yè)，以及各種土方工程。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種高速銑溝機，它有銑頭組件、機架、動力機構和運動機構；銑頭組件由多組橫向放置的銑頭單元構成，每一銑頭單元的結(jié)構為一銑刀軸，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構。
所述動力機構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構；所述錐齒輪付的豎軸及上部傳動軸分別安裝在機架的上定子、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架，在該上、下定子之間的傳動軸外圍裝設有促使銑頭組件保持垂直的校直裝置，其結(jié)構為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、下定子之間裝設的彈簧校直裝置的外圍還裝設有減震器校直裝置，其結(jié)構為2至6個由油缸活塞構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。
所述動力機構的動力源為電動機、液壓馬達，發(fā)動機中的一種。
所述運動機構為膠皮車輪或在軌道上行走的金屬車輪，該運動機構連接于機架。
本發(fā)明有以下積極有益的效果1.本銑溝機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動，及向前行進的進給運動，在地表進行類同機床的銑削動作，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、風化巖及巖石等堅硬地層，完成其它開溝機械不能做到的連續(xù)作業(yè)。
2.本機以很高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動銑刀，從而增加開溝速度，增強在惡劣地質(zhì)條件下的工作能力。
3.本機的銑刀刀具可換，可以適應不同的開溝寬度和深度。
4.本機的水腔與齒輪系是背對背設置的，因而可以降低齒輪系的溫升。
5.本機避開長鉆桿高速結(jié)構，可以使震動變小，延長設備壽命。
6.本機設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，加強穩(wěn)定性，能適應各種地質(zhì)環(huán)境，保證作業(yè)高質(zhì)量。
7.本機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，這也是其它挖掘機械所不能做到的，它可根據(jù)實際需要切割出尺寸準確的溝槽，與機械挖掘機挖出的坡形溝相比，它對地面的破壞小，開挖、填埋的成本較低。
9.本機水平排列的銑刀組件可進行水平銑切。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行橫向銑切，便可將整棵樹移走。
10.本機可切割出直線形、曲線形、圓形、封閉環(huán)形、多邊形等各種形狀的溝槽。
11.本機適用范圍廣泛，它可應用于市政地下管網(wǎng)如電纜、光纜、水管、排污管、煤氣管的鋪設，以及油管、天然氣管等工業(yè)管道的鋪設，構筑暗壩、清理河道淤泥、植樹造林等工、農(nóng)業(yè)領域的各種作業(yè)，以及各種土方工程。以植樹為例，本機可以在冬季快速將樹根周圍的凍土連同整棵樹一起掘起，進行移植，具有目前其它通用設備所不具備的功能。


圖1是本發(fā)明一實施例的結(jié)構示意圖；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、動力機構與校直裝置結(jié)合的實施例的結(jié)構示意圖，為各銑頭單元豎直排列的實施例；圖5同圖4，為各銑頭單元水平排列的實施例；圖6是圖5的A-A剖視圖；圖7同圖4，為另一實施例；圖8是圖7中下部的銑刀組件的右視圖。
具體實施例方式
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.動力機構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，本發(fā)明是一種高速銑溝機，它有銑頭組件1、機架2、動力機構3和運動機構；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成，每一銑頭單元11的結(jié)構為一銑刀軸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211連通外設水源，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)構為各銑頭單元的銑刀軸101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，動力機構3的動力源(例如電動機)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連接動力機構；所述錐齒輪付301的豎軸302及上部傳動軸305分別安裝在機架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架2，(在圖3所示實施例中，所述彈性聯(lián)接是通過油阻尼減震器402實現(xiàn)的。)在該上、下定子203、204之間的傳動軸305外圍裝設有促使銑頭組件保持垂直的校直裝置4，其結(jié)構為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所示實施例中，在所述上、下定子203、204之間裝設的彈簧校直裝置的外圍還裝設有減震器校直裝置，其結(jié)構為2至6個由油缸活塞構成的油阻尼減震器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構成的校直裝置設置于彈簧401構成的校直裝置的外圍。所述油阻尼減速器402可以使用已有技術中的汽車減震器。所述動力機構3的結(jié)構為裝在上定子203軸承座205中的上部傳動軸305以皮帶輪307連接電動機，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對下軸承實現(xiàn)密封，該螺桿310螺接錐齒輪付的豎軸302。
實施時，所述動力機構3的動力源為電動機、液壓馬達、發(fā)動機中的一種。所述運動機構為膠皮車輪或在軌道上行走的金屬車輪(附圖未示)，該車輪連接機架2，例如機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)動方式為機械傳動或人力推行，該機械傳動方式可以使用已有枝術。
實施時，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將動力機構錐齒輪付的從動齒輪軸位置旋轉(zhuǎn)90度實現(xiàn)；也可以使用分別為豎直、水平排列的兩臺銑槽機。
權利要求
1.一種高速銑溝機，它有銑頭組件、機架、動力機構和運動機構，其特征在于銑頭組件由多組橫向放置的銑頭單元構成，每一銑頭單元的結(jié)構為一銑刀軸，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構。
2.如權利要求1所述的高速銑溝機，其特征在于所述動力機構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.如權利要求1所述的高速銑溝機，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。
4.如權利要求1或3所述的高速銑溝機，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.如權利要求1所述的高速銑溝機，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.如權利要求1所述的高速銑溝機，其特征在于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構；所述錐齒輪付的豎軸及上部傳動軸分別安裝在機架的上定子、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架，在該上、下定子之間的傳動軸外圍裝設有促使銑頭組件保持垂直的校直裝置，其結(jié)構為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.如權利要求4所述的高速銑溝機，其特征在于在所述上、下定子之間裝設的彈簧校直裝置的外圍還裝設有減震器校直裝置，其結(jié)構為2至6個由油缸活塞構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.如權利要求1所述的高速銑溝機，其特征在于所述動力機構的動力源為電動機、液壓馬達，發(fā)動機中的一種。
9.如權利要求1所述的高速銑溝機，其特征在于所述運動機構為膠皮車輪或在軌道上行走的金屬車輪，該運動機構連接于機架。
全文摘要
一種高速銑溝機，它有銑頭組件、機架、動力機構和運動機構，銑頭組件由多組橫向放置的銑頭單元構成，每一銑頭單元的結(jié)構為一銑刀軸，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網(wǎng)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構。本發(fā)明能銑切凍土、風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、工業(yè)管道鋪設、電纜鋪設、構筑暗壩、清理河道淤泥、植樹造林等工、農(nóng)業(yè)領域的各種作業(yè)及各種土方工程。
文檔編號E02F5/08GK1837516SQ20051005539
公開日2006年9月27日 申請日期2005年3月21日 優(yōu)先權日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