一種土方處理裝置及土方處理的方法與流程
2023-05-27 10:49:31 1
本發明涉及工程機械領域，具體而言，涉及一種土方處理裝置及土方處理的方法。
背景技術：
傳統的土方處理通過挖掘機、挖鬥車或推土機來實現。效率低，需要人工進行高強度的操作，對技術人員的水平要求高。
常規的掘土機，是用鏟鬥等掘土裝置挖掘高於或低於承機面的物料，並裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械。
目前常見的傳統掘土機主要是由鏟鬥挖掘物料，並裝入運輸車輛或卸至堆料場，工作中除了必要的鏟挖動作外，還有大量的起吊、旋轉、傾倒及行駛等其他動作，鏟鬥每挖掘一次，裝滿物料後都必須將物料傾倒才能進行下一次的挖掘，無法對物料進行連續不間斷的持續挖掘，受此工作方式所限，要提高挖掘效率，往往是通過提高鏟鬥容量等方式，進而需要更高功率的動力機構。因此需要開發一種能夠連續切割挖掘土方，成本低、效率高的土方處理裝置。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種土方處理裝置，其效率高、操作簡單、成本低。
本發明的另一目的在於提供一種土方處理的方法，方法簡單、工作強度低、效率高。
本發明的實施例是這樣實現的：
一種土方處理裝置，其包括自走式車輛、切割組件及防卡死組件，切割組件包括傳動裝置、架體、驅動裝置及多個挖掘刀具，架體相對設置的第一端面和第二端面，傳動裝置設置於架體的周緣，驅動裝置設置於第一端面並用於驅動傳動裝置沿架體的周緣旋轉，多個挖掘刀具並排設置於傳動裝置，防卡死組件包括液壓缸、連杆、支撐杆和底座，底座設置於架體的第一端面，底座遠離架體的一端與自走式車輛的動臂的自由端鉸接，液壓缸固定於動臂，液壓缸的活塞杆與連杆鉸接，支撐杆的一端與動臂鉸接，另一端與連杆靠近活塞杆的一端鉸接，連杆的遠離活塞杆的一端與底座鉸接。
在本發明較佳的實施例中，上述傳動裝置包括傳動鏈、鏈輪以及鏈導輪，架體包括相對設置的第一端及第二端，鏈輪設置於第一端，鏈輪與驅動裝置傳動連接並與傳動鏈嚙合，多個挖掘刀具並排設置於傳動鏈，鏈導輪設置於第二端並與傳動鏈配合。
在本發明較佳的實施例中，上述切割組件還包括設置於第二端的張緊裝置，張緊裝置包括驅動鏈導輪沿第一端至第二端的方向滑動的第一液壓缸。
在本發明較佳的實施例中，上述架體的第一端面沿第一端至第二端的方向設置有第一滑槽，架體的第二端面設置有與第一滑槽對應的第二滑槽，鏈導輪設置有與第一滑槽配合的第一凸起和與第二滑槽配合的第二凸起。
在本發明較佳的實施例中，上述鏈導輪的橫截面積小於鏈輪的橫截面積。
在本發明較佳的實施例中，上述挖掘刀具包括第一切割板和第二切割板，第一切割板與傳動鏈連接，第二切割板連接於第一切割板並朝遠離傳動鏈的方向延伸，第一切割板與第二切割板形成的夾角為45°-90°。
在本發明較佳的實施例中，上述第二切割板遠離第一切割板的一端設置有多個刀具凸起，多個刀具凸起朝遠離第二切割板的方向延伸。
在本發明較佳的實施例中，上述支撐杆包括相對設置的第一支撐杆與第二支撐杆，第一支撐杆的一端與第二支撐杆的一端分別與動臂鉸接，第一支撐杆的另一端與第二支撐杆的另一端分別與連杆遠離底座的一端鉸接。
一種土方處理的方法，使用上述的土方處理裝置，將架體的一側置於土方的底部，啟動驅動裝置，並使架體橫向移動切割土方，以使土方底部上方的土在重力作用下下滑，清理下滑後的土。
在本發明較佳的實施例中，在架體橫向移動過程中，液壓缸的活塞杆帶動連杆沿土方的底部至土方的頂部往復運動。
本發明實施例提供的土方處理裝置及土方處理的方法的有益效果是：通過驅動裝置驅動傳動裝置沿架體的周緣旋轉，傳動裝置帶動多個挖掘刀具沿架體的周緣旋轉，在多個挖掘刀具旋轉的同時可以對土方中的土進行切割挖掘並將土方中的土變成鬆軟的土壤，掏至土方外，當切割刀具在旋轉受阻時，可以通過液壓缸的伸縮帶動連杆運動，通過連杆可以帶動切割組件上下抖動，能有效的防止切割組件出現位移受阻的情況，其能夠連續切割挖掘土方，效率高、操作簡單。通過橫向挖掘土方，可以完成降低土方高度及清理土方的功能，並將塊結的土方轉化為鬆軟的土，方便搬運或者進行生產處理，切割的過程穩定，變化少，不需要多次操作，運動控制簡單。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1為本發明第一實施例提供的土方處理裝置的第一視角的結構示意圖；
圖2為本發明第一實施例提供的切割組件的第一視角的結構示意圖；
圖3為本發明第一實施例提供的切割組件的第二視角的結構示意圖；
圖4為本發明第一實施例提供的切割組件的第一端的結構示意圖；
圖5為本發明第一實施例提供的切割組件的第二端的結構示意圖；
圖6為本發明第一實施例提供的土方處理裝置的第二視角的結構示意圖；
圖7為本發明第一實施例提供的防卡死裝置的結構示意圖；
圖8為本發明第一實施例提供的底座的結構示意圖。
圖標：100-土方處理裝置；200-切割組件；210-架體；230-第一端面；240-第二端面；250-第一端；260-第二端；270-滑軌；280-滑件；290-驅動裝置；300-防卡死組件；310-傳動鏈；311-連接孔；330-鏈導輪；350-動臂；400-自走式車輛；500-挖掘刀具；510-第一切割板；520-第二切割板；530-刀具凸起；600-液壓缸；610-活塞杆；700-連杆；710-凹槽；720-第三端面；730-第四端面；800-支撐杆；810-第一支撐杆；820-第二支撐杆；900-底座；910-第一支撐座；911-第一通孔；912-第二通孔；913-第三通孔；914-第四通孔；920-第二支撐座；930-第二轉動軸；940-第三轉動軸；950-第三支撐座。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
此外，術語「水平」、「豎直」、「懸垂」等術語並不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如「水平」僅僅是指其方向相對「豎直」而言更加水平，並不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。
在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
第一實施例
請參照圖1，本實施例提供一種土方處理裝置100，其包括切割組件200、防卡死組件300和自走式車輛400。
結合圖2、圖3、圖4及圖5，切割組件200包括架體210、傳動裝置、驅動裝置290以及多個挖掘刀具500。
架體210相對設置的第一端面230和第二端面240。架體210包括相對設置的第一端250及第二端260。
需要說明的是，本實施例中架體210的長度優選為3-5m，因為架體210長度太短，切割挖掘土方的效率太低，如果架體210太長會增加成本。
傳動裝置包括傳動鏈310、鏈輪(圖未示)以及鏈導輪330，傳動裝置設置於架體210的周緣。具體的，鏈輪設置於架體210的第一端250，驅動裝置290設置於架體210的第一端面230，驅動裝置290靠近第一端250，鏈輪與驅動裝置290傳動連接並與傳動鏈310嚙合，鏈導輪330設置於架體210的第二端260並與傳動鏈310配合，通過驅動裝置290驅動鏈輪旋轉，通過鏈輪帶動傳動鏈310沿架體210的周緣旋轉，即傳動鏈310環繞在架體210的周緣，給鏈輪動力後，鏈輪帶動傳動鏈310圍繞架體210的周緣轉動。也即，傳動鏈310可圍繞架體210周向轉動。
進一步的，切割組件200還包括設置於第二端260的張緊裝置(圖未示)，張緊裝置包括驅動鏈導輪330沿第一端250至第二端260的方向往復運動的第一液壓缸，目的是為了調節傳動鏈310的鬆緊程度，以適應不同的土方。具體的，架體210的第一端面230沿第一端250至第二端260的方向設置有滑軌270，相應的，鏈導輪330設置有與滑軌270配合的滑件280。通過第一液壓缸可以驅動鏈導輪330沿第一端250至第二端260的方向往復運動從而控制傳動鏈310的鬆緊。
優選地，鏈導輪330的橫截面積小於鏈輪的橫截面積，即架體210切進土方的一端小於架體210遠離土方的一端，目的是為了便於切割組件200進入土方進行切割挖掘。
多個挖掘刀具500並排設置於傳動鏈310，具體的，每個挖掘刀具500包括第一切割板510和第二切割板520，第一切割板510與傳動鏈310連接，其中，傳動鏈310上設置有連接孔311，挖掘刀具500上設置有與連接孔311對應的通孔，將銷軸穿過對應的通孔與連接孔311，並與止鎖銷進行固定，但不限於此，第一切割板510與傳動鏈310還可以通過其他方式連接比如卡扣裝置等。
第二切割板520連接於第一切割板510的一端並朝遠離傳動鏈310的方向延伸，第一切割板510與第二切割板520板形成的開口方向朝向傳動鏈310的旋轉方向，目的是為了在傳動鏈310旋轉時帶動挖掘刀具500旋轉，使第二切割板520切割挖掘土方，並將切割挖掘後的土壤帶出土方。
第一切割板510與第二切割板520形成的夾角為45°-90°，本實施例中，第一切割板510與第二切割板520形成的夾角為90°，但不限於此，還可以為其他角度。
進一步的，第二切割板520遠離第一切割板510的一端設置有多個刀具凸起530，多個刀具凸起530朝遠離第二切割板520的方向延伸，目的是為了進一步搗鬆土壤，提高挖掘切割土壤的效果。
需要說明的是，本實施例中，刀具凸起530為3個，分別間隔設置於第二切割板520上，但不限於此，刀具凸起530的數量還可以為其他，比如2個、4個等，根據實際情況進行設置。
優選地，第一切割板510與第二切割板520一體成型，並與傳動鏈310成45°的夾角。
切割組件200的工作原理是：通過驅動裝置290驅動鏈輪轉動，通過鏈輪帶動傳動鏈310沿架體210的周緣旋轉，同時通過鏈導輪330調節傳動鏈310的鬆緊，傳動鏈310運動時帶動多個挖掘刀具500沿架體210的周緣旋轉，在多個挖掘刀具500旋轉的同時可以對土方中的土進行切割挖掘並將土方中的土變成鬆軟的土壤，掏至土方外。
結合圖6、圖7及圖8，防卡死組件300包括液壓缸600、連杆700、支撐杆800和底座900。
底座900的一端與動臂350的自由端鉸接，另一端與連杆700遠離活塞杆610的一端鉸接。具體的，底座900包括相對設置的第一支撐座910和第二支撐座920，第一支撐座910設置有第一通孔911和第二通孔912，第二支撐座920設置有與第一通孔911和第二通孔912配合的第三通孔913與第四通孔914，第一通孔911、第二通孔912、第三通孔913與第四通孔914內設置有軸承(圖未示)，第二轉動軸930設置於第一通孔911與第三通孔913，連杆700的靠近底座900的一端設置有與第二轉動軸930配合的通孔，連杆700通過第二轉動軸930鉸接於底座900的第一支撐座910與第二支撐座920，同理，第三轉動軸940設置於第二通孔912及第四通孔914，動臂350的自由端通過第三轉動軸940轉動設置於底座900的第一支撐座910與第二支撐座920。
進一步的，底座900設置有用於與切割組件200連接的連接部(圖未示)，優選地，連接部為卡扣，切割組件200設置有與卡扣配合的卡槽，底座900與切割組件200通過卡扣裝置連接。具體的，底座900的第一支撐座910和第二支撐座920靠近架體210的一端均設置有卡扣，架體210的第一端面230設置有卡扣相配合的卡槽，底座900與切割組件200通過卡扣裝置連接，但不限於此，底座900的第一支撐座910和第二支撐座920靠近架體210的一端還可以直接焊接於架體210上。
進一步的，底座900還包括第三支撐座950，第三支撐座950的一端與第一支撐座910連接，第三支撐座950的另一端與第二支撐座920連接，目的是為了進一步固定第一支撐座910和第二支撐座920。優選地，第三支撐座950位於第一支撐座910與第二支撐座920的中心。
液壓缸600固定於動臂350，液壓缸600的活塞杆610與連杆700鉸接，支撐杆800的一端與動臂350鉸接，另一端與連杆700靠近活塞杆610的一端鉸接，連杆700的遠離活塞杆610的一端與底座900的另一端鉸接。設置支撐杆800的目的是為了讓活塞杆610與連杆700的連接部分與動臂350之間具有一定的間隔，便於通過活塞杆610的收縮來帶動連杆700的運動從而帶動切割組件200的上下抖動。
具體的，支撐杆800包括相對設置的第一支撐杆810與第二支撐杆820，第一支撐杆810的一端與第二支撐杆820的一端分別鉸接於動臂350的相對兩端面，優選地，連杆700遠離底座900的一端設置有開口方向朝向活塞杆610的凹槽710，凹槽710包括相對設置的第三端面720及第四端面730，第一支撐杆810的另一端與第二支撐杆820的另一端通過第一轉動軸鉸接於連杆700的第三端面720及第四端面730，活塞杆610設置有與第一轉動軸配合的通孔，活塞杆610通過第一轉動軸與連杆700連接。
防卡死組件300的工作原理是：通過液壓缸600的活塞杆610的收縮來帶動連杆700運動從而帶動切割組件200的上下抖動。
其中自走式車輛400優選為履帶式車輛，因為其對路面的適應力強，例如挖掘機、挖鬥機等。
需要說明的是，在本實施例中，土方處理裝置100不僅可以對土方作用，還能對巖石、以及土方和巖石的混合體進行作用。
土方處理裝置100的工作原理是通過驅動裝置290驅動鏈輪轉動，通過鏈輪帶動傳動鏈310沿架體210的周緣旋轉，同時通過鏈導輪330調節傳動鏈310的鬆緊，傳動鏈310運動時帶動多個挖掘刀具500沿架體210的周緣旋轉，在多個挖掘刀具500旋轉的同時可以對土方中的土進行切割挖掘並將土方中的土變成鬆軟的土壤，掏至土方外，當傳動鏈310的旋轉受阻時，通過液壓缸600的活塞杆610的收縮來帶動連杆700的運動從而帶動架體210的上下抖動，防止裝置出現卡死的情況。
利用在設定標高以上的山體下移的勢能，在設定標高進行自動化進行山體部分掏空。掏空後由於山體掏空部位，進行定向山體滑坡。定向滑動後的山體是鬆散的，鬆弛的土石為裝運節省成本，滑下後的土石也在設定標高處可輕鬆地直接裝運，無需再到設定以上很高的地處裝運，因而能使運輸車在設定的標高位置工作，消除了山高路險的位置行車運輸的危險性。
第二實施例
土方處理的方法，其先將架體210的一側置於土方的底部，啟動驅動裝置290，其中通過驅動裝置290帶動傳動裝置與挖掘刀具500沿架體210的周緣旋轉，並使架體210橫向移動切割土方，在橫向切割的過程中，切割出一個高度為20-30cm的切割口，通過挖掘刀具500進行挖掘和切割並將土掏至土方外，直至土方底部上方的土在重力影響下下滑，然後將下滑後的土進行清理與搬運。
在架體210橫向進行移動的過程中，液壓缸600的活塞杆610帶動連杆700沿土方的底部至土方的頂部往復運動，目的是為了當切割件遇到卡住或者位移受阻的情況，可以通過抖動刀具的方式來實現，降低出現卡死的概率。
本方案提供了一種新的思路。通過橫向切割土方(或者山體的底部)，切割件不僅僅進行切割動作，還在進行橫向的挖掘，與傳統的切割方式相比，本方案的切割還包括打造出一個豎直寬度10cm以上的切割口，並把切割區域的山土變成鬆軟的土壤，掏至山體外。當對土方(或者山體)進行了一定程度的切割後，切割口上方的山土會在重力影響下進行下滑。通過本方法，可以通過橫向挖掘的方式對山體進行處理，可以完成降低山體高度或者清理土方的功能，並將塊結的土方轉化為鬆軟的土，方便搬運或者進行生產處理。本方法使用時，操作者只需要控制切割的方向，切割的過程穩定，變化少，不需要多次操作，運動控制簡單。
當切割組件200遇到卡住或者位移受阻的情況，可以通過抖動/震蕩刀具的方式來實現，降低出現卡死的概率。
綜上所述，本發明通過驅動裝置290驅動傳動裝置沿架體210的周緣旋轉，傳動裝置帶動多個挖掘刀具500沿架體210的周緣旋轉，在多個挖掘刀具500旋轉的同時可以對土方中的土進行切割挖掘並將土方中的土變成鬆軟的土壤，掏至土方外，當挖掘刀具500在旋轉受阻時，可以通過液壓缸600的伸縮帶動連杆700運動，通過連杆700可以帶動切割組件200上下抖動，能有效的防止切割組件200出現位移受阻的情況，其能夠連續切割挖掘土方，效率高、操作簡單。通過橫向挖掘土方，可以完成降低土方高度及清理土方的功能，並將塊結的土方轉化為鬆軟的土，方便搬運或者進行生產處理，切割的過程穩定，變化少，不需要多次操作，運動控制簡單。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。