專利名稱：高速開溝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明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(shí)率低，且對(duì)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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高速開溝機(jī)，能切割凍土、風(fēng)化巖及巖石等堅(jiān)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，保證鉆具壽命，保證作業(yè)質(zhì)量。作業(yè)速度快，效率高。能切割出深而窄的溝壑，對(duì)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、植樹造林等工、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各種作業(yè)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高速開溝機(jī)，它有鉆具、機(jī)架、動(dòng)力裝置和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，鉆具是由鉆桿和上部傳動(dòng)軸以萬向節(jié)接頭鉸接成的整體，鉆桿為金屬材質(zhì)的管狀直桿，其中心有下端封閉的鉆桿中空腔，該鉆桿中空腔連通上端的進(jìn)水管，該鉆桿外表面均布有復(fù)數(shù)個(gè)的徑向刀刃，在該徑向刀刃間的管壁上布滿復(fù)數(shù)個(gè)的射流水孔，該各射流水孔連通該鉆桿中空腔，所述上部傳動(dòng)軸連接動(dòng)力裝置；所述鉆具的鉆桿及上部傳動(dòng)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(duì)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、下定子之間的鉆具外圍裝設(shè)有促使鉆具保持垂直的校直裝置，其結(jié)構(gòu)為1至8個(gè)向下定子施加壓力的圓柱壓縮彈簧套裝或均布于鉆具的外圍。
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)2至6個(gè)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，且均布于鉆具外圍，該每一油阻尼減震器的軸心線的延長(zhǎng)線與鉆具軸心線成一斜角。
所述鉆具的結(jié)構(gòu)為裝在上定子軸承座中的上部傳動(dòng)軸以皮帶輪聯(lián)接傳動(dòng)裝置，在皮帶輪與軸承之間的上部傳動(dòng)軸外圓套裝有支承架，該軸承座上、下端有油封對(duì)上軸承實(shí)現(xiàn)密封，該上部傳動(dòng)軸下端以十字型萬向節(jié)接頭組件鉸接于中部傳動(dòng)軸的上端，該中部傳動(dòng)軸螺接中空鉆桿連接螺桿，該中空鉆桿連接螺桿裝在下定子的軸承座中，該軸承座上、下端有油封對(duì)下軸承實(shí)現(xiàn)密封，該下定子軸承座的下部連接水腔，該水腔與中空鉆桿連接螺桿的上、下端接觸處分別裝有油封和水封，該水腔有進(jìn)水管連通外設(shè)水源，穿過該水腔的中空鉆桿連接螺桿有橫向孔連通該水腔，該中空鉆桿連接螺桿下端螺接鉆桿，該中空鉆桿連接螺桿的橫向孔連通所述鉆桿的中心進(jìn)水孔，在該水腔上方的下定子軸承座內(nèi)裝設(shè)有管形支架以動(dòng)配合套裝于中空鉆桿連接螺桿，對(duì)正該管形支架的下定子軸承座上有橫向的溢流孔連通外部，經(jīng)上述組合的上部傳動(dòng)軸、萬向節(jié)接頭、中部傳動(dòng)軸、中空鉆桿連接螺桿、鉆桿成為一連動(dòng)的整體。
所述動(dòng)力裝置的動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)。
所述運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)連接于機(jī)架。
本發(fā)明有以下積極有益的效果1.本開槽機(jī)在射流水的潤(rùn)滑及流化作用下以鉆刃銑切的主運(yùn)動(dòng)，及向前行進(jìn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在地表進(jìn)行類同機(jī)床的銑削動(dòng)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(jiān)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)設(shè)有彈簧校直及油阻尼減震器校直共兩級(jí)校直裝置，可以使鉆具碰到不同地質(zhì)阻力時(shí)也能保持有效工作，降低峰值功率，降低震動(dòng)，加強(qiáng)穩(wěn)定性，能適應(yīng)各種地質(zhì)環(huán)境，保證鉆具長(zhǎng)壽命，保證作業(yè)高質(zhì)量。
3.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。
4.本機(jī)的下定子水腔供水的設(shè)計(jì)，對(duì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的鉆桿提供射流水，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而實(shí)用。
5.本機(jī)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(duì)地面的破壞小，開挖、填埋的成本較低。
6.本機(jī)通過更換鉆頭或進(jìn)行往復(fù)作業(yè)，可以很容易切割出不同寬度、不同深度的溝槽。
7.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。
8.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、植樹造林等工、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各種作業(yè)。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，這是目前其它通用設(shè)備所不具備的功能。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的局部放大圖；圖3是圖1的A-A剖視圖；圖4同圖3，為另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
附圖編號(hào)1.鉆具101.鉆桿102.上部傳動(dòng)軸103.萬向節(jié)接頭104.鉆桿中空腔 105.進(jìn)水管106.射流水孔107.皮帶輪 108.支承架109.中部傳動(dòng)軸110.中空鉆桿連接螺桿111.水腔112.橫向孔113.刀刃114.支承架2.機(jī)架 201.上定子202.下定子203.(上)軸承座 204.軸承 205.(下)軸承座206.軸承207.管形支架 208.溢流孔3.傳動(dòng)裝置 4.壓縮彈簧5.油阻尼減震器601.油封602.油封 603.油封604.油封605.油封 606.水封7.鎖母 701.防松墊圈請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明是一種高速開溝機(jī)，它有鉆具1、機(jī)架2、動(dòng)力裝置3和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，鉆具1是由鉆桿101和上部傳動(dòng)軸102以萬向節(jié)接頭103鉸接成的整體，鉆桿101為金屬材質(zhì)的管狀直桿，其中心有下端封閉的鉆桿中空腔104，該鉆桿中空腔104連通上端的進(jìn)水管105，該鉆桿101外表面均布有復(fù)數(shù)個(gè)(多數(shù)個(gè))的徑向刀刃113，該徑向刀刃113可以是類同立銑刀的直刃，也可以是呈狼牙棒形狀的交錯(cuò)齒刃。在該徑向刀刃間的管壁上布滿復(fù)數(shù)個(gè)的射流水孔106，該各射流水孔106連通該中心鉆桿中空腔104，所述上部傳動(dòng)軸102連接傳動(dòng)裝置3；所述鉆具1的鉆桿101及上部傳動(dòng)軸102分別安裝在機(jī)架2的上定子201、下定子202的軸承座中，該下定子202以相對(duì)上定子201有一定升降量的聯(lián)接方式彈性連接于機(jī)架2，(在圖1所示實(shí)施例中，所述彈性聯(lián)接是通過油阻尼減震器5實(shí)現(xiàn)的。)在該上、下定子201、202之間的鉆具1的外圍裝設(shè)有促使鉆具保持垂直的校直裝置。
在所述上、下定子201、202之間裝設(shè)的校直裝置的結(jié)構(gòu)為1至8個(gè)向下定子202施加壓力的圓柱壓縮彈簧4套裝(見圖1、圖3)或均布于鉆具1的外圍(見圖4)。該彈簧4為多個(gè)時(shí)，也可有套裝于鉆具的彈簧，同時(shí)有均布于鉆具外圍的彈簧。
在圖1、圖2所示實(shí)施例中，所述上、下定子201、202之間同時(shí)裝設(shè)有彈簧4構(gòu)成的校直裝置和油阻尼減震器5構(gòu)成的校直裝置，該油阻尼減速器校直裝置的結(jié)構(gòu)為2至6個(gè)由油缸活塞構(gòu)成的油阻尼減震器5兩端各鉸接于上、下定子，且均布于鉆具1的外圍，該每一油阻尼減震器5的軸心線的延長(zhǎng)線與鉆具1的軸心線成一斜角。該油阻尼減震器5構(gòu)成的校直裝置設(shè)置于彈簧4構(gòu)成的校直裝置的外圍。所述油阻尼減速器5可以使用已有技術(shù)中的汽車減震器。
在圖1、圖2所示實(shí)施例中，所述鉆具1的結(jié)構(gòu)為裝在上定子軸承座203中的上部傳動(dòng)軸102以皮帶輪107連接傳動(dòng)裝置3，在皮帶輪107與軸承204之間的上部傳動(dòng)軸102外圓套裝有支承架108，該軸承座204上、下端有油封601、602對(duì)上軸承204實(shí)現(xiàn)密封，該上部傳動(dòng)軸102下端以十字型萬向節(jié)接頭103組件鉸接于中部傳動(dòng)軸109的上端，該中部傳動(dòng)軸109螺接中空鉆桿連接螺桿110，該中空鉆桿連接螺桿110裝在下定子的軸承座205中，該軸承座205上、下端有油封603、604對(duì)下軸承206實(shí)現(xiàn)密封，該下定子軸承座205的下部連接水腔111，該水腔111與中空鉆桿連接螺桿110的上、下端接觸處分別裝有油封605和水封606，該水腔111有進(jìn)水管105連通外設(shè)水源，穿過該水腔111的中空鉆桿連接螺桿110有橫向孔112連通該水腔111，該中空鉆桿連接螺桿110下端螺接鉆桿101，該中空鉆桿連接螺桿的橫向孔112連通所述鉆桿101的中心進(jìn)水孔104，在該水腔111上方的下定子軸承座205內(nèi)裝設(shè)有管形支架207以動(dòng)配合套裝于中空鉆桿連接螺桿110，對(duì)正該管形支架207的下定子軸承座205上有橫向的溢流孔208連通外部，經(jīng)上述組合的上部傳動(dòng)軸102、萬向節(jié)接頭103、中部傳動(dòng)軸109、中空鉆桿連接螺桿110、鉆桿101成為一連動(dòng)的整體，上述各組件的材質(zhì)為鋼。
實(shí)施時(shí)，所述進(jìn)水管105也可設(shè)置于上部傳動(dòng)軸102的頂部(附圖未示)。
實(shí)施時(shí)，所述動(dòng)力裝置3的動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)。
實(shí)施時(shí)，所述運(yùn)動(dòng)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(gè)車輪上，該四個(gè)車輪位于待挖溝槽兩側(cè)的地面上。該車輪的驅(qū)動(dòng)方式為機(jī)械傳動(dòng)或人力推行，該機(jī)械傳動(dòng)方式可以使用已有枝術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種高速開溝機(jī)，它有鉆具、機(jī)架、動(dòng)力裝置和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于鉆具是由鉆桿和上部傳動(dòng)軸以萬向節(jié)接頭鉸接成的整體，鉆桿為金屬材質(zhì)的管狀直桿，其中心有下端封閉的鉆桿中空腔，該鉆桿中空腔連通上端的進(jìn)水管，該鉆桿外表面均布有復(fù)數(shù)個(gè)的徑向刀刃，在該徑向刀刃間的管壁上布滿復(fù)數(shù)個(gè)的射流水孔，該各射流水孔連通該鉆桿中空腔，所述上部傳動(dòng)軸連接動(dòng)力裝置；所述鉆具的鉆桿及上部傳動(dòng)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(duì)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、下定子之間的鉆具外圍裝設(shè)有促使鉆具保持垂直的校直裝置，其結(jié)構(gòu)為1至8個(gè)向下定子施加壓力的圓柱壓縮彈簧套裝或均布于鉆具的外圍。
2.如權(quán)利要求1所述的高速開溝機(jī)，其特征在于在所述上、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)2至6個(gè)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，且均布于鉆具外圍，該每一油阻尼減震器的軸心線的延長(zhǎng)線與鉆具軸心線成一斜角。
3.如權(quán)利要求1所述的高速開溝機(jī)，其特征在于所述鉆具的結(jié)構(gòu)為裝在上定子軸承座中的上部傳動(dòng)軸以皮帶輪聯(lián)接傳動(dòng)裝置，在皮帶輪與軸承之間的上部傳動(dòng)軸外圓套裝有支承架，該軸承座上、下端有油封對(duì)上軸承實(shí)現(xiàn)密封，該上部傳動(dòng)軸下端以十字型萬向節(jié)接頭組件鉸接于中部傳動(dòng)軸的上端，該中部傳動(dòng)軸螺接中空鉆桿連接螺桿，該中空鉆桿連接螺桿裝在下定子的軸承座中，該軸承座上、下端有油封對(duì)下軸承實(shí)現(xiàn)密封，該下定子軸承座的下部連接水腔，該水腔與中空鉆桿連接螺桿的上、下端接觸處分別裝有油封和水封，該水腔有進(jìn)水管連通外設(shè)水源，穿過該水腔的中空鉆桿連接螺桿有橫向孔連通該水腔，該中空鉆桿連接螺桿下端螺接鉆桿，該中空鉆桿連接螺桿的橫向孔連通所述鉆桿的中心進(jìn)水孔，在該水腔上方的下定子軸承座內(nèi)裝設(shè)有管形支架以動(dòng)配合套裝于中空鉆桿連接螺桿，對(duì)正該管形支架的下定子軸承座上有橫向的溢流孔連通外部，經(jīng)上述組合的上部傳動(dòng)軸、萬向節(jié)接頭、中部傳動(dòng)軸、中空鉆桿連接螺桿、鉆桿成為一連動(dòng)的整體。
4.如權(quán)利要求1所述的高速開溝機(jī)，其特征在于所述動(dòng)力裝置的動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的高速開溝機(jī)，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)連接于機(jī)架。
全文摘要
一種高速開溝機(jī)，它有鉆具、機(jī)架、動(dòng)力裝置和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，鉆具是由鉆桿和上部傳動(dòng)軸以萬向節(jié)接頭鉸接成的整體，其中心有下端封閉的鉆桿中空腔，該鉆桿中空腔連通上端的進(jìn)水管，該鉆桿外表面均布有復(fù)數(shù)的徑向刀刃，在該徑向刀刃間的管壁上布滿復(fù)數(shù)的射流水孔，該各射流水孔連通該鉆桿中空腔，上部傳動(dòng)軸連接傳動(dòng)裝置；鉆具的鉆桿及上部傳動(dòng)軸分別安裝在機(jī)架的上定子、下定子的軸承座中，在該上、下定子之間的鉆具外圍裝設(shè)有促使鉆具保持垂直的校直裝置。本發(fā)明以鉆削加射流水的結(jié)合，能切割凍土、風(fēng)化巖及巖石等堅(jiān)硬地層，能適應(yīng)各種地質(zhì)環(huán)境，保持鉆具長(zhǎng)壽命和作業(yè)高質(zhì)量，作業(yè)速度快，效率高，能切割出深而窄的溝壑，適用范圍廣泛，可應(yīng)用于市政地下管網(wǎng)鋪設(shè)，植樹造林等工、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的各種作業(yè)。
文檔編號(hào)E02F5/02GK1814921SQ20051000499
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者田恩澤, 靳宇男 申請(qǐng)人:田恩澤, 靳宇男