[发明专利]挖掘装置

说明书

本发明涉及一种具有圆柱形取芯钻具的挖掘装置，该取芯钻具用于沿周向挖掘工作材料。

作为加固已经建好的混凝土墙的方法，一种众所周知的加固整堵墙的方法如下：首先在墙上钻一个大孔，在孔的开口内加入一个铁撑臂(加固用)，然后用混凝土将上述撑臂与孔内表面上的固定部结合到一起。此时，固定部由容纳在开口内表面上孔内的结构形成。

构成固定件的孔由下述装置钻出，该装置包括：取芯钻具80，它具有圆柱形取芯钻头80a，该取芯钻具由圆柱形部件构成，在该圆柱形部件的顶端装有金刚石或硬质合金制成的刀片；以及驱动马达81，它带动取芯钻具绕轴线旋转。

柱状芯83通过装在取芯钻具80顶端的钻头81a的旋转切削工作材料混凝土82而形成。然后，当将留下的柱状芯83从根部83a折断后，即可将取芯钻具80从混凝土82中拔出。由此形成一个用作固定部的孔，例如直径为20～35mm、深200mm的孔。

采用这种方法，当将取芯钻具80从混凝土82中取出时，有时柱状芯83会与取芯钻具80一同被拔出，该柱状芯83在根部83a折断后与取芯钻具结合在一起。

此时很难将柱状芯83从取芯钻具80内拨出，因此导致使用性降低。

此外，当要在混凝土82中形成一个上述孔时，取芯钻具80需要产生很高的扭矩，并且要求取芯钻具具有易于更换取芯钻具80的结构。

由于马达81上装有用于传递扭矩的齿轮，故使整个马达重量增加，操作性差而且噪音大(90dB或更大)。此外，即使马达高度旋转时，其旋转频率也很低，大约为1500rpm(转/分)，而且即使采用一种特殊马达，其旋转频率也最多能达到3000到3900rpm。因此使得挖掘时间很长。

当采用超声挖掘装置进行挖掘时，其噪音相对较低但挖掘速度也很低，但同样其挖掘时间也很长。

因此，本发明的目的是提供一种挖掘装置，该装置具有较高的扭矩和旋转频率，能在较短时间内完成挖掘操作，并且易于更换废旧的取芯钻具。此外，还提供一种使柱状芯很难连接到取芯钻具内的装置，该装置产生的噪音很低。

本发明的挖掘装置具有：一个圆柱形取芯钻具，用于沿周向挖掘工作材料；一个中空型马达，用于带动上述取芯钻具旋转。

上述中空马达包括：

一个圆柱形转子，上述取芯钻具穿过其中；

一个圆柱形定子，其安装在上述转子的外周侧上；以及

设在上述转子两端的固定部，通过与在转子圆柱内部的取芯钻具的外周面相结合，使上述取芯钻具随转子一同旋转。

因此，由于穿入上述转子圆柱内部的取芯钻具由与上述转子连为一体的固定部加以固定，使该取芯钻具可以直接接收转子的旋转。也就是说，由于转子的旋转通过固定部直接传递到取芯钻具上，使得取芯钻具可以产生很高的扭矩。此外，由于该装置中转子的旋转通过固定部直接传递到取芯钻具上，因此不需要象齿轮之类的零件来传递扭矩，从而降低了噪音。该装置中的固定部紧固了取芯钻具的外周面，可以通过打开该紧固部分而轻松地将取芯钻具松开。因此，象更换取芯钻具之类的维修工作也变得很容易，从而提高了该装置的使用性。此外，由于取芯钻具可以更换，还可以选择具有不同厚度或形状的切削刃。

中空马达为直接型马达，可以直接带动装有钻头的取芯钻具旋转，使得取芯钻具在旋转轴方向上的振动很小，从而可以实现高速旋转的挖掘。因而与传统的低速挖掘装置相比，使用该装置能够显著地提高挖掘速度。

因此，可以很快地钻出孔，并且钻孔过程的每个操作所需的时间都得到缩短而且作业更易进行。

由于该装置中采用直接马达，与传统的采用带齿轮的发动机、液压马达或电动马达的装置相比，其噪音显著降低(约70dB)。此外，由于零件数目减少了，维护费用也显著降低。

本发明的挖掘装置中包括一个圆柱形取芯钻具，用于沿周向挖掘工作材料；还包括一个带动上述取芯钻具旋转的中空马达。

上述中空马达包括：

一个圆柱形转子，其中在顶端带有取芯钻具的圆柱形旋转轴贯穿该转子内；

一个圆柱形定子，它安装在上述转子的外周面上；

一个旋转接头，它与旋转轴的后端相连并可随该轴旋转，其中形成了流路，用于对从冷却剂源流出的冷却剂进行导向。

冷却剂被送入上述通过旋转接头与转子一同旋转的旋转轴上的通孔内，然后从上述旋转轴的后端流向前端，对该旋转轴进行冷却，而无需采用冷却风扇。

因此，当旋转轴带动取芯钻具旋转挖掘工作材料时，冷却剂经过旋转接头流入该旋转轴的后端，中空马达内产生的热量被流经上述通孔内表面的冷却剂带走，使得中空马达内部得到良好的冷却。