[发明专利]挖掘机用环向切土装置及其环向切土方法

权利要求书

1.挖掘机用环向切土装置，其特征在于：安装于挖掘机的小臂上，包括水平基刀和竖直基刀，

水平基刀呈等腰三角形，包括第一底边和两侧边，两侧边呈向内凹的弧线，两侧边的交点朝向正前方；两侧边上设有用于切土的侧刀刃；

竖直基刀呈弧顶向上的劣弧弓形，包括第二底边和与底边相连接的弧顶向上的弧形边，该弧形边上设有用于切土的弧刀刃；

水平基刀向上连接有竖直的脊板，脊板的顶边为弧顶向下的弧形边，脊板的顶边的后端与竖直基刀的弧形边的弧顶处相连接，脊板的的顶边的前端位于水平基刀的两侧边的交点的正上方并与该交点相邻。

2.根据权利要求1所述的挖掘机用环向切土装置，其特征在于：脊板于其前后方向上的中部位置左右对称连接有加强板，加强板为三角形板且其三条边均为直线段，加强板的的一条边为竖向边并与脊板相连接，加强板的第二条边为水平边并与水平基刀相连接，加强板的第三条边为斜边。

3.根据权利要求1或2所述的挖掘机用环向切土装置，其特征在于：所述脊板的前端连接有前刀头，前刀头的刀尖向正前方伸出并用于在垂直于开挖面的方向上刺入土体。

4.根据权利要求1或2所述的挖掘机用环向切土装置，其特征在于：所述竖直基刀的左右两端分别连接有侧刀头，侧刀头的刀尖向左右方向伸出并用于在平行于开挖面的方向上切土。

5.根据权利要求4所述的挖掘机用环向切土装置，其特征在于：所述竖直基刀向后连接有水平设置的水平连接板和竖直设置的竖向连接板，竖向连接板与水平连接板固定连接；

水平连接板和竖向连接板的后端均与一竖直设置的安装板固定连接，安装板向后固定连接有用于与挖掘机的小臂相连接的两个铰接板，两个铰接板平行间隔设置，两个铰接板的间距与小臂宽度相适配；两个铰接板上和小臂上分别对应设有销孔，销孔内设有用于将铰接板与小臂连接在一起的连接销；挖掘机用环向切土装置的横截面小于等于挖掘机铲斗横截面的三分之一。

6.根据权利要求5所述的挖掘机用环向切土装置，其特征在于：所述连接销和销孔上下平行间隔设有两组。

7.使用权利要求5中所述挖掘机用环向切土装置的环向切土方法，其特征在于按以下步骤进行：

第一步骤是在挖掘机小臂端部安装挖掘机用环向切土装置；

第二步骤是将挖掘机开至待开挖的黄土隧道中；

第三步骤是在隧道待开挖面处进行切土作业；

调节挖掘机的大臂油缸和小臂油缸，使挖掘机用环向切土装置的旋转半径与隧道的预定宽度相适应；

开挖面处设有若干作业台阶，由上至下对每一个作业台阶上方的开挖面进行切土动作和扒土动作；通过切土动作将开挖面处的土体切至作业台阶上，通过扒土动作将落在作业台阶上的土扒至隧道地面；对于每一个作业台阶上方的开挖面，切土动作均由上至下进行；

挖掘机用环向切土装置的高度为H厘米，完成一次切土动作后，操作人员控制小臂向下移动H厘米，对下一层土体进行切土动作，直到对该作业台阶上方的开挖面全部完成一次切土动作后，进行一次扒土动作；

第四步骤是向外运土；

对开挖面处每一个作业台阶上方的开挖面均完成切土动作和扒土动作后，使用运载机将切下的土运输出隧道；

重复第一至第四步骤，直到隧道的开挖作业全部完成。

8.根据权利要求7所述的环向切土方法，其特征在于：

切土动作是：操作人员控制挖掘机，使挖掘机用环向切土装置在垂直于待开挖土体的方向上刺入待开挖土体，并使水平基刀和竖直基刀均没入待开挖土体；

控制挖掘机的工作台带动挖掘机的大臂、小臂以及挖掘机用环向切土装置沿水平方向旋转一周，将黄土隧道中的前方土体和两侧土体切下，切下的土落在作业台阶上，完成一次切土动作；

扒土动作是：卸下挖掘机小臂端部的挖掘机用环向切土装置，在挖掘机小臂端部安装上铲斗，操作人员控制挖掘机钭斗将落在作业台阶上的土扒至隧道地面，然后卸下铲斗，安装上挖掘机用环向切土装置，为下一次切土动作做好准备。

9.根据权利要求7所述的环向切土方法，其特征在于：在挖掘机小臂端部安装挖掘机用环向切土装置的动作具体是：使挖掘机用环向切土装置的两个铰接板卡在挖掘机小臂上，并使两个铰接板上的销孔与挖掘机小臂上的销孔相对应；使销子穿过铰接板上的销孔和挖掘机小臂上的销孔，将铰接板与挖掘机小臂铰接在一起。