[发明专利]一种冻土挖掘装置

说明书

本发明提供了一种冻土挖掘装置，包括动力头、变幅机构、液压系统、电控系统、动力系统；所述动力头固定在变幅机构前端，变幅机构后端可转动固定在液压系统的前端并由液压系统控制转动，液压系统固定在中部，液压系统的后部固定有电控系统，在电控系统后方位置固定有动力系统，动力系统中设置有液压泵和空压机，液压泵为液压系统提供动力，空压机为动力头提供动力，电控系统对液压系统和动力系统进行控制。本发明可直接用于冻土挖掘，突破普通挖掘设备难以在冻土层开挖的问题；履带底盘提供稳定的工作平台，动力系统提供液压能和压缩空气，通过变幅机构俯仰动作和动力头翻转动作，实现连续挖掘和钻进施工。

技术领域

本发明涉及一种冻土挖掘装置，属于工程机械技术领域。

背景技术

冻土是含水份的土体在零下温度时，水分转为结晶(即结冰)，并胶结固体颗粒的一种坚硬状态土体。由于冰的存在，其物理、力学和化学等性质发生了非常复杂的改变，其强度比非冻结状态提高几倍甚至几十倍。冻土的力学性质随温度变化而剧烈变化，表现出粘塑性和较强韧性，这种粘聚的特殊性质使其既比非冻土强度大，又不同于一般岩石所表现出的脆性。所以用于非冻土区和岩石工程的普通挖掘设备，一般难以直接用于冻土的挖掘。

自然环境中同一地点的冻土强度及状态性质并不是均一的，随着开挖深度的变化，强度逐渐降低，从脆性破坏逐渐变为塑性破坏，因此单一功能的普通动力头不能很好的适应这种变化，开挖效率很低，而本发明同时具备冲击、切削和刨挖功能，能适应复杂的冻土状态，可以应用于多年冻土环境的弹坑抢修、阵地抢建、道路清障、临时铺筑等应急救援和后勤保障，也可以应用于季节冻土区的管道铺设、输电桩孔、浅层基坑开挖等工程建设。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种冻土挖掘装置，该冻土挖掘装置能够为旋转切削冻土钻具提供载体，并实现刨、挖、钻等动作功能。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种冻土挖掘装置，包括动力头、变幅机构、液压系统、电控系统、动力系统；所述动力头固定在变幅机构前端，变幅机构后端可转动固定在液压系统的前端并由液压系统控制转动，液压系统固定在中部，液压系统的后部固定有电控系统，在电控系统后方位置固定有动力系统，动力系统中设置有液压泵和空压机，液压泵为液压系统提供动力，空压机为动力头提供动力，电控系统对液压系统和动力系统进行控制；所述变幅机构为四连杆构成的两自由度机械臂，变幅机构前端和后端各具有90°的转动自由度。

所述液压系统底部安装履带底盘，动力系统带动履带底盘动作使得整体移动。

所述变幅机构由翻转架、直连杆、弯连杆、大臂、翻转油缸、大臂油缸组成，大臂为变幅机构的主杆，翻转架可转动固定在大臂前端，大臂后端可转动固定于液压系统的前端位置，弯连杆的下端可转动固定在大臂的前部上方、上端可转动固定于直连杆的后端，直连杆的前端可转动固定在翻转架的上端，翻转油缸的前端可转动固定在弯连杆的上端、后端可转动固定于大臂后部上方，大臂油缸的前端可转动固定于大臂中部上方、后端可转动固定于液压系统的前端位置，翻转油缸和大臂油缸均由液压系统带动伸缩。

所述液压系统前端固定有基座，变幅机构固定在基座上。

所述大臂油缸为多个并行安装。

所述动力系统中设置的空压机为螺杆空压机，该螺杆空压机的输出通过管道连通至动力头。

所述动力头上设置有排渣管。

所述翻转架、直连杆、弯连杆、大臂、翻转油缸、大臂油缸的可转动固定方式均为铰接。

本发明的有益效果在于：可直接用于冻土挖掘，突破普通挖掘设备难以在冻土层开挖的问题；履带底盘提供稳定的工作平台，动力系统提供液压能和压缩空气，通过变幅机构俯仰动作和动力头翻转动作，实现连续挖掘和钻进施工，通过反循环方式实现冻土泥屑的连续排渣，工作效率高；具备冲击、切削和刨挖功能。