铣轮除泥装置及铣槽机的制作方法

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种铣轮除泥装置及铣槽机。

背景技术：

铣槽机应用于地下连续墙入岩成槽施工中，铣槽机中应用较广泛的设备为双轮铣槽机，双轮铣槽机在作业到粘土层时，铣轮上往往会粘合大量的泥土，最后导致铣轮完全被泥土包裹而无法进行铣削作业。最传统的方法是把铣刀架提出槽孔进行人工除泥，清理难度大，工作量大而且浪费时间。

为此现有技术中出现了一种设置刮泥挡板的方案，如图1所示，在每个铣轮1a上方焊接一个刮泥挡板，刮泥挡板包括直角部件4a和加强板2a。两个直角部件4a对称设置在相邻两个铣轮1a中间，并将直角部件4a的侧面焊接在铣头3a上。加强板2a设在直角部件4a的底部，该加强板2a的侧边和铣头3a焊接固定，顶部和直角部件4a的底部焊接固定。

设置刮泥挡板与人工除泥的方式相比，虽然能够提高除泥效率，但是仍然至少存在以下缺点之一：

(1)直角部件4a和铣轮1a之间有一定的距离，当在粘土中作业时，铣轮1a依然会被泥土整体包裹，难以有效地除泥。

(2)刮泥挡板采用焊接的固定形式，难于更换，当铣轮1a更换其它形式的铣齿进行作业需要拆除刮泥挡板时，刮泥挡板难以拆除，限制了使用的灵活性。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种铣轮除泥装置及铣槽机，能够在铣轮执行铣削作业时更加有效地进行除泥。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种铣轮除泥装置，包括安装部件和具有弹性的刮泥部件，所述刮泥部件的固定端通过所述安装部件设在铣轮侧面的吸砂口上，刮泥端在所述刮泥部件长度方向上至少延伸至所述铣轮上铣刀头所在的位置，能够在铣轮转动时利用所述刮泥端刮除所述铣轮上的泥土。

进一步地，所述刮泥端在所述铣轮静止时与铣轮轴线的距离不大于所述铣刀头的自由端与所述铣轮轴线的距离。

进一步地，所述安装部件包括安装座和压块，所述安装座设在所述吸砂口上，所述压块的下表面开设凹槽，所述刮泥部件的固定端嵌在所述凹槽内，所述压块将所述刮泥部件压设在所述安装座的上表面。

进一步地，所述刮泥部件包括安装头和设在所述安装头上的刷体，所述安装头设在所述凹槽内，所述凹槽的形状与所述安装头相适配。

进一步地，还包括调整垫块，所述调整垫块设在所述凹槽内且位于所述安装头与所述安装座之间，能够通过改变所述调整垫块的几何角度调整所述刮泥部件的安装角度。

进一步地，还包括紧固件，所述压块、安装头和安装座上设有固定孔，所述紧固件依次穿设在所述压块、安装头和安装座上的固定孔内，以将所述压块和刮泥部件固定在所述安装座上。

进一步地，所述刷体呈细条直线状、细条曲线状或板状结构。

进一步地，所述安装座包括相互垂直的固定部和支撑部，所述固定部竖直安装于设在所述吸砂口侧面的耳板上，所述压块和所述刮泥部件设在所述支撑部上。

进一步地，所述吸砂口上设有刮泥板安装孔，所述安装座通过所述刮泥板安装孔可拆卸地固定在所述吸砂口上。

进一步地，所述刮泥部件沿着所述铣轮的轴线设有多个。

为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种铣槽机，包括上述实施例所述的铣轮除泥装置。

进一步地，所述铣槽机为双轮铣槽机，所述吸砂口位于两个所述铣轮之间。

基于上述技术方案，本发明的铣轮除泥装置，设有具有弹性的刮泥部件，刮泥部件的固定端通过安装部件设在铣轮侧面的吸砂口上，刮泥端至少延伸至铣轮上铣刀头所在位置，当铣轮上粘合的泥土超出刮泥端所在高度时，泥土会迫使刮泥端向上弯曲，但是刮泥部件自身的回弹力又使刮泥端紧贴在泥土表面，能够在铣轮转动的过程中及时有效地刮除铣轮上的泥土，实现自动除泥，从而节约人工成本并提高施工效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中铣轮除泥装置的结构示意图；

图2为本发明铣轮除泥装置的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明铣轮除泥装置安装在铣轮上的结构示意图。

附图标记说明

1a、铣轮；2a、加强板；3a、铣头；4a、直角部件；

1、铣轮除泥装置；2、铣刀头；3、铣轮；4、销轴；5、耳板；6、吸砂口；11、安装座；12、压块；13、紧固件；14、调整垫块；15、刮泥部件；111、固定部；112、支撑部；113、固定孔；121、凹槽；151、安装头；152、刷体。

具体实施方式

以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图2和图3所示，本发明提供了一种用于铣槽机的铣轮除泥装置，下面以双轮铣槽机为例来说明铣轮除泥装置1的具体结构和安装方式，其它类型的铣槽机可以参照下面的实施例。双轮铣槽机的相邻两个铣轮3并排设置，每个铣轮3的周向上环布有铣刀头2，用于在铣轮3旋转时切削和破坏地层。参照图3，两个铣轮3中间设有吸砂口6，液压马达驱动泥浆泵通过吸砂口6将钻掘出的岩渣与泥浆混合物料排到地面泥浆站进行集中除砂处理，然后将净化后的泥浆返回槽段内，如此循环直至终孔成槽。

在吸砂口6的左右两侧分别设有耳板5，耳板5竖直设置且垂直于铣轮3的轴线，耳板5上设有刮泥板安装孔，用于安装刮泥板。目前铣刀头2的刀齿主要有三种形式：平齿、锥齿(图3所示结构)和球齿。在实际作业时可根据实际需求更换具有不同铣刀头2的铣轮3，具体说明如下。

在软土中施工时，采用平齿式刀齿，由于刀齿不是全断面布置，因而能够通过刮泥板安装孔将刮泥板安装固定在吸砂口6侧面的耳板5上，铣轮3转动时刀齿可从两块刮泥板中间通过，当然也可安装本发明的铣轮除泥装置1；在硬岩中施工时，采用锥齿式刀齿，由于刀齿为全断面布置，因而无法安装刮泥板，只能在吸砂口6侧面的耳板5上安装本发明的铣轮除泥装置1；在超硬岩中施工时，采用球齿式刀齿，应用场合较少。

在一个示意性的实施例中，如图3所示，本发明的铣轮除泥装置1包括：安装部件和具有弹性的刮泥部件15，刮泥部件15为长条状且两端分别作为固定端和刮泥端，固定端通过安装部件设在铣轮3侧面的吸砂口6上，刮泥端在刮泥部件15的长度方向上至少延伸至铣轮3上铣刀头2所在的位置。刮泥端对应的长度段能够在铣轮3转动时利用刮泥端刮除铣轮3上的泥土，铣轮3上的泥土包括铣刀头2上包裹的泥土和铣轮3外侧壁上堆积的泥土，主要目的是防止铣刀头2被泥土覆盖而影响切削作业。

当铣轮3上粘合包裹的泥土厚度超出刮泥端所在高度时，在铣轮3转动时，泥土会迫使刮泥端向上弯曲，但是刮泥部件15自身的回弹力又使刮泥端紧贴在泥土表面，能够在铣轮3转动的过程中及时有效地刮除铣轮3及铣刀头2表面上包裹的泥土。而且刮泥部件15可以实现自动除泥，从而节约人工成本并提高施工效率。

刮泥部件15的刚性越大，使其发生变形所需要的外力就越大，刮泥力度越大；刮泥部件15的刚性越小，使其发生变形所需要的外力就越小，刮泥的力度越小。同时，刮泥部件15的弹性应尽可能好，以保证泥土被刮除后刮泥端能及时恢复到初始位置，在不考虑其他因素的前提下，刮泥部件15的弹性越好，其使用寿命越长。

对于图3所示铣刀头2采用锥齿式刀齿的结构，优选地，在铣轮3静止时，刮泥端与铣轮3轴线的距离不大于铣刀头2的自由端与铣轮3轴线的距离，这样在铣轮3表面包裹的泥土层较薄时也能及时有效地进行清除。

如果刮泥端与铣轮3轴线的距离等于铣刀头2的自由端与铣轮3轴线的距离，刮泥端相当于自由地贴设在各个铣刀头2自由端的包络面上，基本不会对铣轮3的转动带来阻力，能够减小刮泥部件15与铣刀头2之间的摩擦力，从而提高刮泥部件15的使用寿命。

如果刮泥端与铣轮3轴线的距离小于铣刀头2的自由端与铣轮3轴线的距离，刮泥端与各个铣刀头2自由端的包络面在径向上存在初始干涉量。在铣轮3转动时，铣刀头2能够将刮泥部件15推开而保证铣轮3正常转动。当铣轮3上粘合的泥土厚度超过刮泥端的高度时，在铣轮3转动的过程中，铣轮3上的泥土会迫使刮泥端向上弯曲，但是刮泥部件15自身的回弹力又使刮泥端紧贴在泥土表面，从而将泥土刮除。此种结构形式能够使刮泥部件15提供更大的刮除力，以彻底有效地去除铣轮3表面的泥土。

下面将给出安装部件和刮泥部件15可采用的具体结构形式。如图2所示，安装部件包括安装座11和压块12，安装座11设在吸砂口6上，压块12的下表面开设凹槽121，刮泥部件15的固定端嵌在凹槽121内，压块12以凹槽121朝下的方式安装在安装座11上，以将刮泥部件15压设在安装座11的上表面。

具体地，安装座11可包括相互垂直的固定部111和支撑部112，固定部111竖直安装于设在吸砂口6侧面的耳板5上，压块12和刮泥部件15设在支撑部112上。此种结构的安装座11能够充分利用耳板5实现铣轮除泥装置1的安装，并为刮泥部件15提供合适的安装角度。

进一步地，吸砂口6上设有刮泥板安装孔，固定部111上也相应地设有固定孔113，安装座11通过穿设刮泥板安装孔和固定孔113的紧固件可拆卸地固定在吸砂口6上，使得本发明的铣轮除泥装置1在维护时更加方便。紧固件可以选择螺栓或销轴4等，采用销轴4定位的方式能够提高刮泥部件15定位的准确性，从而较为精确地保证刮泥端与铣轮3轴线的距离。

可拆卸设置的方式能够方便地将铣轮除泥装置1安装在耳板5上或从耳板5上拆下，整个拆卸过程简单快捷。例如，当铣轮3越过粘土层时，发生粘轮的可能性较小，可以将铣轮除泥装置1整体拆除，以避免刮泥部件15产生不必要的磨损和消耗。

在此基础上，刮泥部件15包括安装头151和设在安装头151上的刷体152，安装头151设在凹槽121内。安装头151作为刮泥部件15的固定端，能够方便刮泥部件15的安装。刷体152具有弹性，例如采用钢刷，刷体152可以呈细条直线状、细条曲线状或板状结构。凹槽121的形状可与安装头151相适配，优选地，安装头151呈楔形结构，这样当刮泥部件15安装到凹槽121中时，可使刷体152从固定端至刮泥端向下倾斜，从而使刮泥端能够更贴近铣刀头2的自由端。

为了能够方便地对刮泥部件15的安装角度进行调整，以改变铣轮除泥装置1的工作幅度，从而满足不同土层的除泥需求，本发明的铣轮除泥装置1还可包括调整垫块14，调整垫块14设在凹槽121内且夹在安装头151与安装座11之间，能够通过改变调整垫块14的几何角度调整刮泥部件15的安装角度。改变调整垫块14的几何角度有两种方法，其一是更换上表面倾斜度不同的调整垫块14，另一种是将调整垫块的上表面设计为倾斜角度可调的形式。优选地，在铣轮3转动的过程中，刷体152接触某个铣刀头2时，刷体152的延伸路径垂直于铣刀头2的轴线。

如图2所示，铣轮除泥装置1还包括至少一个紧固件13，压块12、安装头151、调整垫块14和安装座11上均设有固定孔，采用螺栓等紧固件13依次穿设在压块12、安装头151、调整垫块14和安装座11上的固定孔内，以将压块12和刮泥部件15固定在安装座11上。当刷体152磨损至需要更换时，只需拆除紧固件13就能取出刮泥部件15进行更换，拆装快捷方便。

对于相同长度的刮泥部件15，改变刮泥部件15在竖直平面内的倾斜角度，就能改变改变刮泥部件15与铣刀头2的初始干涉量。在保证铣轮3能够正常转动的情况下，初始干涉量越大，刮泥效果越好。

优选地，为了满足不同倾斜角度的刮泥部件15的安装要求，且在更换调整垫块14时不需要相应地更换压块12，可以将压块12和安装头151上的固定孔设计的稍大一些，此时紧固件13仍能顺利穿过。

从优化除泥效果的角度出发，刮泥部件15可以沿着铣轮3或者刮泥板安装孔的轴线设置多个。

此外，本发明还提供了一种铣槽机，包括上述实施例所述的铣轮除泥装置1。安装了本发明铣轮除泥装置1的铣槽机在施工作业时，能够自动有效地去除铣轮3上粘合包裹的泥土，以保证铣槽机正常进行铣削作业，提高铣削作业的效率和安全性。

优选地，该铣槽机为双轮铣槽机，吸砂口6位于两个铣轮3之间。为了能够同时对两侧铣轮3进行除泥，可以在吸砂口6左右两侧的耳板5上各安装一个本发明上述各实施例的铣轮除泥装置1。

以上对本发明所提供的一种铣轮除泥装置及铣槽机进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。