一种双轮铣削搅拌机的制作方法

本公开涉及工程机械领域，尤其涉及一种双轮铣削搅拌机。

背景技术：

长期以来，钻孔灌注桩、地下连续墙、人工挖孔桩等施工方法，在深基坑支护中得到了广泛的应用。其中双轮铣削搅拌机csm施工工法，通过铣轮头部切削岩层、土层进齿，成槽动作与注浆动作同步进行，对施工现场原位土体与水泥浆进行加工搅拌，从而形成防渗墙、挡土墙或对地层进行改良，达到抗渗效果，被广泛应用于基坑围护的挡土和防渗墙建设。

但是经申请人研究发现，现双轮铣削搅拌机施工过程中有以下问题：

1、目前的双轮铣削搅拌机在施工过程中存在施工效率低、功率损失严重等问题，制约着双轮铣削搅拌机的应用与发展。

2、双轮铣搅拌机施工过程是边铣削边注浆搅拌成墙的一个过程，如果整个铣削装置体积太大，势必会影响注浆效率及成墙质量，因此在设计过程中，铣削装置厚度设计在一定范围内；另一方面，由于铣削装置铣削能力在一定程度依靠其对地压力，尤其是钢丝绳悬吊式铣削装置结构，因此铣削装置自身重量决定其入岩铣削能力。

3、双轮铣削搅拌机在地面以下施工，地层情况复杂。在施工过程中，铣削装置上所有管、线路及装置容易受到外界环境影响，管、线路容易出现磨损、剐蹭，导致较大事故发生，甚至存在埋钻风险。

4、双轮铣削搅拌机在深槽施工中，外界环境压力较大，减速机等传动系统在高压工况下施工，内部结构很容易被破坏，导致减速机存在进浆风险。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开实施例提供一种双轮铣削搅拌机，能够提高双轮铣削搅拌机的施工效率，降低功率损失，使之更适应于对复杂坚硬地层的施工。

在本公开的一个方面，提供一种双轮铣削搅拌机，包括：

铣刀架基体；

减速箱，固定设置于所述铣刀架基体的下端，且内部设有驱动马达和减速机；

两个铣轮，左右对称地设置于所述减速箱的下方，通过减速机动力连接于所述驱动马达，所述两个铣轮的中心线对称布置，被配置为相对旋转以对地铣削开设槽体；以及

第一配重组件，对称设置于所述铣刀架基体的左右两侧，且重心不高于所述铣刀架基体沿竖直方向的中点。

在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

第二配重组件，对称设置于所述第一配重组件的前后两个侧面，重心不高于所述铣刀架基体沿竖直方向的中点，并且在水平面上的投影落在所述两个铣轮在水平面上的投影范围内。

在一些实施例中，所述第二配重组件可拆卸地连接于所述第一配重组件，且所述第二配重组件具有多种规格，从而根据对地铣削的压力需要而进行适配。

在一些实施例中，设置于所述第一配重组件的前侧面或后侧面的所述第二配重组件包括：

两个第一配重片，通过螺栓设置于所述第一配重组件的下端，并位于所述减速箱的左右两侧；以及

两个第二配重片，通过螺栓设置于所述第一配重组件的中部，并位于所述第一配重片的上方。

在一些实施例中，每个所述第一配重片的重量为3至8吨，每个所述第二配重片的重量为0.1至1吨。

在一些实施例中，所述第一配重片呈直角梯形片状结构，所述第二配重片呈矩形片状结构，设置于所述第一配重组件的前侧面或后侧面的两个所述第一配重片以锐角朝下且上底相互平行的方式对称设置，两个所述第一配重片的上底互相靠近，以使所述减速箱被设置于两个所述第一配重片的非直角边的腰之间。

在一些实施例中，所述第一配重片的下部呈劈尖结构，所述劈尖结构的厚度朝向于所述铣刀架基体的下端逐渐减少。

在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

齿轮油箱，固定设置于所述铣刀架基体的上部，被配置为通过沿所述铣刀架基体长度方向设置的液压管路为所述减速机供油；

防护罩，固定设置于所述铣刀架基体的前后两侧，被配置为保护所述齿轮油箱、所述液压管路及供电电缆；以及

提升机构，设置于所述铣刀架基体的上端，被配置为在所述铣刀架基体被提升或下放的过程中连接所述铣刀架基体和吊装设备。

在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

防护支板组件，包括第一防护支板和第二防护支板，其中两个所述第一防护支板的下端分别固定连接于所述铣刀架基体上表面左右两边，所述第二防护支板的两端分别连接两个所述第一防护支板的上端，并且所述第二防护支板左右两边的距离小于所述铣刀架基体上表面左右两边的距离。

在一些实施例中，所述防护支板组件还包括：

第一杆体，沿所述第一防护支板的长度方向设置于所述第一防护支板的下侧；以及

第二杆体，连接于两个所述第一防护支板之间，且平行于所述铣刀架基体的上表面。

在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

压力监控设备，设置于所述减速箱的内部，用于实时监测所述齿轮油箱和所述减速机的压力情况，并被设置为：通过控制所述齿轮油箱向所述减速机的供油，在所述铣刀架基体的铣削深度增加时，保持所述减速机的内部压力。

在一些实施例中，所述减速箱具有密封结构，所述压力监控设备被进一步配置为：

通过控制所述齿轮油箱向所述减速机的供油，使所述减速机的内部压力大于所述减速箱的外部压力，从而在所述减速箱的密封结构损坏时，抑制泥浆进入所述减速机。

在一些实施例中，所述提升机构总成能够沿竖直方向对所述铣刀架基体以90°进行旋转调节，从而开设t型槽段或十字形槽段。

在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

纠偏装置，包括一端铰接于所述铣刀架基体的纠偏杆和可转动地设置于所述纠偏杆自由端的轮体，所述纠偏杆相对于所述铣刀架基体向前或向后的摆动动作由液压驱动，从而通过所述轮体抵顶于铣削成形的槽体壁面，为所述铣刀架基体在前后方向提供纠偏。

在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

气浆喷头，设置于所述两个铣轮之间，用于将混合好的浆液注入铣削出的槽体底部。

在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

导向板，固定设置于所述铣刀架基体上部的左右两侧，并相对于所述铣刀架基体向左右两侧伸出，包括垂直于所述铣刀架基体左右两侧面的肋板和平行于所述铣刀架基体左右两侧面的耐磨板。

在一些实施例中，所述导向板在水平面上的投影落在所述两个铣轮在水平面上的投影范围内。

因此，根据本公开实施例，通过布置配重组件，解决双轮铣削搅拌机因铣刀架基体重力不足而导致的入岩难度大、成槽速度慢的技术问题，从而提高双轮铣削搅拌机的施工效率，降低功率损失，使之更适应于对复杂坚硬地层的施工。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开一些实施例的双轮铣削搅拌机的结构示意图；

图2是根据本公开一些实施例的双轮铣削搅拌机的爆炸结构示意图；

图3是根据本公开一些实施例的双轮铣削搅拌机的铣轮及减速箱局部的结构示意图；

图4是根据本公开一些实施例的双轮铣削搅拌机的铣刀架基体局部的结构示意图；

图5是根据本公开一些实施例的双轮铣削搅拌机的防护架、齿轮油箱和导向板局部的结构示意图；

图6是根据本公开一些实施例的双轮铣削搅拌机的提升机构及防护支板组件局部的结构示意图；

图7是根据本公开一些实施例的双轮铣削搅拌机的驱动马达的结构示意图；

图中：

1，铣轮；2，减速箱；3，第一配重组件；4，第二配重组件；41，第一配重片；42，第二配重片；5，铣刀架基体；6，防护罩；7，齿轮油箱；8，导向板；81，肋板；82，耐磨板；9，提升机构；10，防护支板组件；101，第一防护支板；102，第二防护支板；103，第一杆体；104，第二杆体；11纠偏装置；12，气浆喷头；13，驱动马达。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

申请人研究发现：

相关的双轮铣削搅拌机在施工过程存在以下问题：在坚硬岩石地层中，双轮铣或其他成槽施工设备施工效率受限，双轮铣存在极大的功率损失问题。

双轮铣搅拌机施工过程是边铣削边注浆搅拌成墙的一个过程，如果整个铣削装置体积太大，势必会影响注浆效率及成墙质量，因此在设计过程中，铣削装置厚度设计在一定范围内；另一方面，由于铣削装置铣削能力在一定程度依靠其对地压力，尤其是钢丝绳悬吊式铣削装置结构，因此铣削装置自身重量决定其入岩铣削能力。

此外，双轮铣削搅拌机在地面以下施工，地层情况复杂。在施工过程中，铣削装置上所有管、线路及装置容易受到外界环境影响。如果管、线路出现磨损、剐蹭管线，可能导致生产事故的发生，甚至存在埋钻的风险。

双轮铣削搅拌机在深槽施工中，外界环境压力较大，减速机等传动系统在高压工况下施工，内部结构很容易被破坏，导致减速机存在进浆风险。

有鉴于此，如图1至7所示，在本公开的一个方面，提供一种双轮铣削搅拌机，包括：

铣刀架基体5；

减速箱2，固定设置于铣刀架基体5的下端，且内部设有驱动马达和减速机；

两个铣轮1，左右对称地设置于减速箱2的下方，通过减速机动力连接于驱动马达，所述两个铣轮1的中心线对称布置，被配置为相对旋转以对地铣削开设槽体；以及

第一配重组件3，对称设置于铣刀架基体5的左右两侧，且重心不高于铣刀架基体5沿竖直方向的中点。

本申请通过在铣刀架基体5设置第一配重组件3，解决因铣刀架基体5重力不足，而导致的入岩难度大、成槽速度慢等问题。其中，第一配重组件3在铣刀架基体5的左右两侧对称布置，且重心不高于铣刀架基体5沿竖直方向的中点，不但确保双轮铣削搅拌机在施工过程中铣刀架基体5重心始终重合于槽段中心面，还以更靠下的重心位置保证铣刀架基体5下方过程中的垂直度与平稳程度，有助于槽段的成型。

针对于复杂坚硬地层，在一些实施例中，双轮铣削搅拌机还包括：

第二配重组件4，对称设置于第一配重组件3的前后两个侧面，重心不高于铣刀架基体5沿竖直方向的中点，并且在水平面上的投影落在两个铣轮1在水平面上的投影范围内。第二配重组件4可拆卸地连接于第一配重组件3，且第二配重组件4具有多种规格，从而根据对地铣削的压力需要而进行适配。

对于不同的地层种类，例如软土地层、非风化地层、风化地层等，双轮铣削搅拌机在成槽过程中受到的阻力也不同，针对于此，本申请通过可拆卸地连接于第一配重组件3的第二配重组件4，对不同地质环境采用不同重量的第二配重组件4：不但满足破碎岩层的重力需要，而且以合适的重量而不是更大的重量降低吊装的能量消耗，从而提升双轮铣削搅拌机的整体效率。

同第一配重组件3类似，第二配重组件4相对于第一配重组件3前后对称地设置，且重心位置不高于铣刀架基体5沿竖直方向的中点，以保证铣刀架基体5在下降和上升过程中都能保持平稳。

而由于第一配重组件3的前后侧面与铣削出的槽体之间的距离较为有限，因此第二配重组件4优选具有片状结构，以减少自身厚度对第一配重组件3在槽体之中上下运动的影响，具体而言：

在一些实施例中，设置于铣刀架基体5的前侧面或后侧面的第二配重组件4包括：

两个第一配重片41，通过螺栓设置于第一配重组件3的下端，并位于减速箱2的左右两侧；以及

两个第二配重片42，通过螺栓设置于第一配重组件3的中部，并位于第一配重片41的上方。

每个第一配重片41的重量为3至8吨，每个第二配重片42的重量为0.1至1吨。

为了使第一配重组件3上布置的第二配重组件4更加紧凑，在一些实施例中，第一配重片41呈直角梯形片状结构，第二配重片42呈矩形片状结构，设置于第一配重组件3的前侧面或后侧面的两个第一配重片41以锐角朝下且上底相互平行的方式对称设置，两个第一配重片41的上底互相靠近，以使减速箱2被设置于两个第一配重片41的非直角边的腰之间。

具有直角梯形片状结构的第一配重片41能够更大程度地利用减速箱2旁边的第一配重组件3空间，从而在保证配重的重量要求的前提下，以更大的表面积减少自身的厚度，从而降低对铣削加工的影响。

进一步的，在一些实施例中，第一配重片41的下部呈劈尖结构，劈尖结构的厚度朝向于铣刀架基体5的下端逐渐减少。由此，第一配重片41形成了下端更尖的劈尖结构，更有助于在铣刀架基体5对地铣削的过程中顶开岩层，让整个第二配重组件4顺利通过。

在一些实施例中，双轮铣削搅拌机还包括：

齿轮油箱7，固定设置于铣刀架基体5的上部，被配置为通过沿铣刀架基体5长度方向设置的液压管路为减速机2供油；

防护罩6，固定设置于铣刀架基体5的前后两侧，被配置为保护齿轮油箱7、液压管路及供电电缆；以及

提升机构9，设置于铣刀架基体5的上端，被配置为在铣刀架基体5被提升或下放的过程中连接铣刀架基体5和吊装设备。

其中，提升机构9布置在铣刀架基体5上端，是整个铣刀架基体5的提引器；齿轮油箱7为减速箱2供油，相对于铣刀架基体5呈分体式布置，有效满足运输时的长度、高度及体积限制，有利于安装拆卸和运输，并为之后的维修提供了可置换性；防护罩6分左右两部分地固定在铣刀架基体5的上端，内部通有连接马达的液压管、电缆线，用于确保密封，防止泥浆对管路的侵蚀。

而为了对铣刀架基体5上端的液压管路进行保护，在一些实施例中，双轮铣削搅拌机还包括：

防护支板组件10，包括第一防护支板101和第二防护支板102，其中两个第一防护支板101的下端分别固定连接于铣刀架基体5上表面左右两边，第二防护支板102的两端分别连接两个第一防护支板101的上端，并且第二防护支板102左右两边的距离小于铣刀架基体5上表面左右两边的距离。

由第一防护支板101和第二防护支板102所组成的结构，在铣刀架基体5上端形成了上底靠上、下底靠下的等腰梯形截面形状，由此，在铣刀架基体5从泥浆环境的槽体中上提时，能够减少提升过程的阻力，并能够更好地对铣刀架基体5上端的液压管路进行保护。

在一些实施例中，防护支板组件10还包括：

第一杆体103，沿第一防护支板101的长度方向设置于第一防护支板101的下侧；以及

第二杆体104，连接于两个第一防护支板101之间，且平行于铣刀架基体5的上表面。

其中第一杆体103的设置，能够增强防护支板组件10的强度；而第二杆体104的设置，则能够防止在起升过程，管路预留长度过长而剐蹭到连续墙孔壁，造成管路过早损坏。

随着铣削地层深度增加，泥浆环境的压力随之增大，为防止外界泥浆进入减速箱并侵入减速机，在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

压力监控设备，设置于所述减速箱2的内部，用于实时监测所述齿轮油箱7和所述减速机的压力情况，并被设置为：通过控制所述齿轮油箱7向所述减速机的供油，在所述铣刀架基体5的铣削深度增加时，保持所述减速机的内部压力。

所述减速箱2具有密封结构，所述压力监控设备被进一步配置为：

通过控制所述齿轮油箱7向所述减速机的供油，使所述减速机的内部压力大于所述减速箱2的外部压力，从而在所述减速箱2的密封结构损坏时，抑制泥浆进入所述减速机。

为了开设t型槽段或十字形槽段，在一些实施例中，所述提升机构总成9能够沿竖直方向对所述铣刀架基体5以90°进行旋转调节，从而开设出互相垂直的两条槽段，满足t型或十字形槽段的施工要求。

在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

纠偏装置，包括一端铰接于所述铣刀架基体5的纠偏杆和可转动地设置于所述纠偏杆自由端的轮体，所述纠偏杆相对于所述铣刀架基体5向前或向后的摆动动作由液压驱动，从而通过所述轮体抵顶于铣削成形的槽体壁面，为所述铣刀架基体5在前后方向提供纠偏。

纠偏装置被布置在了防护罩与铣刀架基体之间预留的空间中，并采用单油缸驱动的形式，为铣刀架基体提供调垂纠偏，从而保证地下连续墙的成墙垂直度在1/500以内，且成墙厚度在640mm。

在一些实施例中，所述双轮铣削搅拌机还包括：

气浆喷头，设置于所述两个铣轮1之间，用于将混合好的浆液注入铣削出的槽体底部。

本申请中的铣轮1数量为两个，且对称布置，能够在铣削岩层时提供足够的铣削扭矩，平衡左右铣削过程中地层的反作用力，避免铣刀架基体5产生侧翻和偏移。而为了进一步提高双轮铣削搅拌机在地下连续墙施工过程的垂直度，在一些实施例中，双轮铣削搅拌机还包括：

导向板8，固定设置于铣刀架基体5上部的左右两侧，并相对于铣刀架基体5向左右两侧伸出，包括垂直于铣刀架基体5左右两侧面的肋板81和平行于铣刀架基体5左右两侧面的耐磨板82。

由肋板81和耐磨板82组成的导向板8，结构简单，制造精度要求低，且在出现严重磨损后仅更换耐磨板82，可进一步降低施工成本。

在一些实施例中，导向板8在水平面上的投影落在两个铣轮1在水平面上的投影范围内。

以下结合附图对本申请做进一步说明：

如图2所示，第一配重组件3的上端面设有与左右两侧防护罩5连接的两排螺纹孔，下端面制造成异形结构。第一配重组件3焊接有四个连接板，用于与减速箱2通过螺纹连接固定连接。第一配重组件3的前后两面可以连接用于拓展的第二配重组件4。第一配重组件3朝向与铣刀架基体5端面为增加连接强度，还设计有凹槽肋板的防脱落机构。

如图3所示，为铣轮1、减速箱2、第一配重组件3、第二配重组件4的安装方案，其中铣轮1通过上端连接板与减速箱2由螺栓紧固件相连接；减速箱2两侧端面设计有两排螺纹孔，与第一配重组件3下端底部的底板通过螺栓紧固件连接；为适应不同地质环境，地下连续墙施工过程中铣刀架基体5可采用不同重量的配重，采用选配的第二配重组件4与第一配重组件3配合工作。

如图4所示，为第一配重组件3、第二配重组件4与铣刀架基体5的安装方案，其中在第一配重组件3的基础上可选配第二配重组件4，第一配重组件3与铣刀架基体5形成分体布置方式，第一配重组件3对称布置在基体左右两侧。

如图4、5所示，为防护罩6、齿轮油箱7、导向板8与铣刀架基体5的安装方案，其中防护罩6对称布置在铣刀架基体5两侧，起到保护液压管路及电缆箱的作用，防护罩6开有安装窗口，方便内部管路布线及电缆线装配使用；齿轮油箱7安装在铣刀架基体5上部，为下端铣轮1减速机供油；导向板8布置在铣刀架基体5的两侧，有利于槽段左右两侧切削成槽，可有效提高双轮铣削搅拌机时地下连续墙施工的垂直度。

如图6所示，为提升机构9、防护支架组件的安装方案，其中提升机构9安装在铣刀架基体5上端，是整个铣刀架基体5的牵引器；防护支架组件焊接有连接耳板，方便拆装使用；防护支架组件的前后面还焊接有两处栏杆，防止在起升过程，管路预留长度过长而剐蹭到连续墙孔壁，造成管路过早损坏。

如图7所示，为驱动马达13，驱动马达13设置于减速箱2的内部，用于对铣轮1进行驱动，并且为了确保驱动马达13不受泥浆环境的影响。

因此，根据本公开实施例，通过布置配重组件，解决双轮铣削搅拌机因铣刀架基体5重力不足而导致的入岩难度大、成槽速度慢的技术问题，从而提高双轮铣削搅拌机的施工效率，降低功率损失，使之更适应于对复杂坚硬地层的施工。并且铣削装置模块化设计，重量可根据施工地层所需对地压力调整。

针对于双轮铣削搅拌机的工作环境，本申请将铣刀架本体和减速箱都制造为密封结构，并通过设置防护罩、防护支板组件对整个双轮铣削搅拌机的管道、线路进行全方位的保护。

针对于，泥浆环境的压力变化，本申请通过监控齿轮油箱和减速机的压力，并通过控制向减速机的油液，对减速机进行全程保压，以确保在减速箱出现密封失效时，泥浆不至于侵入减速机，对减速机造成损坏。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。