用于挖沟机的切割轮的制作方法

用于挖沟机的切割轮的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于挖沟机的切割轮，其具有鼓状基体，在该鼓状基体的外周，静止的保持器布置呈至少一个周边行，其中用来去除土地的切割工具接收在其中。具有基本上尖的去除末端的凿子和具有基本上线性的切削刃的切割齿作为切割工具而排布在所述至少一个周边行内。本发明也涉及一种用于在土地里制造沟槽的方法。
【专利说明】用于挖沟机的切割轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1所述的一种用于挖沟机的切割轮，并涉及根据权利要求14所述的一种用于在土地上创建沟槽的方法。
【背景技术】
[0002]切割轮包括鼓状的基体，在该基体的外圆周上排布了呈至少一个周边行的固定保持器，固定保持器切割工具被接纳/容纳在该固定保持器中，用于去除土地元件。
[0003]为了去除土地元件，已知不同的切割工具。为了去除较软土壤和石层，例如多沙和粘着的物质，诸如砾石，在大多数情况下，使用具有一个或多个线形式切削刃的切割齿。土壤由切削刃的切割作用而被大幅释放/松动并被运走。相比之下，在较硬土地材料的情况下，使用了具有基本上尖的去除末端的凿。尖的末端可以打碎硬质的材料，从而使得将其分裂或凿下碎片。取决于土地的组成，根据先前的技术，使用了带有不同配件的切割轮。
[0004]当钻进土壤时，然而，不同硬度的土壤层和石层以交替方式频繁出现。在这种情况下，在介于较硬与较软地层之间的每个层过渡位置处，切割轮被更换或配装有新的切割工具组。因此在层过渡的情况下，挖沟机必须从所形成的沟槽中被抬升出来，并在切割轮或切割工具被成功改变之后降回到沟槽内。切割轮或切割工具的更换需要大量时间和资源。
[0005]EP2 020 462A2展示了一种带有多个切割轮的挖沟机，切割轮装备有切割齿。挖沟机因此特别适合于软土地类型的去除。
[0006]具备凿子的切割轮在EP2 060 375A1中被描述。
[0007]EP1632 610B1公开了一种具备有混合叶片的切割轮，用于混合土地材料和悬浮物(suspension)。

【发明内容】

[0008]本发明的目标是提供一种切割轮和一种用于在土地中形成沟槽的方法，由此便利于特别经济和快速形成沟槽。
[0009]根据本发明，该目标是通过一种具有权利要求1的特征的切割轮和一种具备权利要求14的特征的方法来实现的。发明的优选实施方式在相应的从属权利要求中表示。
[0010]根据本发明，提供了在切割轮中，在至少一个周边行中，布置了具有基本上尖的末端的凿子，且也布置了具有基本上线性切削刃的切割齿，作为切割工具。
[0011]根据本发明的方法提供了将具有至少一个以这种方式所形成的切割轮的挖沟机结合到土地中，且土地由该切割工具去除。
[0012]可以理解本发明的第一基本想法在于:在切割轮上提供了以去除软土地为目标的切割工具和以去除硬土地为目标的切割工具。因而，根据本发明的切割轮适于切过不同的地层，而不必在地层之间过渡时改变切割工具。凿子和切割齿安装在分开的接收区域和保持器中。
[0013]借助于凿子，在待去除的材料上产生基于点的负载，尤其是坚硬材料诸如岩石，由此，这导致材料被凿碎或分离。土地的去除因而通过一种破坏过程而发生。切割或铣齿另一方面适合于渗透进软土地，从而使得土地的去除大体通过一种切割过程而发生。
[0014]就凿子而言，尤其可能是圆柄凿的问题，其包含一种具有圆形截面的柄。圆柄凿可以被安装成在凿子接收元件内转动，其优选地设计为一种空心圆柱孔。可替换地是，凿子的柄也可以具有一种不同的横截面形式，例如一种带角部的横截面形式。
[0015]本发明的第二核心方法是分别适应特定的土地成分的切割工具围绕鼓状的基体而排布呈一种共同的周边行或周边线。用于周边行中的切割齿和用于凿子的保持器由此优选地位于与切割轮的旋转轴线垂直的表面上。这是基于如下的认识，即，由于凿子和切割齿的特定设计，如果凿子和切割齿在切割轮的旋转方向上一个排布在另一个之后，因而基本上在相同的环线上运行，则可以避免切割工具的过量磨损。在切割轮的正确操作旋转的情况下，对于坚硬石层，凿子自动地提供比切割齿更强地的去除作用。相反，在较软的情况下，尤其是粘性的土地，切割齿承担了土地去除的大部分工作。因而，利用根据本发明的切割轮，有可能研磨硬的和软的地层而不用更换切割工具。
[0016]为了最小化当切割坚硬地层时所述切割齿的磨损，优选地是，至少一个凿子在切割轮的去除旋转方向上布置在切割齿的上游，从而使得切割齿被安置在至少一个凿子的“去除阴影里。
[0017]“去除阴影”特别地理解为在凿子后面的切割轮的外周方向上的区域。据此，切割齿优选地排布在外周方向上切割轮的同一轴向高度上、在凿子之后，从而使得切割齿沿着由凿子所覆盖的环形面而行进。在坚硬的岩石材料的情况下，岩石借助于凿子通过打碎或削去材料而发生松动/释放。由此,通过打碎材料,在大面积上的材料去除在大多数情况下发生在尖的去除末端之外。因此，由于凿子的尖的去除末端，当切割轮旋转时，足够的材料通常被去除，从而使得切割齿不会接触或仅轻微接触前面的土地。
[0018]在软土地材料的切穿操作的情况下，凿子的尖的去除末端另一一方面仅具有有限的去除效果，由此没有折断或分裂的材料会产生。因此去除土地基本上是通过带有刺穿进土壤中的线性切削刃的切割齿来进行的。
[0019]为了进一步减少当去除坚硬土地材料时切割齿的磨损，在切割轮的去除旋转方向上，多个凿子布置在切割齿的上游是有利的，所述凿子被排布于不同安装角(settingangle)上。切割齿的切削刃优选地在切割轮的轴向方向上延伸，从而使得可以对软土地材料执行铲一样的去除。相反，凿子的尖的去除末端分别只覆盖了相对狭窄的线。在坚硬土地材料的情况下，为了可靠地保证对于由切割齿所覆盖区域而言可能的最广泛的去除，各个相应切割齿的上游所排布的单个凿子是有角度的或在轴向方向上不同地倾斜，从而使得相对于彼此而轴向偏置的土地去除线可以由单个的凿子所覆盖。
[0020]将切割齿轴向设置也是可能的。在这种情况下，上游的凿子优选地被适于有角度的切割齿的相对应取向。
[0021]在坚硬岩石的情况下，对切割齿磨损特别可靠的减少和有效的土地去除得以实现在于:由至少三个凿子组成的一组凿子被形成在至少一个周边行中，其中，第一凿子尽可能远地径向定位，第二凿子在切割轮的轴向方向上横向成角度，且第三凿子在相对轴向方向上横向成角度。这组凿子优选地在旋转方向上直接地一个接一个地排布在切割齿之前。由于凿子不同的角度，切割轮的轴向方向上的去除区域被扩大了，特别是可以实现所谓的“全切割(full cut)”，其中，土地可以基本上沿着切割轮的全部轴向扩展而被去除。
[0022]对切割齿磨损方面的进一步可靠的减少可以由至少一个凿子在去除旋转方向上布置在切割齿的上游来实现，其中，凿子的去除末端相对于切割齿的切削刃在径向方向上以一种限定的方式突出。从切割轮的旋转轴线到凿子去除末端的距离因而比从旋转轴线到切割齿的切削刃的最大距离更大。因此，在坚硬土地的情况下，仅凿子与前面的土地相接触，而切割齿相对于它退后。另一方面，在软土地的情况下，凿子仅仅梳理过土地的狭窄的线，而主要的去除工作由刺穿到土地中的切割齿的线性切削刃承担。
[0023]切割齿优选地相对于凿子径向退后在从几毫米到几厘米范围内的量值。在5毫米和3厘米之间的量值、尤其是在I厘米与2.5厘米之间，被证明是特别有利的。
[0024]本发明的优选实施方式提供了:板片状金属环被焊接到鼓状基体的外周，在该板片状金属环中，布置了周边行的凿子和切割齿。板片状金属环因而携载了呈凿子和切割齿形式的不同切割工具，且确保切割齿和凿子在围绕切割轮的基体的一条线上或周边行上的布置。板片状金属环在与切割轮的旋转轴线垂直的平面内延伸。它可以形成为一件或由多个板片状金属环段构成，由此在单个的板片状钢环段之间形成自由空间或间隔。
[0025]根据本发明，板片状金属环优选地包括径向开口的第一凹槽和径向开口的第二凹槽，所述第一凹槽适于接纳凿子，而第二凹槽适于接纳切割齿。第一和第二凹槽优选地具有不同设计，且有目的地向切割齿或凿子取向。例如，用于切割齿的凹槽可以具有U形，以便于接收具有U形固定区域的切割齿。为了接收凿子或用于所谓的平齿，可以在外周方向上提供倾斜凹槽。用于平齿的凹槽由此优选地在外周方向上比用于凿子的凹槽更大地倾斜。切割齿或凿子可以直接地固定在或利用额外的保持器、适配器或插座固定在板片状金属环的凹槽内。
[0026]用于可释放地支撑凿子和/或切割齿的接收插座被优选地合并在板片状金属环内。接收插座优选地包括一种插入开口用于接收切割工具的柄。接收插座可以包括r倒圆接收开口，尤其是用来接收圆柄凿或带有圆形固定柄的圆柄齿。接收插座可以特别为凿子提供一种滑动轴承，其中，凿子的轴承轴杆安装成使得它可以绕其纵向轴线旋转，所述纵轴延伸穿过所述去除末端。
[0027]接收插座优选地包括圆顶状的基础表面，用于在可选地不同取向上固定到板片状金属环上。为了将在接收插座里的切割工具弹出，在接收插座上可以形成弹出开口，该弹出开口与接收开口相连通。借助于一种喷射器工具，切割工具可以被从接收插座中驱动推出。
[0028]特别是为了提供全切割的切割轮，优选地是，用于单个/个别的接收插座，特别是用于凿子的，沿不同取向布置在板片状金属环中。不同的取向可以关于轴向和/或径向角度。接收插座优选地可释放地固定在板片状金属环上。例如，接收插座可以焊接到板片状金属环上或压入到其中，由此，它们必须被敲下来，以用于更换。
[0029]通过排布在至少一个周边行中的不同类型的切割齿，切割工具的灵活性可以进一步增加。例如可以使用一方面用于多沙土地的切割齿，以及另一方面用于粘性土地的切割齿。也可以构想到提供用于砾石类型土地或较软石层的切割齿。
[0030]多个周边行优选地形成在鼓状基体的外周上。为了有效地切穿坚硬岩石层，在至少一个轴向上的外部周边行内排布专门的凿子是有利的，优选在两个轴向上的外部周边行上。凿子由此优选地至少主要轴向向外指向。[0031]在挖沟机上，切割轮通常安装在切割板上。为了当挖沟机被沉下时也能够切除所述切割板下方的区域，优选地是，至少一个凿子和/或切割齿被布置在轴向周边行中的枢转地安装的保持器中。保持器由此以这种方式安装以使得凿子和/或切割齿可以在切割板下向外枢转，并且当穿过切割板时可以向内枢转。
[0032]本发明也涉及挖沟机以在土地里产生沟槽，该挖沟机具有框架，多个切割轮安装在框架上，从而使得它们可以成对旋转。切割轮可以经由切割轮驱动器而被驱动旋转。彼此共轴地布置的至少两对切割轮优选地设置在挖沟机的下端上。根据本发明，如上所述，至少一个切割轮形成在挖沟机上。
[0033]根据本发明，一种用于在土地中形成沟槽的方法，在切割阶段，它优选地切穿过至少一个具有坚硬土地材料的地层、以及至少一个具有软土地材料的地层，所述具有坚硬土地材料的地层主要由凿子去除，而具有软土地材料的地层至少主要借助于切割齿去除。
[0034]切割轮的鼓状基体特别地构成切割轮的毂。所述毂优选地被形成像一种套筒且可设计成用以接纳一种驱动器。
[0035]在挖沟机或切割轮的操作期间，切割工具易磨损。切割齿和凿子因此优选地可释放地固定在切割轮的保持器中。
【专利附图】

【附图说明】
[0036]下面，通过参照所附的示意图进一步解释本发明。
[0037]图1示出了根据本发明的切割轮的透视图；
[0038]图2示出了切割轮的侧视图；
[0039]图3示出了挖沟机，上面排布了多个本发明的切割轮；以及
[0040]图4示出了在垫板区域内的根据本发明的切割轮的剖视图。
【具体实施方式】
[0041]相同部件或那些有同样效果的部件在所有附图中利用相同的附图标记来标记。
[0042]图中所示的切割轮10包括鼓状基体12，其形成切割轮的轮毂。呈凿子40和切割齿50形式的多个切割工具被设置在切割工具10的外圆柱形壳表面16上呈多个周边行14。在一个周边行14中，凿子40和切割齿50交替地排布。
[0043]切割轮10包括多个静止的，并因而不可活动的保持器30，用于接收和保持所述切割工具。保持器30由板片状金属环20构成，接收插座32或凿子保持器可以被插入其中以接收切割工具。凿子40和切割齿50被排布在相互分离开的独立的接收区域中。
[0044]切割轮10的环形外护套表面在轴向方向上的预定距离处携载着多个板片状金属环20，其在与切割轮10的旋转轴线垂直的平面内延伸。板片状金属环20径向延伸并围绕切割轮10在外周方向上延伸，并且能够从单个的板片状金属环段22构造。每一个单个的板片状金属环段22可以同时携载凿子40和切割齿50 二者。
[0045]不同的沿径向向外开口的凹槽24、25、26被形成在板片状金属环20中，凿子40或切割齿50可以固定地保持在其中。
[0046]所示实施方式中的凿子40是所谓的具有圆柱形固定柄的圆柄凿。凿子40具有一种大体尖的去除末端42，该去除末端被排布在凿子40的中心轴线上。凿子40被插入到形成为呈圆顶形的接收插座32里。接收插座32具有接收孔，以用于接收所述固定柄。凿子40可被转动地安装在接收插座32里。
[0047]通过切割齿50或研磨齿，切割轮10包括多个具有线性刀片或切削刃52的平齿54，用来在大面积上去除土地。切割齿50或平齿54也同样被接收在接收插座32里。切削刃52位于切割齿50的轴向端部处，并与围绕切割轮10的旋转轴线的切割齿50的循环路径横向地延伸。它被设计成刺穿进软土地材料中并在切削刃52的长度上去除该土地材料。平齿54包括插入到接收插座32中并固定在其中的一种柄。此外，用于带有线性切削刃的进一步的切割或研磨齿的大致马蹄形接收元件26被设置在板片状金属环20上。
[0048]多个凿子40在切割轮10的旋转方向上被布置在每一个切割齿的上游。布置在切割齿50上游的凿子40在板片状金属环20上以不同角度固定。相应的接收插座32由此以不同的取向而固定地安装在板片状金属环20上，用于更容易更换凿子40，且凿子40以可互换的方式而被接纳在接收插座32中。
[0049]为了产生切割轮10的完全切割，至少一些凿子40在周边行14中在第一方向上轴向地布置，且进一步的凿子40在相对/相反方向轴向地指向。排布在切割齿50上游的凿子40适应于切割齿50的取向。如果切割齿50例如是轴向地取向的，上游的凿子40也相应地轴向地取向。
[0050]为了使得当切过坚硬石头例如岩石时切割齿50的磨损最小，凿子40可以相对于切割齿50在径向方向上突出特定量。
[0051]多个凿子40在切割轮10的面向切割板的径向内侧上被接纳在枢转地安装的保持器36上。通过可枢转的保持器36，切割板4下面的土地可以通过向外枢转被去除，而凿子40可以向内枢转，以在上部区域穿过切割板。凿子40专门地排布在外部周边行14a上，而凿子40和切割齿50 二者根据本发明而被设置在每一个内部周边行上。
[0052]图3示出根据本发明的挖沟机I的侧视图，其具有多个切割轮10，该切割轮分别具有水平取向的旋转轴线。在这个实施方式中，静止的切割齿50和枢转地安装的凿子40布置在外部周边行上。挖沟机I包括框架2，多个切割轮10成对地旋转地安装在该框架2上。框架2包括相应的切割板4，用来安装切割轮对，上述切割板4分别布置在两个切割轮10之间且承载着该切割轮10。从图3可以推断，板片状金属环20在所示的实施方式中由个别的/单个的相间隔开的板片状金属环段22形成。为了将支持着介质或可硬化的悬浮液供应到沟槽内或者为了将去除的土地载运走，提供了一种传送线6，在该传送线下端上形成了开口。
[0053]垫板60可以接合在切割轮10的单个/个别周边行14之间，所述垫板60固定在框架2上且从介于周边行14之间的中间区域15载运走土地。在图3中示意性表示了用于对介于切割工具的两个分别邻近的周边行14之间的区域进行清理的两个垫板60。垫板60特别用来去除软的泥土或粘土材料，它会在保持板之间的区域内结块。除了将土地材料运输走，垫板60还可以被装备并适于减小由切割工具向上传输的坚硬材料(例如石头)的尺寸。垫板60包括导引板或导引表面68，用来导引土地材料。此外，提供了断裂或分解刀刃(breaking or reducing edge) 70,以减小石头的尺寸。
[0054]图4示出沿与切割轮10的旋转轴线11平行的平面切开的切割轮10的局部剖视图。特别是，呈凿子40形式的切割工具被布置在板形式的保持器30的径向向外铺设区域(lying region)上。如图4中所示，凿子40可具有的宽度比板形式的保持器30的宽度大。凿子40因而在切割轮10的轴向方向上相对于板形式的保持器30突出。因而在鼓状基体12的壳表面16与凿子40之间形成了根切区域18，鼓状基体12也可以描述成一种切割轮鼓。根切区域18被凿子40径向向外限定。
[0055]至少一个垫板60接合在介于周边行14之间的中间空间15中,所述垫板60固定在挖沟机I的框架2上。垫板60包括固定到框架2上的固定部分61。垫板60进一步包括在切割工具之间的径向向外区域62和在两个保持器30之间的径向向内铺设的自由端64。
[0056]突起66形成在垫板60的自由端64处或在径向内部区域上，突伸到根切区域18内的所述突起66径向形成在切割工具之内。突起66构成垫板60的拓宽部分。因而，垫板60在它的自由端64处比在它的径向外部区域62上具有更大的宽度。更具体地说，垫板60在它的自由端64处具有比在两个切割工具之间延伸的区域内更大的宽度。
[0057]垫板60包括近似三角形的横截面区域，该区域在两个周边行14之间突伸进两个邻近的根切区域18内。三角形横截面的区域从自由端64径向向外延伸到切割工具之间的区域那么远。垫板60的自由端64的宽度基本上对应于两个邻近板形式保持器30之间的距离，而径向向外区域62的宽度近似对应于邻近周边行14的两个切割工具之间的距离。
[0058]优选的凿子状的切割工具40的设计参照图4而描述如下。呈凿子40形式的切割工具，例如一种圆柄凿，包含多个尖的去除末端42，这些去除末端被环形地排布在凿子头部上。图4以在切割轮10的旋转方向上的侧视图示出凿子40。相对于径向取向，轴向外部去除末端42a比轴向内部去除末端42b更大地倾斜。此外，在轴向方向上轴向外部去除末端42a之间的距离比轴向内部去除末端42b之间的距离更小。通过切割工具的这种设计，可以产生切割工具10的特别有效的全切割。倾斜越大，外部去除末端42a确保有效地凿碎土地100，从而使得在两个周边行14之间区域内，土地100也可以被有效去除，垫板60通过该区域突出。
[0059]借助于所示的切割工具，土地100的去除在图4的顶部图示中示意性指示。根据本发明而排布的去除末端42在切割轮10旋转时,根据设置情况(provisions),产生带有水槽状横截面的去除表面。
[0060]根据本发明的垫板60可靠地从介于两个周边行14之间的根切区域18去除土地材料，并因而通过阻止介于周边行14之间的中间空间15的结块而提高了切割过程的效果。特别地，在带有凿子40的切割轮的情况下，垫板的突起66提供了可靠地从介于保持板30之间的中间空间15去除坚硬土地材料，尤其是岩石和石头层的可能性。垫板60也特别适合用于具有不同切割工具的切割轮，例如具有线性切削刃的齿和具有尖的去除末端的凿子。
[0061]根据本发明的挖沟机和根据本发明的切割轮便利于促成一种特别有效和经济的切割槽的产生，尤其是当切过不同硬度的地层时。根据本发明的切割轮构成一种多功能轮。
【权利要求】
1.一种用于挖沟机的切割轮，该切割轮具有鼓状基体，在该鼓状基体的外周上，静止的保持器布置成至少一个周边行，在该保持器中接收用于去除土地的切割工具， 其中， 在至少一个周边行中，具有基本上尖的去除末端的凿子和具有基本上线性的切削刃的切割齿作为切割工具而排布。
2.根据权利要求1的切割轮，其中，在切割轮的去除旋转方向上，至少一个凿子布置在切割齿的上游，从而使得切割齿安置在至少一个凿子的去除阴影内。
3.根据权利要求1的切割轮，其中，在去除旋转方向上，多个凿子布置在切割齿的上游，所述凿子以不同角度取向。
4.根据权利要求1的切割轮，其中，包括至少三个凿子的一组凿子形成在所述至少一个周边行内，其中，第一凿子径向取向，第二凿子在切割轮的轴向方向上横向成角度，而第三凿子在相反轴向方向上横向成角度。
5.根据权利要求1的切割轮，其中，在去除旋转方向上，所述至少一个凿子布置在切割齿的上游，其中凿子的去除末端相对于切割齿的切削刃在径向方向上以限定的方式突出。
6.根据权利要求1的切割轮，其中，板片状金属环焊接在所述鼓状基体的外周上，在该板片状金属环中，布置一种周边行的所述凿子和所述切割齿。
7.根据权利要求6的切割轮，其中，所述板片状金属环包括径向开口的第一凹槽和径向开口的第二凹槽，所述第一凹槽适于接纳凿子，而所述第二凹槽适于接纳切割齿。
8.根据权利要求6的切割轮，其中，接收插座插入到所述板片状金属环内，用于可释放地保持所述凿子和/或所述切割齿。
9.根据权利要求8的切割轮，其中，单个的接收插座沿不同取向布置在所述板片状金属环内。
10.根据权利要求1的切割轮，其中，不同类型的切割齿布置在所述至少一个周边行内。
11.根据权利要求1的切割轮，其中，多个周边行形成在所述鼓状基体的外周上，且凿子专门布置在至少一个轴向上的外部周边行中。
12.根据权利要求1的切割轮，其中，至少一个凿子和/或切割齿在可枢转安装的保持器中布置在轴向上的外部周边行内。
13.一种用于在土地里产生沟槽的挖沟机，其具有框架，在该框架上，多个切割轮成对安装，其中，至少一个切割轮是根据权利要求1形成。
14.一种用于在土地里产生沟槽的方法，其中，根据权利要求13的挖沟机结合到土地中，且通过切割工具去除土地。
15.根据权利要求14的方法，其中，在一个切割阶段，至少一个具有坚硬土地材料的地层和至少一个具有柔软土地材料的地层受研磨，其中所述坚硬土地材料至少主要通过凿子去除，而所述柔软土地材料至少主要借助于切割齿去除。
【文档编号】E02F5/08GK103541387SQ201310410515
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】L·A·胡贝尔 申请人:包尔机械有限公司