一种岩石切割装置的制作方法

本发明涉及岩石切割领域，特别涉及一种岩石切割装置。

背景技术：

管沟是用于埋藏地下管线的设施，一般通过挖掘机等设备对地面进行挖掘得到。但当需要挖掘的地段岩石较多，即挖掘石方段时，由于岩石硬度较大，单独使用挖掘机难以完成石方段管沟的挖掘。因此，需要先通过破碎锤、岩石臂等对石方段的岩石进行破碎，然后再通过挖掘机将破碎的岩石铲出，完成石方段管沟的挖掘。但这种使岩石破碎的方式工作效率较低，因此，提供一种便于石方段管沟挖掘的岩石破碎装置是十分必要的。

现有技术提供了一种岩石切割机，包括底架，底架上设置有可左右滑动的升降机构，该升降机构为剪叉机构，剪叉机构的顶部设置有电动机，通过剪叉机构的伸缩带动电动机升降。升降机构的顶部还延伸出一个连接臂，连接臂上设置有可转动的锯片，锯片与电动机的转动轴连接，以通过电动机带动锯片旋转。使用时，启动电动机，通过调整升降机构的伸缩来调整锯片的切割位置和切割深度，以将石方段的岩石切割成较小的石块，再通过挖掘机等其他设备将这些石块铲出，完成管沟的挖掘。通过岩石切割机，将破碎锤或岩石臂对岩石的点破碎，转变为锯片对岩石的面破碎，提高了破碎效率，加快了石方段管沟的挖掘速度。

发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术提供的岩石切割机，由于其底架是固定的，而升降机构只能在较小的范围内左右滑动，因此只能对较小区域内的岩石进行切割。当需要对较大范围内的岩石进行切割时，只能不断对岩石切割机的位置进行人工调整，费时费力。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能够独立行走、且使用方便的岩石切割设备，具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种岩石切割装置，包括底架，设置在所述底架上的升降机构，所述升降机构的前端延伸出一个连接臂，所述连接臂的前端设置有锯片和用于驱动所述锯片转动的液压马达。所述连接臂的前端还设置有驱动所述锯片左右运动的第一电控液压组件。

所述升降机构还包括设置在所述底架上，且与所述连接臂的后端连接的支架、设置在所述支架上的第二电控液压组件和第三电控液压组件，分别用于驱动所述连接臂上下和前后运动。

所述底架的下部设置有履带行走机构。

所述底架上还设置有电控柜，用于控制所述第一电控液压组件、所述第二电控液压组件、所述第三电控液压组件、所述履带行走机构和所述液压马达的开启与关闭。

具体地，作为优选，所述升降机构设置成对称的两组，分别位于底架的左右两侧；两组所述升降机构的两个所述连接臂的前端通过水平支臂连接。

具体地，作为优选，所述第一电控液压组件包括：左右变幅油缸，两端的活塞杆分别与所述水平支臂两端连接；连接组件，一端连接所述左右变幅油缸的缸体上，另一端连接所述锯片；液压油箱，与所述左右变幅油缸通过液压管线连接；左右变幅控制阀，设置在所述液压管线上，并与所述电控柜电连接；发动机系统，用于为所述左右变幅油缸提供动力。

具体地，作为优选，所述第二电控液压组件包括：上下变幅油缸，连接端与所述支架可转动连接，驱动端与所述连接臂可转动连接；液压油箱，与所述上下变幅油缸通过液压管线连接；上下变幅控制阀，设置在所述液压管线上，并与所述电控柜电连接；发动机系统，为所述上下变幅油缸提供动力。

具体地，作为优选，所述第三电控液压组件包括：前后变幅油缸，连接端通过连接座固定在所述底架上，驱动端与所述支架相连接；液压油箱，与所述前后变幅油缸通过液压管线连接；前后变幅控制阀，设置在所述液压管线上，并与所述电控柜电连接；发动机系统，为所述前后变幅油缸提供动力。

具体地，作为优选，所述装置还包括设置在所述底架四个角部的四个折叠式支撑腿，每个所述折叠式支撑腿包括：可转动地设置在所述底架上的第一折叠臂；一端与所述第一折叠臂的一端可转动连接的第二折叠臂；支撑腿油缸，连接端与所述第一折叠臂的另一端连接，驱动端与所述第二折叠臂的另一端连接；液压油箱，与所述支撑腿油缸通过液压管线连接；支撑腿控制阀，设置在所述液压管线上，并与所述电控柜电连接；发动机系统，为所述支撑腿油缸提供动力。

具体地，作为优选，所述电控柜中设置有角度传感器，底架上设置有与所述电控柜电连接的两个调平液压缸。所述调平油缸位于所述底架的两侧，固定端与所述履带行走机构连接，驱动端与所述底架连接。

具体地，作为优选，所述装置还包括喷水机构，所述喷水机构包括：水箱，设置在所述底架的顶面上；喷嘴，设置在所述连接组件上，与所述水箱通过水管连通，用于对所述锯片喷水；电动控制阀，设置在所述水管上，并与所述电控柜电连接。

具体地，作为优选，所述装置还包括遥控器，所述遥控器与所述电控柜无线连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的岩石切割装置，通过在底架的底部增加履带行走机构，使岩石切割装置移动方便，便于锯片对管沟不同位置处的岩石进行切割。通过第一电控液压组件、第二电控液压组件、第三电控液压组件的驱动，实现连接臂上下、左右及前后方向的运动，使连接臂的调整更加灵活，便于连接臂前端的锯片对岩石进行更准确的切割。底架上还设置有电控柜，通过电控柜控制第一电控液压组件、第二电控液压组件、第三电控液压组件、履带行走机构以及用于驱动锯片的液压马达的启动与关闭，通过电路控制实现履带行走机构的行走、连接臂位置的调整和锯片作业状态的切换，从而实现锯片在任意合适位置对石方段岩石的切割，简化石方段管沟的挖掘过程。可见，本发明实施例提供的岩石切割装置，能够独立行走并自动完成岩石的切割，使用方便，适于规模化推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的岩石切割装置的主视图；

图2是本发明实施例提供的岩石切割装置的左视图；

图3是本发明实施例提供的岩石切割装置的俯视图。

附图标记分别表示：

1 底架，

2 升降机构，

201 连接臂，

202 支架，

3 锯片，

301 锯片罩，

4 第一电控液压组件，

5 第二电控液压组件，

6 第三电控液压组件，

7 履带行走机构，

8 电控柜，

9 水平支臂，

10 折叠式支撑腿，

1001 第一折叠臂，

1002 第二折叠臂，

1003 支撑腿液压缸，

11 调平油缸，

12 喷水机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种岩石切割装置，如附图1和附图2所示，该装置包括底架1，设置在底架1上的升降机构2，升降机构2的前端延伸出一个连接臂201，连接臂201的前端设置有锯片3和用于驱动锯片3转动的液压马达，连接臂201的前端还设置有驱动锯片3左右运动的第一电控液压组件4。升降机构2还包括设置在底架1上，且与连接臂201的后端连接的支架202、设置在支架202上的第二电控液压组件5和第三电控液压组件6，分别用于驱动连接臂201上下和前后运动。底架1的下部设置有履带行走机构7。底架1上还设置有电控柜8，用于控制第一电控液压组件4、第二电控液压组件5、第三电控液压组件6、履带行走机构7和液压马达的开启与关闭。

需要说明的是，履带行走机构7为本领域常见的运动机构，其主要部件为两个主动轴和与滚动轴相啮合的履带，通过主动轴的旋转带动履带前进或后退，以便于岩石切割装置在管沟挖掘现场的调整和移动。

本发明实施例提供的岩石切割装置的工作原理如下：

首先，开启电控柜8的“行走模式”，控制驱动履带行走机构7前进或后退，使岩石切割装置到达预定位置。然后，开启电控柜8的“切割模式”，调整第一电控液压组件4、第二电控液压组件5、第三电控液压组件6中液压油缸驱动端的伸缩程度，对支架202上连接臂201的位置进行上下、左右、前后的调整，使锯片3位于待切割的岩石上方。然后，通过电控柜8启动液压马达，使液压马达带动锯片3旋转，并对岩石进行切割，以使整块的坚硬岩石破碎成小块。岩石切割完毕后，再次开启电控柜8的“行走模式”，使履带行走机构7带动岩石切割装置离开作业管沟，通过挖掘机等设备将小块的岩石铲走，留出成型的管沟。

本发明实施例提供的岩石切割装置，通过在底架1的底部增加履带行走机构7，使岩石切割装置移动方便，便于锯片3对管沟不同位置处的岩石进行切割。通过第一电控液压组件4、第二电控液压组件5、第三电控液压组件6的驱动，实现连接臂201上下、左右及前后方向的运动，使连接臂201的调整更加灵活，便于连接臂201前端的锯片3对岩石进行更准确的切割。底架1上还设置有电控柜8，通过电控柜8控制第一电控液压组件4、第二电控液压组件5、第三电控液压组件6、履带行走机构7以及用于驱动锯片3的液压马达的启动与关闭，通过电路控制实现履带行走机构7的行走、连接臂201位置的调整和锯片3作业状态的切换，从而实现锯片3在任意合适位置对石方段岩石的切割，简化石方段管沟的挖掘过程。可见，本发明实施例提供的岩石切割装置，能够独立行走并自动完成岩石的切割，使用方便，适于规模化推广应用。

如附图2所示，为了提高岩石切割装置的切割效率，该装置包括两组平行的锯片3，两组锯片3同时切割岩石，以便于管沟的挖掘。为了便于两组锯片3的支撑和调整，升降机构2也设置为对称的两组，分别位于底架1的左右两侧，两组升降机构2的两个连接臂201的前端通过水平支臂9连接。两组升降机构2中的两个支架202分别位于底架1的左右两侧，以为两组锯片3提供稳定、平衡的支撑。底架1的顶面上还设置有滑轨，支架202的底面上设置有与滑轨相配合的凹槽，支架202设置在滑轨上，相当于一个滑块，以使支架202可沿底架1的长度方向滑动，便于支架202位置的调整。水平支臂9将两个连接臂201连接成一个整体，并为锯片3提供了固定基础，从而保证两组锯片3的具有相同的切割深度、切割方向等。

锯片3相对于底架1左右方向的调整通过第一电控液压组件4来实现。第一电控液压组件4包括：左右变幅油缸，两端的活塞杆分别与水平支臂9两端连接；连接组件，一端连接左右变幅油缸的缸体上，另一端连接锯片3；液压油箱，与左右变幅油缸通过液压管线连接；左右变幅控制阀，设置在液压管线上，并与电控柜8电连接；发动机系统，用于为左右变幅油缸提供动力。

左右变幅油缸为双向油缸，双向油缸包括缸体和贯穿该缸体的活塞杆，活塞杆上套装有活塞，且活塞位于缸体中。通过活塞将缸体的内腔分成左右两个部分，使活塞杆的两端固定，当向左侧内腔压入液压油时，左侧内腔变大，液压缸向左运动，同理，当向右侧内腔压入液压油时，液压缸向右运动。通过连接组件使左右变幅油缸的缸体与锯片3相连接，从而通过左右变幅油缸实现锯片3左右位置的调整。

具体地，连接组件一端套装在左右变幅油缸的缸体上，另一端套装在液压马达上，由于液压马达的转轴与锯片3的转轴相连接，因此，通过左右变幅油缸缸体位置的左右变化，即可实现锯片3的左右调整。

左右变幅油缸能够将液压油的液压能转变为机械能，其中的液压油来自液压油箱，并通过液压管线进行输送。而液压油应在何时输送，输送多少，由左右变幅控制阀来决定，左右变幅控制阀与电控柜8电连接，因此，通过电控柜8可以控制左右变幅控制阀的开关，调整左右变幅油缸的工作状态。

液压油箱的输送动力来自于发动机系统，具体地，发动机系统包括柴油发动机、柴油箱、联轴器、液压泵，柴油发动机与柴油箱通过输油管线连接，柴油发动机的转轴通过联轴器与液压泵的转轴连接。柴油发动机设置在底架1顶面的中部，并位于两组支架202之间，以充分利用底架1顶面上的空间，使底架1顶面上的各个部件结构紧凑，减小整个装置的体积。柴油发动机将柴油燃烧的热能转化为机械能，从而驱动液压泵运转，通过液压泵将液压油箱中的液压油输送至左右变幅油缸，实现机械能向液压能的转化，最后通过左右变幅将液压能再转化为机械能，使左右变幅油缸的缸体能够相对于活塞杆左右运动，进而实现与左右变幅油缸连接的锯片3位置的调整，从而对岩石切割装置的切割位置进行调整。

锯片3位置的调整还可以通过连接臂201位置的调整来实现，具体地，连接臂201上下位置的调整通过第二电控液压组件5来实现。第二电控液压组件5包括：上下变幅油缸，连接端与支架202可转动连接，驱动端与连接臂201可转动连接；液压油箱，与上下变幅油缸通过液压管线连接；上下变幅控制阀，设置在液压管线上，并与电控柜8电连接；发动机系统，为上下变幅油缸提供动力。

具体地，支架202呈直角三角形，较长的直角边设置在底架1的滑轨上，连接臂201的一端和上下变幅油缸的连接端分别与支架202斜边的两端连接，同时，上下变幅油缸的驱动端与连接臂201的另一端连接，使连接臂201、上下变幅油缸以及支架202的斜边形成一个三角形，且上下变幅油缸所在的斜边长度可变。当上下变幅油缸的驱动端向外伸长时，连接臂201会向下偏斜，使锯片3向下运动，对岩石的切割深度增加。当上下油缸的驱动端缩短时，连接臂201会向上偏斜，使锯片3向上运动，直至离开岩石，以在下一个位置对岩石进行切割。

第一电控液压组件5中的液压油箱和发动机系统可以与第一电控液压组件4中是相同的，即第一电控液压组件4和第一电控液压组件5可以使用共同的液压油箱和发动机系统，以减少岩石切割装置中零部件的数量，使整个装置结构简单，减轻装置的重量。同理，下文即将提到的第三电控液压组件6和折叠式支撑腿10，也与第一电控液压组件4共用同一套液压油箱和发动机系统，以为第三电控液压组件6和折叠式支撑腿10中的油缸提供液压油和驱动力。

而上述组件油缸中的液压油应在何时输送，输送多少，由相应的控制阀来决定，通过使各控制阀与电控柜8电连接，可以通过电控柜8统一控制各阀门的启动与关闭，从而实现电控柜8对整个岩石切割装置的电路控制。

连接臂201前后位置的调整通过第三电控液压组件6来实现，第三电控液压组件6包括：前后变幅油缸，连接端通过连接座固定在底架1上，驱动端与支架202相连接；液压油箱，与前后变幅油缸通过液压管线连接；前后变幅控制阀，设置在液压管线上，并与电控柜8电连接；发动机系统，为前后变幅油缸提供动力。通过前后变幅油缸驱动支架202在底架1上前后运动，从而对与支架202连接的连接臂201进行调整，便于对锯片3的切割位置进行调整。

如附图1所示，锯片3的上半周缘上罩装有锯片罩301，锯片罩301固定在左右变幅油缸2033缸体的两端。通过锯片罩301对锯片3进行保护，防止锯片3受到损伤或污染，同时提高锯片3的安全性能，避免锯片3对岩石切割设备的其他部件或附近的操作人员造成意外损伤。

由于管沟挖掘作业现场碎石较多，地形崎岖，为了便于岩石切割装置的移动，采用了适用范围较广的履带行走机构7。履带行走机构7包括主动轮、支重轮、拖链轮、驱动轮和履带，通过多根连接杆使各个齿轮的轮轴与底架1相连接，以使履带行走机构7能够带动底架1及其上方的部件移动，便于岩石切割装置位置的调整。另外，为了使岩石切割装置在作业时尽量保持平稳，该装置还包括设置在底架1四个角部的四个折叠式支撑腿10，每个折叠式支撑腿10包括：可转动地设置在底架1上的第一折叠臂1001；一端与第一折叠臂701的一端可转动连接的第二折叠臂1002；支撑腿油缸1003，连接端与第一折叠臂1001的另一端连接，驱动端与第二折叠臂1002的另一端连接；液压油箱，与支撑腿油缸1003通过液压管线连接；支撑腿控制阀，设置在液压管线上，并与电控柜8电连接；发动机系统，为支撑腿油缸1003提供动力。

当岩石切割装置不需要支撑时，第二折叠臂1002可以收起，与第一折叠臂1001基本重合如附图1中左侧的折叠式支撑腿10，减少折叠式支撑腿10所占据的空间，不影响锯片3的正常使用。而当岩石切割装置需要支撑时，可以将第二折叠臂1002放开如附图1中右侧的折叠式支撑腿10，并在第二折叠臂1002的端部设置支撑板，以增加第二折叠臂1002与管沟的接触面积，使折叠式支撑腿10为岩石切割装置提供更稳定的支撑，保证锯片3对岩石的平稳切割。折叠式支撑腿10的动力来自支撑腿液压缸1003，支撑腿液压缸1003的连接端与第一折叠臂1001连接，驱动端与第二折叠臂1002连接，以通过支撑腿液压缸1003驱动第二折叠臂1002的伸展或收缩。支撑腿控制阀与电控柜8电连接，通过电控柜8对支撑腿控制阀的打开与关闭进行控制，从而对支撑腿液压缸1003驱动端的伸缩距离进行控制，使折叠式支撑腿10能够为岩石切割装置提供稳定的支撑。

管沟挖掘现场地面不平坦，容易使岩石切割装置在作业时底架1处于倾斜状态，从而导致两组锯片3切割的切割深度不一致，不利于挖掘机等设备的后续作业。因此，电控柜8中还设置有角度传感器，底架1的底面上还设置有与电控柜8电连接的两个调平油缸11，调平油缸11位于底架1的两侧，固定端与履带行走机构7连接，驱动端与底架1连接。具体地，调平油缸11与液压油箱通过液压管线连接，以通过液压油箱为调平油缸11提供液压油。液压管线上设置有调平控制阀，电控柜8与调平控制阀电连接，以通过电控柜8控制调平控制阀的打开与关闭，从而对调平油缸11的工作状态进行调整。

具体地，通过电控柜8对角度传感器检测到的倾斜角度进行判断，当切割面(即底架1所处的平面)与水平面存在倾角，即切割面未处于水平状态时，电控柜8中的角度传感器向调平控制阀发出信号，使底架1左侧或右侧的调平油缸11的驱动端伸展或收缩，以使底架1向右侧或左侧偏转，保证切割锯片与切割面在工作时始终保持垂直。其中，底架1允许的偏转范围为左右各15°，以保证底架1上方各部件的正常运转。举例来说，当履带行走机构7处于向左倾斜即左低右高的坡面上时，底架1处于向左倾斜的状态，此时使左侧调平油缸11的驱动端伸展，将底架1的左侧抬高，即使底架1稍微向右偏转，从而使底架1再次处于水平状态，便于底架1左右两侧的连接臂201对两组锯片3的同步调整，使两组锯片3对岩石进行同步切割，便于挖掘机等设备铲走被切割后的岩石。

岩石切割装置可以在电控柜8的控制下，使履带行走机构7自动行走，到达合适位置后，通过对连接臂201位置的调整，对岩石进行切割。电控柜8对岩石切割装置的自动控制，通过设置在电控柜8中的PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制器来实现。可以采用模块式PLC控制器，其中包括用于连接电源的电源模块，用于综合处理各模块信息的CPU模块，以及用于控制第一电控液压组件4、第二电控液压组件5、第三电控液压组件6、履带行走机构7、调平油缸11以及支撑腿油缸的调整模块等。PLC控制器与上述各组件中的控制阀门电连接，通过PLC控制器控制电动阀门的通电状态，从而对电动阀门的打开或关闭进行调整，当电动阀门打开时，液压油箱内的液压油能够进入左右变幅油缸、上下变幅油缸、前后变幅油缸、支撑腿油缸、调平油缸11中，这些油缸即开始工作，当电动阀门关闭时，上述油缸也相应停止工作。PLC控制器还与液压马达电连接，以通过PLC控制器控制液压马达的工作状态，从而控制液压马达两端的锯片3的旋转或静止。另外，可以在PLC控制器中设置行走模式和切割模式，在行走模式下，可以通过履带行走机构7实现岩石切割装置的前进或后退，通过调平油缸11调整底架1的位置，以保证岩石切割的顺利进行。在切割模式下，可以实现锯片3前后、上下、左右位置的调整，以对岩石进行精准切割。

为了降低岩石切割过程中锯片3的温度，如附图2和附图3所示，岩石切割装置还包括喷水机构12，喷水机构12包括：水箱，设置在底架1的顶面上；喷嘴，设置在连接组件上，喷嘴的头部对准锯片3，水箱和喷嘴通过水管连接；电动控制阀，设置在水管上，并与电控柜8电连接。锯片3使用过程中，由于与岩石快速摩擦而产生大量热量，通过水箱提供冷却水，通过电控柜8控制电动控制阀的打开或闭合，通过水管将水箱中的冷却水输送至喷嘴，并在电动控制阀打开时，向锯片3喷射冷却水，从而降低锯片3的温度，避免锯片3因温度过高而产生变形或火花，保证锯片3的安全使用。

为了便于电控柜8的控制，岩石切割装置中还包括遥控器，遥控器与PLC控制器无线连接，操作人员通过遥控器可以远程控制PLC控制器的工作模式和各用电设备的工作状态，从而实现岩石切割装置的自动作业，减轻操作人员的工作负担。另外，岩石切割作业具有一定的危险性，操作人员站在远离锯片3的位置也更加安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。