双轮铣槽机铣轮布齿系统的制作方法

本实用新型涉及铣轮布齿系统技术领域，尤其涉及一种地下连续墙施工用的双轮铣槽机铣轮布齿系统。

背景技术：

地下连续墙是经半个多世纪以来的在基础施工工程和地下隐蔽工程中迅速发展和广泛应用的一项新技术。地下连续墙最早发源于欧洲，在国外采用专用设备施工的地下连续墙施工工法，属于低噪音，低振动的施工工法。地下连续墙因墙体属整体浇铸，具有结构刚性大、整体性好、防渗性能高和耐久性长、对周围地基影响小、对邻近构筑物环境影响少、适应地层范围广等特点，在城市轨道交通、水利水库、港口建设、市政工程、桥梁、高层建筑等方面都得到了越来越广泛的应用。

双轮铣槽机是目前世界上一种比较先进的地下连续墙施工专用设备，通过铣轮切削，破碎岩层，反循环出渣，形成需要的成槽。铣轮上布齿系统是双轮铣槽机最关键的核心系统之一。由于设备铣削作业时，铣轮系统外围铣齿是与岩土地质直接作用，铣轮上铣齿的布置规律对岩石破碎效率和铣削速度至关重要，包括铣齿运动轨迹、切削岩石面积、切入角、切削点间距、侧壁残余铣削等布齿参数的确定，但目前对这方面的研究还属于空白。

鉴于以上问题，开发岩层适应范围广、岩石破碎受力均匀、铣齿磨损小、铣削效率高的铣轮布齿系统是本领域的迫切需求。

为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种双轮铣槽机铣轮布齿系统，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种双轮铣槽机铣轮布齿系统，其岩层适应范围广、岩石破碎受力均匀、铣齿磨损小、铣削效率高。

为解决上述问题，本实用新型公开了一种双轮铣槽机铣轮布齿系统，包括铣轮主体，在铣轮主体的左轮毂和右轮毂上定位布置有齿座板，在齿座板上焊接固定多个截齿，多个截齿在左轮毂和右轮毂上按布齿规律对称布置，其特征在于：

将左轮毂沿轮毂外圆周展开，再将展开平面沿轴向以多个轴向等分线分成若干等分，最外侧的为外侧边线，最内侧的为内侧边线，同时沿圆周向以圆周等分线分成若干等分，在左轮毂上的截齿分为中部截齿、外侧截齿、内侧截齿和修槽截齿，将左轮毂的外圆周面按90°分成区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ、区域Ⅳ，首先在四个区域等分线与外侧边线的交点处定位布置四个外侧截齿，四个外侧截齿不得超过相邻轴向等分线且至少要有一个外侧截齿在外侧边线上，外侧截齿的截齿尖点低于铣削圆周面，使得外侧截齿能够形成多层铣削方式对槽壁和挖掘表面进行铣削，在区域Ⅱ和区域Ⅳ的中部位置的圆周等分线与内侧边线交点位置各设置一个内侧截齿，两个内侧截齿不得超过相邻轴向等分线且至少要保留一个内侧截齿在内侧边线上，在除了外侧边线和内侧边线的每个轴向等分线上至少各布置一个中部截齿，从而使得截齿布置覆盖整个挖掘表面，所述中部截齿中的多个分布在除外侧截齿和内侧截齿的其余圆周等分线上，且圆周等分线上的中部截齿和内侧截齿的截齿尖点连线构成铣削主曲线，多余的中部截齿分别布置在区域Ⅰ和区域Ⅲ的铣削主曲线上方区域的中部位置，但不在圆周等分线上，所述中部截齿和内侧截齿的截齿尖点都位于铣削圆周面上，在区域Ⅱ和区域Ⅳ的外侧边线的中点位置上各设置一个修槽截齿，且修槽截齿的截齿尖点低于铣削圆周面。

其中：截齿的侧偏角为截齿旋转轴线和轴向等分线之间的角度，范围为-50°至50°。

其中：截齿的后倾角为截齿旋转轴线和圆周切平面之间的角度，范围为0°至50°。

其中：中部截齿、外侧截齿和内侧截齿的后倾角取值45°，修槽截齿的后倾角取值5°。

其中：将左轮毂展开平面沿轴向分成23等分和24个轴向等分线，同时沿圆周向分成24等分，23等分的24个轴向等分线上设置有2个内侧截齿和22个中部截齿，所述22个中部截齿中的18个以及2个内侧截齿和4个外侧截齿设置于24个圆周等分线上，而设置于圆周等分线上18个中部截齿和2个内侧截齿的截齿尖点形成铣削主曲线，其它4个中部截齿分为两组，分别位于区域Ⅰ和区域Ⅲ的铣削主曲线上方区域的中部位置。

其中：靠近轮毂中间的中部截齿的侧偏角取值7°或-7°，靠近轮毂边侧的中部截齿的侧偏角取值30°或45°。

其中：2个内侧截齿的侧偏角取值45°，4个外侧截齿的侧偏角取值50°，2个修槽截齿的侧偏角取值50°。

其中：将左轮毂展开平面沿轴向分成27等分，同时沿圆周向分成28等分，27等分的28个轴向等分线上设置有2个内侧截齿和26个中部截齿，所述26个中部截齿中的22个以及2个内侧截齿和4个外侧截齿设置于28个圆周等分线上，而设置于圆周等分线上22个中部截齿和2个内侧截齿的截齿尖点形成铣削主曲线，其它4个中部截齿分为两组，分别位于区域Ⅰ和区域Ⅲ的铣削主曲线上方区域的中部位置。

其中：靠近轮毂中间的中部截齿的侧偏角取值7°或-7°，靠近轮毂边侧的中部截齿的侧偏角取值30°或45°。

其中：2个内侧截齿的侧偏角取值45°，4个外侧截齿的侧偏角取值50°，2个修槽截齿的侧偏角取值50°。

通过上述结构可知，本实用新型的双轮铣槽机铣轮布齿系统具有如下效果：

一、左轮毂和右轮毂上的截齿按布齿规律对称布置，使得铣轮铣削岩石时对称受力，铣轮不易偏斜。

二、铣轮上的截齿按在轮毂上的分布位置及功能特点分为中部截齿、外侧截齿、内侧截齿和修槽截齿，同时每个截齿按照最佳受力空间角度在轮毂上合理布局，实现岩层适应范围广、岩石破碎受力均匀、铣齿磨损小、铣削效率高的铣轮布齿系统。

三、不同尺寸的铣轮布齿系统设计，根据轴向等分线数量和圆周等分线数量，通过增加中部截齿来满足布齿系统能够覆盖整个挖掘表面。

四、通过截齿在轮毂上按照特定布齿规律合理布置，实现截齿能够覆盖整个挖掘表面，且截齿以最佳切入角来铣削岩石，使得岩石破碎受力均匀、铣齿磨损小，从而提高破岩效率和铣削速度。

本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本实用新型的双轮铣槽机铣轮布齿系统的结构示意图。

图2显示了本实用新型第一实施例的布齿俯视图。

图3显示了本实用新型第一实施例的布齿周向位置图及截齿的侧偏角表示图。

图4显示了本实用新型的截齿的后倾角表示图。

图4A显示了图4中的侧视图。

图5显示了本实用新型第二实施例的布齿俯视图。

图6显示了本实用新型第二实施例的布齿周向位置图及截齿的侧偏角表示图。

具体实施方式

参见图1，显示了本实用新型的双轮铣槽机铣轮布齿系统。

所述双轮铣槽机铣轮布齿系统包括铣轮主体1，在铣轮主体1的左轮毂2和右轮毂3上定位布置有齿座板4，在齿座板4上焊接固定多个截齿5，多个截齿5在左轮毂2和右轮毂3上按布齿规律对称布置，所述齿座板4的定位位置是根据截齿5的空间定位位置来确定的，截齿5的空间定位是通过截齿尖点和截齿旋转轴线的空间角度来确定的。

参照图2，显示了本实用新型中第一实施例中左轮毂2和右轮毂3上的截齿5对称布置的示意图，这种对称分布使得铣轮铣削岩石时对称受力，铣轮不易偏斜；

参照图3、图4和图4A，显示了本实用新型第一实施例中左轮毂2上的截齿分布示意图，而右轮毂3上的截齿分布与之对称，将左轮毂2沿轮毂外圆周展开，再将展开平面沿轴向分成若干等分(称为轴向等分线)，同时沿圆周向分成若干等分(称为圆周等分线)，在左轮毂2上的截齿5分为中部截齿6、外侧截齿7、内侧截齿8和修槽截齿9，将左轮毂2的外圆周面按90°分成四个区域(区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ、区域Ⅳ)，首先在四个区域等分线与外侧边线10的交点处定位布置四个外侧截齿7，由于槽壁处截齿铣削量大且截齿偏斜角度也大，因此布置四个外侧截齿7，四个外侧截齿7可从外侧边线10向内侧偏移一定距离，但不得超过相邻轴向等分线且至少要有一个外侧截齿7在外侧边线10上，外侧截齿7的截齿尖点也适当低于铣削圆周面14(挖掘表面)，使得外侧截齿7能够形成多层铣削方式对槽壁和挖掘表面进行铣削，在区域Ⅱ和区域Ⅳ各自中部位置的圆周等分线与内侧边线11交点位置各设置一个内侧截齿8(优选的两个内侧截齿8的截齿尖点与左轮毂2圆心的连线之间的夹角为180°)，两个内侧截齿8可从内侧边线11向外侧偏移一定距离，但不得超过相邻轴向等分线且至少要保留一个内侧截齿8在内侧边线11上，在除了外侧边线10和内侧边线11的每个轴向等分线上至少各布置一个中部截齿6，从而使得截齿布置覆盖整个挖掘表面，所述中部截齿6中的多个分布在除外侧截齿7和内侧截齿8的圆周等分线上，且圆周等分线上的中部截齿6和内侧截齿8的截齿尖点连线构成铣削主曲线13(类似波浪线)，多余的中部截齿6分别布置在区域Ⅰ和区域Ⅲ的铣削主曲线13(波浪线)上方区域的中部位置，但不在圆周等分线上，所述中部截齿6和内侧截齿8的截齿尖点都位于铣削圆周面14(挖掘表面)上，最后在区域Ⅱ和区域Ⅳ的外侧边线10的中点位置上各设置一个修槽截齿9(优选的两个修槽截齿9的截齿尖点与左轮毂2圆心的连线之间的夹角为180°)，且修槽截齿9的截齿尖点低于铣削圆周面14较多，待其他截齿完成岩层挖掘后，修槽截齿9再进行槽壁铣削修平，在区域Ⅱ和区域Ⅳ内，修槽截齿9的周边除了铣削主曲线上的截齿外，不设置其他截齿，是因为有其他截齿存在会影响槽壁的平面度。

参考图3，截齿5的侧偏角α为截齿旋转轴线12和轴向等分线之间的角度，范围为-50°≤α≤50°。

参考图4，截齿5的后倾角β为截齿旋转轴线12和圆周切平面15之间的角度，范围为0°≤β≤50°。

优选的是，所述截齿5可以是任何铣齿类型。

不同尺寸的铣轮布齿系统设计，根据轴向等分线数量和圆周等分线数量，通过增加中部截齿6来满足布齿系统能够覆盖整个挖掘表面。

参照图2-图3，是本实用新型中左轮毂2上布齿系统的第一实施例，而右轮毂3上的截齿分布与之对称，将左轮毂2展开平面沿轴向分成23等分(等分线从轮毂内侧边线向外侧依次编号0,1,2…23，0为内侧边线11，23为外侧边线10)，同时沿圆周向分成24等分，23等分的24个轴向等分线上设置有2个内侧截齿8和22个中部截齿，所述22个中部截齿中的18个以及2个内侧截齿和4个外侧截齿7设置于24个圆周等分线上，而设置于圆周等分线上18个中部截齿6和2个内侧截齿8的截齿尖点形成铣削主曲线13，其它4个中部截齿分为两组，分别位于区域Ⅰ和区域Ⅲ的铣削主曲线上方区域的中部位置，其中，靠近轮毂中间(优选位于轴向23等分的中部8等分)的中部截齿6的侧偏角α取值7°或-7°，靠近轮毂边侧(优选位于轴向23等分中两侧7等分)的中部截齿6的侧偏角α取值30°或45°，2个内侧截齿8的侧偏角α取值45°，4个外侧截齿7的侧偏角α取值50°，2个修槽截齿9的侧偏角α取值50°。

中部截齿6、外侧截齿7和内侧截齿8的后倾角β取值45°，该角度的轴向力最小，同时吃入地层能力最强；修槽截齿9的后倾角β取值5°。

22个中部截齿6在编号1至22的轴向等分线上各布置1个，同时，铣削主曲线上的18个中部截齿6和2个内侧截齿8，再加上4个外侧截齿7，共24个截齿5，满足在24个圆周等分线上各布置1个截齿5。

参照图5-图6，是本实用新型中左轮毂2上布齿系统的第二实施例，而右轮毂3上的截齿分布与之对称，第二实施例的铣轮挖掘表面宽度比实施例1宽，将轮毂展开平面沿轴向分成27等分(等分线从轮毂内侧边线向外侧依次编号0,1,2…27，0为内侧边线11，27为外侧边线10)，同时沿圆周向分成28等分，27等分的28个轴向等分线上设置有2个内侧截齿8和26个中部截齿，所述26个中部截齿中的22个以及2个内侧截齿和4个外侧截齿7设置于28个圆周等分线上，而设置于圆周等分线上22个中部截齿6和2个内侧截齿8的截齿尖点形成铣削主曲线13，其它4个中部截齿分为两组，分别位于区域Ⅰ和区域Ⅲ的铣削主曲线上方区域的中部位置，其中，靠近轮毂中间(优选位于轴向23等分的中部9等分)的中部截齿6的侧偏角α取值7°或-7°，靠近轮毂边侧(优选位于轴向23等分中两侧9等分)的中部截齿6的侧偏角α取值30°或45°，2个内侧截齿8的侧偏角α取值45°，4个外侧截齿7的侧偏角α取值50°，2个修槽截齿9的侧偏角α取值50°。

中部截齿6、外侧截齿7和内侧截齿8的后倾角β取值45°，该角度的轴向力最小，同时吃入地层能力最强；修槽截齿9的后倾角β取值5°。

26个中部截齿6在编号1至26的轴向等分线上各布置1个，同时，铣削主曲线上的22个中部截齿6和2个内侧截齿8，再加上4个外侧截齿7，共28个截齿5，满足在28个圆周等分线上各布置1个截齿5。

通过上述结构可知，本实用新型的双轮铣槽机铣轮布齿系统具有如下优点：

一、左轮毂和右轮毂上的截齿按布齿规律对称布置，使得铣轮铣削岩石时对称受力，铣轮不易偏斜。

二、铣轮上的截齿按在轮毂上的分布位置及功能特点分为中部截齿、外侧截齿、内侧截齿和修槽截齿，同时每个截齿按照最佳受力空间角度在轮毂上合理布局，实现岩层适应范围广、岩石破碎受力均匀、铣齿磨损小、铣削效率高的铣轮布齿系统。

三、不同尺寸的铣轮布齿系统设计，根据轴向等分线数量和圆周等分线数量，通过增加中部截齿来满足布齿系统能够覆盖整个挖掘表面。

四、通过截齿在轮毂上按照特定布齿规律合理布置，实现截齿能够覆盖整个挖掘表面，且截齿以最佳切入角来铣削岩石，使得岩石破碎受力均匀、铣齿磨损小，从而提高破岩效率和铣削速度。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。