一种自适应变角度环保绞刀及具有其的水下开沟机

1.本发明涉及电缆铺设装置技术领域，具体涉及一种自适应变角度环保绞刀及具有其的水下开沟机。


背景技术：

2.现有水下海床开沟装置，开沟过程中绞链与海床之间夹角一般为直线形式，很难实现或达到曲线形式的变角度开挖，从而使得开挖阻力较大，绞链开挖破土效果不佳，从而使得整个装置的使用场景比较单一，使用也不方便。
3.为了克服上述缺点，改善现有开沟机开挖坚硬土体时效率较低的不足，本发明提出了一种变角度环保绞刀，开挖过程中开挖角度能够随着土体的力学特性而实现自动调整，实现更好地开挖土体、减小开挖阻力的效果。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中的问题之一。
5.本发明的第一目的在于提出一种自适应变角度环保绞刀。
6.根据本发明实施例的自适应变角度环保绞刀，它包括：第一绞刀部，所述第一绞刀部包括多个链式绞刀；换向部，所述换向部包括多个换向件，两个相邻的所述链式绞刀之间连接有一个所述换向件，所述换向件能实现两个相邻的所述链式绞刀之间的变角度调节；以及第二绞刀部，所述第二绞刀部包括篮式绞刀，所述篮式绞刀通过转接部连接于所述第一绞刀部的末端的链式绞刀的一端处，所述转接部能实现链式绞刀和所述篮式绞刀之间的变角度调节。
7.如上设置，由于换向件能实现两个相邻的所述链式绞刀之间的变角度调节，转接部能实现链式绞刀和所述篮式绞刀之间的变角度调节，进而实现环保绞刀的角度调节，即开挖角度能根据土体力学特性实现调整，形成曲线形状、角度可变的开挖断面，同时实现了开沟的深度相应调节。
8.根据本发明的一个实施例，所述换向件包括换向块，所述换向块的一端转动连接于一个所述链式绞刀的一端处，所述换向块的另一端转动连接于与该一个所述链式绞刀相邻的另一个链式绞刀的一端处。
9.根据本发明的一个实施例，所述转接部包括第一转接臂，所述第一转接臂转动连接于所述换向件靠近所述篮式绞刀的一端处；以及第二转接臂，所述第二转接臂转动连接于所述篮式绞刀的刀轴上。
10.根据本发明的一个实施例，所述链式绞刀包括：链条，所述链条设置为两个；第一双排齿轮，所述第一双排齿轮设置为两个；第二双排齿轮，所述第二双排齿轮亦设置两个，其中，一个所述第一双排齿轮和一个所述第二双排齿轮啮合设置于所述一个链条内，另一个所述第一双排齿轮和另一个所述第二双排齿轮啮合设置于所述另一个链条内；驱动轴，所述驱动轴设置为两个，一个所述驱动轴连接于一个所述第一双排齿轮和另一个所述第一
双排齿轮上，另一个所述驱动轴连接于一个所述第二双排齿轮和另一个所述第二双排齿轮上，所述驱动轴的中心处设置有驱动齿轮；所述换向件还包括换向齿轮，所述换向齿轮设置于所述换向块内，所述换向齿轮与所述驱动齿轮相啮合设置。
11.根据本发明的一个实施例，任意两个链条之间设置有支撑部，所述支撑部包括多个支撑件，所述支撑件包络：底架，所述底架的一端连接于所述一个驱动轴上，所述底架的另一端连接于所述另一个驱动轴上；第一连接座，所述第一连接座设置两个，两个所述第一连接座分别设置所述底架的中心处的两侧处。
12.根据本发明的一个实施例，所述换向件还包括第二连接座，所述第二连接座设置为两个，两个所述第二连接座分别设置于所述换向块的中心处的两端处，所述第一连接座和所述第二连接座之间设置有液压推杆。
13.根据本发明的一个实施例，每一条所述链条包括多个链块，多个所述链块上设置有分别与所述第一双排齿轮和所述第二双排齿轮相适配的两个齿槽，两个所述齿槽之间设置有多个第一刀齿，多个所述链块之间还设置有连接件。
14.根据本发明的一个实施例，所述篮式绞刀包括两个相互连接的绞刀体，所述绞刀体上设置有第二刀刃。
15.根据本发明的一个实施例，所述绞刀体包括:底环，所述底环的中心处连接有刀轴；以及延伸臂，所述延伸臂沿着所述底环向一侧延伸设置，所述延伸臂上设置有第二刀刃。
16.本发明的第二目的在于提出一种水下开沟机。
17.根据本发明实施例的水下开沟机，它包括：开沟机本体，所述自适应变角度环保绞刀通过框架连接于所述开沟机本体上。
18.如上设置，开挖角度能根据土体力学特性实现调整，也即实现开沟的深度相应调节。
附图说明
19.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
20.图1为本发明实施例与框架的连接结构示意图；
21.图2为本发明实施例结构示意图；
22.图3为本发明实施例相邻链式绞刀的结构示意图；
23.图4为本发明实施例的链条的局部结构示意图；
24.图5为本发明实施例的链式绞刀和篮式绞刀的连接结构示意图；
25.图6为本发明实施例的篮式绞刀的结构示意图；
26.图7为本发明实施例的转接部结构示意图。
27.图中：
28.100-框架；
29.200-自适应变角度环保绞刀；210-链式绞刀；211-第一双排齿轮；212-第二双排齿轮；213-链条；214-链块；2141-齿槽；2142-第一刀齿；2143-连接件；215-驱动轴；2151-驱动齿轮；220-篮式绞刀；221-绞刀体；2211-底环；22111-第二刀齿；2212-延伸臂；2213-刀轴；230-支撑件；231-底架；232-第一连接座；233-液压推杆；240-换向件；241-第二连接座，
242-换向块；243-换向齿轮；250-转接部；251-第一转接臂；252-第二转接臂；253-第三连接座；260-固定支座。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
31.如图1至7所示，根据本发明实施例的自适应变角度环保绞刀200，它包括第一绞刀部、换向部、第二绞刀部和转接部。该第一绞刀部包括多个链式绞刀210；该换向部包括多个换向件240，两个相邻的该链式绞刀210之间连接有一个该换向件240，该换向件240能实现两个相邻的该链式绞刀之间的变角度调节；该第二绞刀部包括篮式绞刀220，该篮式绞刀通过转接部连接于该第一绞刀部的末端的链式绞刀的一端处，该转接部能实现链式绞刀210和该篮式绞刀220之间的变角度调节。
32.如上设置，由于换向件能实现两个相邻的该链式绞刀之间的变角度调节，转接部能实现链式绞刀和该篮式绞刀之间的变角度调节，进而实现环保绞刀的角度调节，即开挖角度能根据土体力学特性实现调整，也即实现开沟的深度相应调节。
33.进一步地，该换向件240包括换向块242，该换向块242的一端转动连接于一个该链式绞刀210的一端处，该换向块242的另一端转动连接于与该一个该链式绞刀210相邻的另一个链式绞刀210的一端处。
34.如上设置，换向块能实现两个相邻的该链式绞刀之间的变角度调节。
35.进一步地，该转接部250包括第一转接臂251和第二转接臂252。该第一转接臂转动连接于该换向件靠近该篮式绞刀的一端处；该第二转接臂转动连接于该篮式绞刀的刀轴上。
36.如上设置，转接部能实现链式绞刀和该篮式绞刀之间的变角度调节。
37.进一步地，该链式绞刀210包括：链条213、第一双排齿轮211、第二双排齿轮212和驱动轴215。该链条213设置为两个；该第一双排齿轮211设置为两个；该第二双排齿轮212亦设置两个，其中，一个该第一双排齿轮和一个该第二双排齿轮啮合设置于该一个链条内，另一个该第一双排齿轮和另一个该第二双排齿轮啮合设置于该另一个链条内；该驱动轴215设置为两个，一个该驱动轴连接于一个该第一双排齿轮和另一个该第一双排齿轮上，另一个该驱动轴连接于一个该第二双排齿轮和另一个该第二双排齿轮上，该驱动轴的中心处设置有驱动齿轮2151；该换向件240还包括换向齿轮243，该换向齿轮设置于该换向块242内，该换向齿轮与该驱动齿轮2151相啮合设置。
38.如上设置，一个链条绞刀内，可以通过一侧的驱动轴来实现该链条绞刀的相对角度调节；任意相邻的链条绞刀之间，通过换向齿轮与驱动齿轮的啮合实现，两者之间的角度调节。
39.进一步地，任意两个链条之间设置有支撑部，该支撑部包括多个支撑件230，该支撑件包络：底架231、第一连接座232。该底架231的一端连接于该一个驱动轴215上，该底架的另一端连接于该另一个驱动轴上；该第一连接座232设置两个，两个该第一连接座分别设
置该底架的中心处的两侧处。
40.进一步地，该换向件240还包括第二连接座241，该第二连接座设置为两个，两个该第二连接座分别设置于该换向块242的中心处的两端处，该第一连接座232和该第二连接座241之间设置有液压推杆233。
41.进一步地，该转接部的中心处设置有第三连接座253，该第三连接座和该第二连接座之间亦设置有液压推杆233。
42.进一步地，每一条该链条213包括多个链块214，多个该链块上设置有分别与该第一双排齿轮211和该第二双排齿轮212相适配的两个齿槽2141，两个该齿槽之间设置有多个第一刀齿2142，多个该链块之间还设置有连接件2143。
43.进一步地，该篮式绞刀220包括两个相互连接的绞刀体221，该绞刀体上设置有第二刀刃22111。
44.进一步地，该绞刀体包括:底环2211、延伸臂2212。该底环2211的中心处连接有刀轴2213；该延伸臂2212沿着该底环2211向一侧延伸设置，该延伸臂2212上设置有第二刀刃22111。
45.根据本发明实施例的水下开沟机，它包括：开沟机本体，该自适应变角度环保绞刀200通过框架100连接于该开沟机本体上，具体地，该自适应变角度环保绞刀200通过固定支座260连接于该框架100上。
46.如上设置，开挖角度能根据土体力学特性实现调整，也即实现开沟的深度相应调节。
47.该发明具备：
①
海床开沟角度、开沟深度可调节，实现了曲线形状的土体开挖界面；
②
开挖角度随土体力学特性自动化调整功能。
48.与现有技术相比，本发明具备如下特点：
49.1、具备了海床开沟深度自动调整功能，可以通过液压推杆的推拉运动，具体地是液压推杆的伸长或缩短，一方面，能够调整环保绞刀开挖土体的深度，变化范围为3m-5m，优于规范要求的3米深度，另一方面，可以调整开挖过程中的开挖角度，实现了绞刀的最佳破土功能，有效地降低了绞刀的破土阻力；
50.2、环保绞刀变角度功能，该环保绞刀包括链式绞刀，每部分链式绞刀之间连接着换向齿轮和液压推杆，用于确保每部分链式绞刀旋转方向一致；通过液压推杆的调整，可以确保链式绞刀能够组成优良的开挖曲面，达到最优的破土效果，能够实现高效、省力地开沟作业；
51.3、底部篮式绞刀，利用高速定轴旋转，一方面，可以将周围挖掘的土体进一步破碎，另一方面，篮式绞刀的旋转，在绞笼内部形成较大的旋涡作用，能够为后方的泥水两相流抽吸作业提供更好的保障。
52.通过固定支座连接在框架上，然后与开沟机连接在一起，通过液压杆来调整土体的开挖角度。具体作业过程详述如下：
53.1、开沟机到达海底，两侧滑靴与海床土体接触后，液压推杆调整相邻链式绞刀间的夹角，从而改变开沟机的开挖角度，从而达到预定的开沟深度。
54.2、开沟机作业过程中，当遇到较为坚硬的土层时，链式绞刀通过调整角度，近似形成直线形状，对硬土层进行薄层挖掘；当遇到强度较低的土层时，链式绞刀通过调整角度，
形成曲率较大的弧线形状，对包围的土层进行大面积挖掘，充分利用软弱土体的易碎性；当链式绞刀成弧线形作业时，能够对前方切割土体产生较强的包裹作用，从而对开沟机产生较大的下压作用，增加了开沟作业过程的稳定性。
55.以上仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。