一种附着于挖掘机上的控制坡比装置及其使用方法与流程

本发明涉及边坡坡比控制设备，尤其涉及一种附着于挖掘机上的控制坡比装置及其使用方法。

背景技术：

1、在基坑(槽)土方作业施工过程中，土方开挖坡比一般都由测量员控制，最常见的方法是根据施工方案测量出基坑“开口线”和“底口线”，然后用自制的“坡度尺”来控制坡比。但在实际操作中，当基坑开挖较深、土质较松软时，测量员无法站在陡峭的边坡操作“坡度尺”，这就给控制基坑边坡精准度造成了困难；

2、传统土方开挖放坡技术在实际施工中存在以下缺点：

3、1、测量员通过现场测量控制坡比，遇到所施工的基坑深度较深时，给测量员造成的安全风险较大；施工现场因土质松软、空间狭小、无安全走道等原因使测量工作难以进行。

4、2、测量员要随时跟踪测量，分层分区段控制坡比，劳动强度大，且容易出现测量错误。

5、3、挖掘机司机与测量员配合不默契，造成坡比出现误差的情况。

6、4、遇到恶劣天气因测量员无法工作，导致土方作业难以进行。

7、如中国实用新型专利(cn202120368772.6)公开了坡比控制仪，包括固定架，靠近所述护坡的设计位置安装于地面且高度可调；坡度刻度盘，位置可调地安装于所述固定架的顶部；以及激光发射组件，可转动地安装于所述坡度刻度盘上，所述激光发射组件能够发射激光，根据设计坡比通过移动调节所述坡度刻度盘，并通过向所述基坑的方向转动调节所述激光发射组件，使所述激光发射组件发出的激光与所述护坡的设计位置相一致，从而能够控制开挖形成的所述护坡的坡比，解决了装置固定支架需固定于开挖边坡上方，对土质和作业面有一定要求，适用性较差；且需保证开挖过程中仪器不发生扰动的技术问题；

8、如中国实用新型专利(cn202020303927).3)公开了一种用于边坡坡比控制的装置，包括量角器和线锤，还包括槽钢、若干支腿、激光发射单元和坡比反馈单元，若干所述支腿垂直固定在槽钢下方，所述量角器固定在槽钢上，且所述量角器的90°刻度线与槽钢垂直，所述线锤的一端固定在量角器的中心点处，所述激光发射单元固定在槽钢的端部，且所述激光发射单元的光线与槽钢平行，所述坡比反馈单元包括显示器、监控摄像头和电源，所述显示器、监控摄像头均与电源电性连接，所述显示器与监控摄像头电信号连接，所述监控摄像头对准量角器；解决了装置架设于开挖边坡面，难于安装；且开挖过程易发生扰动产生误差的技术问题。

9、如中国发明专利(cn201910686924.4)公开了坡比自动测量装置，包括固定连接的滑轮和滑轮轴，滑轮轴两端转动连接地设于支杆端部，滑轮轴的一端设有电子感应器，电子感应器电气连接于控制系统，控制系统包括微处理器和显示仪表，支杆和控制系统设于盒体上，盒体上还设置有绞线盘，绞线盘的转轴绕设有拉绳，拉绳的外端绕过滑轮后固定连接有吊锤；在盒体或支杆上预设有测量基准点，并预先设计好吊锤尖端初始测量位置，微处理器基于上述设定预设处理程序，该预设处理程序的计算公式为,其中，l为吊锤竖向轴线与测量基准点的水平间距，单位m，l为已知值；h为吊锤尖端初始测量位置至盒体底面的竖向间距，单位m，h为已知值；r为滑轮的半径，单位m，r为已知值；π为圆周率，π为已知值；m为滑轮转动圈数，m的值根据电子感应器测量得到；解决了装置架设于开挖边坡上方，盒体侧边配置有脚踏，工作时需用脚踩住，以保持装置稳定，且开挖过程易发生扰动产生误差的技术问题。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供一种附着于挖掘机上的控制坡比装置及其使用方法，在驾驶室上固定支架，然后在固定支架的顶部通过连接轴转动连接设置刻度盘，能够便于对刻度盘调节，然后在刻度盘的一端固定第一水准器，在刻度盘的顶部设置可转动的激光测距仪，能够手动调节激光测距仪的角度，在激光测距仪的一端固定指针，能够让指针的指向始终与激光测距仪的激光束方向一致，并在激光测距仪的一侧固定第二水准器，通过第一水准器和第二水准器建立水平视线测量地面两点间高差。

2、为了解决上述的技术问题，本发明提供一种附着于挖掘机上的控制坡比装置，包括显示屏(2)、电源(4)和固定支架(6)，所述显示屏(2)位于电源(4)顶部，所述固定支架(6)位于电源(4)一端；

3、所述固定支架(6)底端外侧滑动连接有转动壳(14)，所述固定支架(6)两端均固定有滑动块(19)，所述固定支架(6)与转动壳(14)通过滑动块(19)滑动连接，所述转动壳(14)的内部安装有用于带动固定支架(6)升降的调节机构，所述调节机构包括螺纹杆(18)、升降板(20)、升降转动杆(21)、蜗杆(22)、蜗轮(23)和转动柱(24)，所述螺纹杆(18)的底部与转动壳(14)固定，所述螺纹杆(18)的外侧螺纹连接有转动柱(24)，所述转动柱(24)的外侧转动连接有升降板(20)，且所述升降板(20)与固定支架(6)固定；

4、所述固定支架(6)的顶部转动连接有刻度盘(7)，所述刻度盘(7)的一端固定有第一水准器(8)，刻度盘(7)的顶部转动连接有激光测距仪(10)，所述激光测距仪(10)的一侧固定有第二水准器(11)，所述激光测距仪(10)的一端固定有指针(12)。

5、进一步地，所述固定支架(6)的内部转动连接有升降转动杆(21)，且所述升降转动杆(21)与转动壳(14)滑动连接，所述升降转动杆(21)的一端且位于固定支架(6)的内部固定有蜗杆(22)，所述蜗杆(22)的一侧啮合连接有蜗轮(23)，且所述蜗轮(23)固定在转动柱(24)的外侧。

6、进一步地，所述固定支架(6)的顶部转动连接有连接轴(9)，所述连接轴(9)与刻度盘(7)固定。

7、进一步地，所述转动壳(14)底部的两端固定有定位板(15)，所述定位板(15)远离转动壳(14)一端的内部固定有转动轴(16)，所述转动轴(16)远离定位板(15)一端的外侧转动连接有限位板(17)。

8、进一步地，所述限位板(17)的底部固定有固定壳(13)，所述固定壳(13)顶部的两端均滑动连接有角度支撑板(25)，所述角度支撑板(25)顶端的内部开设有定位槽(27)，所述定位槽(27)与定位板(15)滑动连接，所述角度支撑板(25)两侧的内部均开设有圆形通孔，所述固定壳(13)的内部且位于两个角度支撑板(25)之间固定有复位弹簧(26)。

9、进一步地，所述显示屏(2)与电源(4)通过第一导线(3)连接。

10、进一步地，所述刻度盘(7)与电源(4)通过第二导线(5)连接。

11、按照本发明第二方面，提供一种所述的附着于挖掘机上的控制坡比装置的使用方法，包括如下步骤：

12、s100：地面上撒出石灰线确定开挖边线，激光测距仪(10)位置为①号点；

13、s200：将激光测距仪(10)调节至水平，向下偏转∠1，使激光测距仪(10)射线能够射到开挖线上的②号点，记录∠1并将其输入显示屏(2)；

14、s300：测量第一个数据l1，l1数据自动导入到显示屏(2)的内部；

15、s400：将激光测距仪(10)再次偏转一定角度∠2，使激光测距仪(10)射线能够射到实际开挖面上的③号点，记录∠2数据并将∠2数据输入显示屏(2)；

16、s500：测量出第二个测距数值l2，l2数据自动导入显示屏(2)内部。

17、进一步地，包括：

18、s201：当土方开挖深度超过挖掘机高度时，将激光测距仪(10)调节至水平，默认∠1＝0将其输入显示屏(2)内部，测量l1，l1数据自动导入到显示屏(2)内部；

19、s202：激光测距仪(10)再次偏转一定角度∠2，记录∠2数据并将其输入显示屏(2)内部；

20、s203：测量出第二个测距数值l2，l2数据自动导入显示屏(2)内部；

21、s204：按照指示进行开挖，开挖至一定程度后测量数据归零，重复以上操作，达到精准控制坡比的目的。

22、进一步地，其特征在于，

23、s401：转动升降转动杆(21)带动固定支架(6)在转动壳(14)的内侧进行升降；

24、s402：安装连接螺栓，带动角度支撑板(25)移动对调节角度后的转动壳(14)固定。

25、同时，通过以上技术方案，本发明至少具备以下有益效果：

26、本发明提供的一种附着于挖掘机上的控制坡比装置及其使用方法，在驾驶室上固定支架，然后在固定支架的顶部通过连接轴转动连接设置刻度盘，能够便于对刻度盘调节，然后在刻度盘的一端固定第一水准器，在刻度盘的顶部设置可转动的激光测距仪，能够手动调节激光测距仪的角度，在激光测距仪的一端固定指针，能够让指针的指向始终与激光测距仪的激光束方向一致，并在激光测距仪的一侧固定第二水准器，通过第一水准器和第二水准器建立水平视线测量地面两点间高差；

27、通过螺纹杆、滑动块、升降板和转动柱的配合，能够通过转动柱的转动带动升降板升降，通过升降板的升降带动固定支架升降来根据需要调节固定支架的高度；

28、通过定位板、角度支撑板、复位弹簧和定位槽的配合，能够通过调节两个角度支撑板之间的距离来让定位槽进入定位板的外侧，通过对定位板的限位来对转动壳的转动角度限位。