申请/专利权人：隋志刚

申请日：2018-05-11

公开（公告）日：2021-01-12

公开（公告）号：CN108570915B

主分类号：E01C23/09(20060101)

分类号：E01C23/09(20060101);E02F5/08(20060101);E02F5/14(20060101);E02F3/24(20060101);E02F9/28(20060101)

优先权：

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2023.05.16#未缴年费专利权终止;2018.11.16#实质审查的生效;2018.09.25#公开

摘要：本发明涉及一种轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法，属于建筑机械领域。该方法包括以下步骤：设切割轮盘外缘半径为R，宽度为D，刀尖直径为Φ，刀座半径为r，将切割轮盘外缘平面纵向平均分成若干等分，于切割轮盘两侧各增加一个同样大小的等分，每一等分为一个切割单元，每个切割单元的宽度≤Φ，一组完整无隙切割单元为一个基组，一个基组刀头数量为n；整个轮盘布设刀头数量为N；每个基组布设的刀尖延切割方向展开后的投影没有间隙。本发明能保证在水泥地面、含岩石地面或其他坚硬地面长时间开沟不损坏刀头，从根本上根除了刀头异常磨损、损坏现象，可大大节约机械成本及更换和维修成本，明显延长作业时间，提高工作效率。

主权项：1.轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法包括以下步骤：步骤1：将切割轮盘外缘延切割方向展开，将展开的切割轮盘外缘平面纵向平均分成若干等分，并且于切割轮盘两侧各增加一个同样大小的等分，每一等分为a；步骤2：设每一等分为一个切割单元，每一切割单元的宽度a≤刀尖直径Φ，一组完整切割单元为一个基组；步骤3：设一个基组最小切割单元数为n，实际布设切割单元数n实≥n，整个轮盘布设f基组，据实确定刀座安装排数Z，计划布设刀头数为N，实际布设刀头数为N实≤N；所述轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法其特征在于：每个基组布设的刀尖延切割方向展开后的投影没有间隙；进一步，所述刀头防止异常磨损的另一必要条件为：y≤hmx米分钟；其中：m：排列刀头数量最少的切割单元上的刀尖数；h：布置完刀头后，将轮盘外缘展开，纵向投影，所有刀头合金部分的投影中最小的投影高度；单位：米；x：轮盘转速，单位：转分钟；y：驱动设备行进速度，单位：米分钟。

全文数据：轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法技术领域[0001]本发明属于建筑机械领域，涉及轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法。背景技术[0002]在施工过程中，需要在水泥地面、含岩石地面或其他坚硬地面埋电缆、光缆、管道等物件时，一般是采用轮盘切割式地面开沟机先开一条沟，然后再将需埋物件埋在沟中，这样不但方便，效果也很好。既有效的克服了挖掘机效率低下，一次不能成型，所挖管道不适合，对周边环境破坏力大等问题，又代替了传统的人工作业，不仅效率高，速度快，而且一次成型、沟底和沟边整齐平整。这种开沟机常被称为〃水泥路面开沟机〃。[0003]但是现有的这种开沟机存在严重缺陷和不足，最大的缺陷和不足是刀头极易磨损脱落，需经常更换刀头或更换切割轮盘，遇到坚硬的岩石地面几乎一筹莫展、无法作业。例如，一台成套的〃水泥路面开沟机〃，直径1.2米，宽10厘米的轮盘上安装有62个切割刀头，刀尖直径约为1厘米，作为矿山地埋电缆使用，在使用过程中所开沟的地面是岩石结构，第一次开沟长度95米，刀头损坏9个;第二次开沟长度26米，刀头损坏6个;第三次开沟不到20米时，刀头全部损坏，仅开沟140米就需全部更换刀头。[0004]刀头严重磨损、损坏原因分析：[0005]开沟机一般本身没有动力，需要配套拖拉机或液压驱动等能产生动力的设备将动力传输给开沟机，通过开沟机机构使切割轮盘转动切割地面，实现开沟。切割轮盘与驱动轴连接，通过驱动轴传输动力转动，再通过驱动轮盘外缘上面固定的切割刀头切割地面，实现开沟功能。[0006]切割刀头由刀尖或称为刀芯和刀座组成，刀尖或称为刀芯安插在刀座孔内进行固定，刀座固定在切割轮盘外缘上，刀尖属于合金材料，坚硬耐磨不易磨损、损坏。刀座铸造而成，一般材料，耐磨性、坚硬度均较差，易磨损、损坏。当刀座磨损、损坏后，刀尖便会脱落，造成整个刀头作废。[0007]通过仔细观察、认真研究后发现，目前使用的开沟机刀头异常磨损、损坏的主要原因是刀头布置方式不正确、不科学，各个刀尖延切割方向的纵向投影之间存在间隙，具体如下：[0008]切割后的物料产生明显的凹槽，凹槽的宽度和深度远远超过刀尖的尺寸，刀头被坚硬物料包围。[0009]假设将切割轮盘外缘展开，当朝着长方形纵向且视线与纵向平行方向观看时，各刀尖外轮廓之间存在间隙，此时有大部分物料并不是由刀尖接触切割掉的，而是由刀座剐蹭磨掉的，刀座本身属于一般材料，极易受到磨损、损坏，刀座损坏到一定程度便会造成刀尖的脱落，随着刀头进一步脱落减少，剩下的刀头则会加快毁损脱落，最终导致作业中断。[0010]综上分析，刀头布设不合理是造成刀头磨损、损坏的主要原因。发明内容[0011]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法，从根本上解决刀头异常磨损、损坏的问题。[0012]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：[0013]轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法包括以下步骤：[0014]设切割轮盘外缘半径为R，宽度为D，刀尖直径为a，刀座半径为r，将切割轮盘外缘平面纵向平均分成若干等份，于切割轮盘两侧各增加一个同样大小的等份，每一等份为一个切割单元，每个切割单元的宽度—组完整无隙切割单元为一个基组，一个基组最小切割单元数为η，实际布设单元数η实多η，整个轮盘布设f个基组，计划布设刀头数为N，实际布设刀头数为N实SN;轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法其特征在于:每个基组布设的刀尖延切割方向展开后的纵向投影没有间隙；进一步，所述切割轮盘经过均匀规整的岩石或同等强度和硬度的切割面转动并前进1.5倍刀尖长度后，切割面上不会留下明显凹槽，即便有凹槽存在，凹槽的深度应小于刀尖长度的1.5倍。[0015]所述一个基组最小切割单元数η根据切割轮盘外缘宽度、刀尖投影尺寸确定[0016]所述切割轮盘计划安装刀头数其中：[0017]ζ为轮盘布置刀头排数，且公式中k为两相邻刀座底面中心距离修正系数如附图3所示），经验值K=I.425;要求:若计算出的值的小数点后存在数值，则进一位。[0018]⑴当D彡2r时，可以按一排设置刀头；[0019]2当D2r时，Z用上述公式计算。[0020]b为纵向1排中2个相邻刀座底部中心的距离如附图3中所示）；且[0021][0022]当b2rJ|^JS计算安装排数[0059]根据小数点后存在数值则进位的原则，则Z=2即安装排数为2。[0060]确定计划布设刀头数N[0061]因：[0062]2r+k=2X2.5+1.425=6.425符合b彡2+k，故：用下列公式计算[0064]所得的商为3,即·η实=11[0065]所述整个轮盘布设3个基组;所述实际布设切割单元数η实为11[0066]实际需要安装的刀头数1%=11实Xf=11Χ3=33。[0067]将轮盘外圆平均分成3等分，每一等分上布设一组刀头即按11个切割单元布设，每个切割单元上布设一个刀尖。至于采用哪一种类型的布设方法，可根据实际情况选择。其余两组以同样的方法复制布设即可。[0068]此时，每转动1周，在1个切割单元对应的物料处最少有3个刀尖通过，也就是最大允许前进3个刀头投影高度的数值，S卩3h;[0069]如果1分钟转X转，那么1分钟只允许前进不大于3hx米；[0070]即：y3hx米分钟。[0071]例二：设轮盘半径R=60cm，a=lcm，r=2·5cm，D=20cm，，则一个基组最小切割单元数为个；[0072]因，所以：用公式计算安装排数[0073]根据小数点后存在数值则进位的原则，Z=4即安装排数为4排；[0074]确定计划布设刀头数N[0075]因[0076]2r+k=2X2.5+1.425=6.425符合b彡2+k，故：用下列公式计算计划布设刀头数N[0077][0078].所得商为8,即f=8[0079]每组实际安装刀头为所得的商为23,即η实=23[0080]实际需要安装的刀头数峡=11实Xf=23X8=184。[0081]将轮盘外周长平均分成8等分，每一等分上布设一组刀头即按23个切割单元布设，每个切割单元上布设一个刀尖。其余7组以同样的方法复制布设即可。[0082]此时，排列刀头数量最少的切割单元上的刀尖数为8,每转动1周，在1个切割单元对应的物料处有8个刀尖通过，也就是最大允许前进8个刀头投影高度的数值，S卩8h;如果1分钟转X转，那么1分钟只允许前进不大于Shx米；[0083]即：y8hx米分钟。[0084]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例及其算式已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

权利要求：1.轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法，其特征在于:轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法包括以下步骤:设切割轮盘外缘半径为R，宽度为D，刀尖直径为a，刀座半径为r;将切割轮盘外缘平面纵向平均分成若干等份，于切割轮盘两侧各增加一个同样大小的等份，每一等份为一个切割单元，每个切割单元的宽度—组完整无隙切割单元为一个基组，一个基组最小切割单元数为η，实际布设切割单元数η实多η，整个轮盘布设f个基组，计划布设刀头数为N，实际布设刀头数为η实SN;轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法其特征是:每个基组布设的刀尖延切割方向展开后的纵向投影没有间隙。2.根据权利要求1所述的轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法，其特征在于:所述切割轮盘经过均匀规整的岩石或同等强度和硬度的切割面转动并前进1.5倍刀尖长度后，切割面上不会留下明显凹槽，即便有凹槽存在，凹槽的深度应小于刀尖长度的1.5倍。3.根据权利要求1所述的轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法，其特征在于:所述一个基组最小切割单元数η根据切割轮盘外缘宽度、刀尖投影尺寸确定：4.根据权利要求1所述的轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法，其特征在于:所述切割轮盘计划安装刀头数其中：ζ为轮盘布置刀头排数，且公式中k为两相邻刀座底面中心距离修正系数如附图3所示），经验值K=I.425;要求:若·计算出的值的小数点后存在数值，则进一位。1当D彡2r时，可以按一排设置刀头；⑵当D2r时，Z用上述公式计算。b为纵向1排中2个相邻刀座底部中心的距离如附图3中所示）；且当b2r+k时，按照b=2r+k计算：当b^：2r+k时，按照以下公式计算5.根据权利要求1所述的轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法，其特征在于:所述整个轮盘布设基组数f为N+n所得的商;所述实际布设切割单元数η实为N+f所得的商;所述实际布设刀头总数Γ%=η实Xf。6.根据权利要求1所述的轮盘切割式开沟机切割刀头无隙布设方法，其特征在于:所述刀头防止异常磨损的另一必要条件为:yhmx米分钟;其中：m:排列刀头数量最少的切割单元上的刀尖数；h:布置完刀头后，将轮盘外缘展开，纵向投影，所有刀头合金部分的投影中最小的投影尚度;单位:米；X:轮盘转速，单位:转分钟；y:驱动设备行进速度，单位:米分钟。

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