CN110158690B - 一种带有混合齿齿板的铣轮及双轮铣槽机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有混合齿齿板的铣轮及双轮铣槽机，属于工程机械技术领域，铣轮包括轮毂、混合齿齿板和铣齿，所述轮毂表面设有若干所述混合齿齿板，所述混合齿齿板上设有所述铣齿，所述铣齿包括锥形板齿和楔形板齿，所述锥形板齿和所述楔形板齿的运行轨迹相重叠。本发明采用带有锥形板齿和楔形板齿的混合齿齿板，不易糊轮，铣轮的地层适应能力提高，在复杂多变的地层中无需频繁更换铣轮，节省了大量的人工成本和时间成本，提高了铣削效率，同时减少了铣齿的磨损量，提高了铣齿的寿命。
Description
技术领域
本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种带有混合齿齿板的铣轮及双轮铣槽机。
背景技术
双轮铣槽机以其成槽效率高、成槽精度好等优点，被广泛应用于地下施工作业中，成为连续墙建设的核心设备。双轮铣槽机在施工过程中，针对不同硬度的地层选用不同类型的铣轮，根据铣齿的类型不同，铣轮主要有三种形式：标准齿铣轮、截齿铣轮和滚齿铣轮。其中，标准齿铣轮主要适用于粘性或非粘性土层、砂层、风化岩等强度相对较低的工况，标准齿的硬质合金头体积较大，在铣削软地层时能够起到刮削的作用，效率较高；截齿铣轮主要适应于砂层、风化岩等中硬度的岩层，但不适合土层等较软地层，因为截齿合金头较小，切削软地层时极易形成细长沟槽；滚齿铣轮主要适应于中风化、弱风化等强度大于120MPa的极硬地层，目前该齿型应用于双轮铣槽机上的很少。
双轮铣槽机在复杂多变的地层中施工时，对于只含有单一类型的铣齿铣轮来说，都各自存在自身的缺点：标准齿铣轮在硬质地层中施工时，铣齿磨损严重，消耗量大，容易出现断齿及齿板磨损严重的现象，施工效率极低；截齿铣轮在较软地层施工时，因为截齿合金头较小，切削地层时极易切入，锥形齿尖不易对地层形成刮削，施工效率低，在粘性地层施工时，由于截齿铣轮铣齿布置较密，很容易导致糊轮，清理铣轮消耗大量时间和人力；滚齿铣轮对于软地层施工效率很低，且适用工况较少。在复杂多变的地层中，如果根据不同性质的地层选用不同类型的铣轮，就要频繁更换铣轮，这样就会浪费大量的时间，增加劳动强度，严重降低施工效率。
现有技术方案中，在铣轮上混合使用多种类型的铣齿，以达到不用更换铣轮的目的。如发明专利用于挖沟机的切割轮（授权公告号为CN103541387A），铣轮轮毂上排布凿子和切割齿两种铣齿，在一个圆周内至少布置一个凿子，并且凿子和截割齿布置角度各不相同，坚硬地层主要通过凿子去除，柔软地层主要借助切割齿去除，但是在粘土层位施工时，由于该铣轮中的截齿采用全覆盖铣轮轮毂的方式布置，铣齿布置较密，很容易产生糊轮现象，降低铣削效率。如发明专利一种用于地面开沟的切割机构（授权公告号为CN1525015A），切割轮上正常铣齿采用标准齿，摆齿采用截齿，标准齿呈镜像对称布置，这样可使得切割轮在两个旋转方向上都有很好的切割能力，同时可以防止另一边切割齿有过多的磨损，正常切割主要依靠标准齿，但是，该设计主要适用于土层和较软岩层，对于复杂多变的地层，其适应性依然很低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种带有混合齿齿板的铣轮及双轮铣槽机，具有不易糊轮、铣削效率高、使用寿命长的优点。
本发明提供了如下技术方案：
一种带有混合齿齿板的铣轮，包括轮毂、混合齿齿板和铣齿；
所述轮毂表面设有若干所述混合齿齿板；
所述混合齿齿板上设有所述铣齿；
所述铣齿包括锥形板齿和楔形板齿，所述锥形板齿和所述楔形板齿的运行轨迹相重叠。
优选的，所述锥形板齿和所述楔形板齿按1:1的个数比分布于所述混合齿齿板上。
优选的，每个所述混合齿齿板上安装一个所述锥形板齿和一个所述楔形板齿，沿所述轮毂的旋转方向，同一混合齿齿板上的所述锥形板齿位于所述楔形板齿的前面。
优选的，所述混合齿齿板上设有U形槽，所述锥形板齿和所述楔形板齿通过尼龙销固定于所述U形槽内。
优选的，所述楔形板齿的齿尖高度高于所述锥形板齿的齿尖高度，且高度差的范围为5-15mm。
优选的，所述锥形板齿的切削角范围为50-60°。
优选的，所述楔形板齿的切削角范围为80-90°。
优选的，所述混合齿齿板焊接固定于所述轮毂上，且沿所述轮毂的圆周方向以及轴向方向均匀分布。
优选的，所述轮毂的一侧设有端盖，所述端盖与所述轮毂通过螺栓连接。
一种带有混合齿齿板的双轮铣槽机，包括刀架、减速机以及前文所述带有混合齿齿板的铣轮，所述带有混合齿齿板的铣轮安装于所述刀架上，且与所述减速机相连。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
（1）本发明中轮毂表面设有若干混合齿齿板，混合齿齿板上设包括锥形板齿和楔形板齿的铣齿，避免了铣齿排列密集，因此不易产生糊轮问题；此外，两种铣齿混合使用的铣轮结构兼具两者的优点，楔形板齿弥补了锥形板齿在较软地层中铣削效率低、在粘土层易糊轮的缺点，锥形板齿弥补了楔形板齿破岩能力差的缺点，在软硬混合的复合地层中，两者互相弥补，铣轮适应性得到提高，无需频繁更换铣轮，节省了大量的人工成本和时间成本，提高了铣削效率。
（2）在铣削较软地层时，楔形板齿可以充分发挥楔形板齿的刮削能力；在铣削较硬岩层时，锥形板齿能提供比楔形板齿更强的破岩能力，先铣削硬地层，铣削过后，岩层有一定的预破碎，产生大量残余裂纹，楔形板齿紧随锥形板齿后面进行铣削，减小楔形板齿的铣削阻力，同时能很好地刮削岩层，效率得到大大提高，两种铣齿配合铣削，减少了铣齿的磨损量，提高了铣齿的寿命。
附图说明
图1是本发明实施例提供的带有混合齿齿板的铣轮的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的带有混合齿齿板的铣轮的另一结构示意图。
图中标记为：1、轮毂；2、端盖；3、混合齿齿板；4、锥形板齿；5、楔形板齿；6、U形槽；7、尼龙销。
实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1和图2所示，一种带有混合齿齿板的铣轮，包括轮毂1、混合齿齿板3和铣齿；轮毂1表面设有若干混合齿齿板3；混合齿齿板3上设有所述铣齿；所述铣齿包括锥形板齿4和楔形板齿5，锥形板齿4和楔形板齿5的运行轨迹相重叠。
锥形板齿4和楔形板齿5按1:1的个数比分布于混合齿齿板3上。每个混合齿齿板3上安装一个锥形板齿4和一个楔形板齿5，沿轮毂1的旋转方向，同一混合齿齿板3上的锥形板齿4位于楔形板齿5的前面。铣削较软地层时，主要利用楔形板齿5较强的刮削能力，铣削效率高；铣削坚硬地层时，锥形板齿4端部的锥形合金头有很好的破岩能力，锥形板齿4铣削后会对地层产生预破碎，产生大量裂隙，此时楔形板齿5紧随其后进行铣削，减小了铣削阻力，同时楔形板齿5端部的硬质合金头较宽，能更好地刮削地层，提高了铣削效率。
本实施例中，每个混合齿齿板3上的锥形板齿4位于楔形板齿5的前面为一种优选方案，锥形板齿4可以在楔形板齿5的前面，但不局限于此，比如针对于软弱地层，两种铣齿的安装顺序可以不分前后。
混合齿齿板3上设有U形槽6，锥形板齿4和楔形板齿5通过尼龙销7固定于U形槽6内，防止铣齿脱落。根据锥形板齿4与楔形板齿5的齿尖高度Δh、锥形板齿4的切削角α1和楔形板齿5的切削角α2以及铣轮铣削半径即可确定U形槽6在混合齿齿板3上的开设位置。
楔形板齿5的齿尖高度高于锥形板齿4的齿尖高度，且高度差Δh的范围为5-15mm，铣削时楔形板齿5能够更好地利用锥形板齿4铣削后产生的裂隙，高度差Δh太小，不能充分利用锥形板齿4预破碎岩石产生的裂隙，高度差Δh太大，楔形板齿5铣削深度就会较大，在铣削预破碎岩石的同时，还要铣削下面完整且较硬的岩石，阻力较大，铣削效率低，且对楔形板齿5的磨损严重。锥形板齿4的切削角α1范围为50-60°，楔形板齿5的切削角α2范围为80-90°，此时铣齿的阻力较小，比能耗较小，具体角度根据实际工况选择。
混合齿齿板3焊接固定于轮毂1上，且沿轮毂1的圆周方向以及轴向方向均匀分布，便于均匀施力进行铣削。轮毂1的一侧设有端盖2，端盖2与轮毂1通过螺栓连接，进而使端盖2固定在轮毂1的一侧，防止轮毂1侧面进入较大的铣削岩渣。
一种带有混合齿齿板的双轮铣槽机，包括刀架、减速机以及前文所述带有混合齿齿板的铣轮，所述带有混合齿齿板的铣轮安装于所述刀架上且与所述减速机相连。
本发明中双轮铣槽机工作时，液压马达驱动铣轮旋转铣削地层，在铣削过程中，尤其是在复杂多变的地层中，比较坚硬的地层主要由锥形板齿4铣削，较软的地层主要由楔形板齿5铣削。铣削坚硬地层时，锥形板齿4端部的锥形合金头有很好的破岩能力，锥形板齿4铣削后又会对地层产生预破碎，产生大量裂隙，此时楔形板齿5紧随其后进行铣削，减小了铣削阻力，同时楔形板齿5端部的硬质合金头较宽，能更好地刮削地层，提高了铣削效率。铣削较软地层时，主要依靠楔形板齿5，齿端部硬质合金头较宽的楔形板齿5直接刮削较软的地层，铣削效率高。两种铣齿配合铣削，减少了铣齿的磨损量，提高了铣齿的寿命，且无需频繁更换铣齿，节约了大量时间和人力，提高了铣削效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种带有混合齿齿板的铣轮，其特征在于，包括轮毂、混合齿齿板和铣齿；
所述轮毂表面设有若干所述混合齿齿板；
所述混合齿齿板上设有所述铣齿；
所述铣齿包括锥形板齿和楔形板齿，所述锥形板齿和所述楔形板齿的运行轨迹相重叠；
所述楔形板齿的齿尖高度高于所述锥形板齿的齿尖高度，且高度差的范围为5-15mm；
所述锥形板齿的切削角范围为50-60°；
所述楔形板齿的切削角范围为80-90°。
2.根据权利要求1所述的一种带有混合齿齿板的铣轮，其特征在于，所述锥形板齿和所述楔形板齿按1:1的个数比分布于所述混合齿齿板上。
3.根据权利要求2所述的一种带有混合齿齿板的铣轮，其特征在于，每个所述混合齿齿板上安装一个所述锥形板齿和一个所述楔形板齿，沿所述轮毂的旋转方向，同一混合齿齿板上的所述锥形板齿位于所述楔形板齿的前面。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种带有混合齿齿板的铣轮，其特征在于，所述混合齿齿板上设有U形槽，所述锥形板齿和所述楔形板齿通过尼龙销固定于所述U形槽内。
5.根据权利要求1所述的一种带有混合齿齿板的铣轮，其特征在于，所述混合齿齿板焊接固定于所述轮毂上，且沿所述轮毂的圆周方向以及轴向方向均匀分布。
6.根据权利要求1所述的一种带有混合齿齿板的铣轮，其特征在于，所述轮毂的一侧设有端盖，所述端盖与所述轮毂通过螺栓连接。
7.一种带有混合齿齿板的双轮铣槽机，其特征在于，包括刀架、减速机以及权利要求1-6中任一项所述带有混合齿齿板的铣轮，所述带有混合齿齿板的铣轮安装于所述刀架上，且与所述减速机相连。
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