沟壁切割机的切割轮转让专利
申请号 : CN200510099085.4
文献号 : CN100582393C
文献日 : 2010-01-20
发明人 : M·阿茨伯格 , I·A·塞特勒 , L·A·胡伯尔
申请人 : 包尔机械有限公司
摘要 :
本发明涉及一种沟壁切割机的切割轮，包括切割轮毂和至少一个切割齿保持件，其以基本沿径向突出的方式位于切割轮毂。根据本发明的切割轮的特征在于，在所述切割轮毂的外侧设置了至少一个混合板。
权利要求 :
1.一种沟壁切割机的切割轮，包括切割轮毂和至少一个切割齿保 持件，其以基本沿径向突出的方式位于所述切割轮毂外侧，其中，在 所述切割轮毂的外侧设置了至少一个混合板。
2.根据权利要求1所述的切割轮，其特征在于，所述混合板设置 在切割齿保持件上。
3.根据权利要求1所述的切割轮，其特征在于，所述混合板位于 所述切割齿保持件的纵向侧面，具体位于所述切割齿保持件的流入 侧，在旋转切割期间流体流向切割齿保持件。
4.根据权利要求1所述的切割轮，其特征在于，所述混合板从 所述切割齿保持件在两侧上沿轴向突出。
5.根据权利要求1所述的切割轮，其特征在于，所述混合板具 有正交于所述切割齿保持件的板。
6.根据权利要求1所述的切割轮，其特征在于，所述混合板切 向于所述切割轮毂的圆周。
7.根据权利要求1所述的切割轮，其特征在于，切割齿的端部 连接在所述切割齿保持件，并且设置成相对所述混合板的纵向侧面成 直角。
8.根据权利要求7所述的切割轮，其特征在于，所述切割齿的 切割边沿所述切割轮的圆周方向相对所述混合板缩回。
9.根据权利要求1所述的切割轮，其特征在于，切割齿与所述 混合板间隔开，形成无混合板空间。
10.根据权利要求9所述的切割轮，其特征在于，所述切割齿保 持件的流入侧在自由空间的附近缩回，形成截面为圆形的凹部。
11.根据权利要求1所述的切割轮，其特征在于，还有至少一个 切割齿保持件可枢轴转动地设置在所述切割轮毂。
12.一种沟壁切割机，设有框架；至少一个切割轮，其以可旋转 的方式固定到所述框架；和驱动器，其用于旋转驱动所述至少一个切 割轮，其中至少一个切割轮根据权利要求1来构造。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种沟壁切割机的切割轮，包括切割轮毂和至少一 个切割齿保持件，其以基本沿径向突出的方式位于切割轮毂外侧。
背景技术
德国专利DE 34 24 999 C2公开了一种沟壁切割机，可形成沟 壁。这种已知的沟壁切割机设有切割框架和切割轮，其以驱动转动 的方式固定到框架的下侧。切割土壤材料的切割齿沿圆周设置在切 割轮。
德国专利申请103 08 538公开了一种形成沟壁的方法。在这种 已知的方法中，固化到沟壁的混悬物直接在所述沟槽中产生。为此， 沟壁切割机的切割轮剥离的土壤材料通过切割轮的作用在沟槽中以 所谓的现场方式与粘合剂，具体是可固化的液体，混合，形成硬化 的粘合剂-土壤混合物。这种方法中，与粘合剂混合的剥离土壤材料 至少部分留在沟槽中，其硬化后形成沟壁。这样可不必设置泵送机 构，以复杂的方式将所有的剥离土壤材料传送到地面。
德国专利申请103 08 538公开了一种形成沟壁的方法。在这种 已知的方法中，固化到沟壁的混悬物直接在所述沟槽中产生。为此， 沟壁切割机的切割轮剥离的土壤材料通过切割轮的作用在沟槽中以 所谓的现场方式与粘合剂，具体是可固化的液体，混合，形成硬化 的粘合剂-土壤混合物。这种方法中，与粘合剂混合的剥离土壤材料 至少部分留在沟槽中，其硬化后形成沟壁。这样可不必设置泵送机 构，以复杂的方式将所有的剥离土壤材料传送到地面。
发明内容
本发明的目的是提供一种沟壁切割机的切割轮，能够产生非常 高质量的沟壁。
根据本发明，该目的的实现通过一种切割轮，其包括切割轮毂 和至少一个切割齿保持件，保持件以基本沿径向突出的方式位于所 述切割轮毂外侧，附属权利要求给出了优选实施例。
根据本发明的切割轮的特征在于，至少一个混合板设置在切割 轮毂的外侧。
本发明的一个基本想法是，在切割轮上设置混合板，用于充分 混合形成沟槽中的混悬物。与切割齿保持件类似，混合板也位于切 割轮毂的外侧，外侧也可以称作切割轮毂的圆周和/或周边侧。切割 操作时切割轮毂转动，切割齿保持件和混合板也转动。混合板的转 动保证了混悬物有更好的混合和更好的均匀性，从而导致沟壁质量 提高。
根据本发明的切割轮非常适合现场生产混悬物，其中在沟壁硬 化的混悬物通过混合剥离的土壤材料和粘合剂在沟槽中形成。根据 本发明，混合板位于切割轮的对暴露的土壤材料直接切割的区域， 本发明允许新剥离的土壤材料有充分和有效的混合，可进一步提高 沟壁质量。
混合板可以与切割齿保持件间隔开。将混合板设置在切割齿保 持件可得到设计简单的切割轮。根据本发明，可设置多个混合板和/ 或切割齿保持件，最好各混合板位于不同的切割齿保持件。优选方 式是设置4个切割齿保持件，混合板设置在至少3个保持件上。若 切割轮毂的轴向宽度允许，很明显可设置不止4个切割齿保持件， 其分布在整个轮毂圆周上。最好设置至少一个切割齿保持件可枢轴 转动地位于切割轮毂。由于这种可枢轴转动的切割齿保持件，可形 成铰接齿，其沿轴向可进行调节，非常适合剥离切割板下的土壤材 料，并保持切割轮靠着切割轮毂。本发明中，轴向和径向是相对于 切割轮毂的旋转轴。
基本上，混合板可位于切割齿保持件上的任意位置。因此，混 合板可安装在轴向面对的切割齿保持件的平面侧的中心。根据本发 明，混合板位于切割齿保持件的纵向侧，具体是位于所述保持件的 流入侧，可产生非常好的混合作用，在旋转切割操作时，流体流向 切割齿保持件。术语“纵向侧”具体是指切割齿保持件的端侧，其 沿着切割齿保持件从切割轮毂延伸到切割轮圆周面。切割齿保持件 适合用金属板制造。混合板定位于流入侧，可以在切割齿保持件的 平面侧附近形成死水或激发区，这可得到非常有效的混悬液混合。
为了实现良好的混合作用，混合板还可以在切割齿保持件上沿 轴向突出，最好在切割齿保持件的任一侧突出。根据这个实施例， 切割齿保持件在混合板的附近的轴向壁厚度增加。混合板可设置成 连接板，沿切割齿保持件的两个平面侧之一延伸。这样的连接板最 好设置在两个相对的平面侧。从切割齿保持件沿轴向突出的混合板 还可以通过使所述切割齿保持件弯曲90度和/或压缩使壁厚度增加来 得到。
通过使混合板设置成至少大致正交于切割齿保持件的板可得到 设计简单的切割轮。例如，板可定位于切割齿保持件的纵向侧，尤 其是位于流入侧，使所述保持件与板一起具有至少近似T形的截面。 切割齿保持件上的板除设置成直角外，还可以设置成不同的角度。
通过引导混合板至少近似切向于切割轮毂圆周，混合作用还可 以提高，通过这样的结构，可以利用混合板压缩进行混合的材料到 暴露的土壤，使得混合板和土壤之间形成强力混合。
为了产生非常高的切割推进，最好设置切割齿，具体地，端接 到切割齿保持件。术语“端接结构”是位于切割轮圆周面附近的结 构。导致一种简单设计，切割齿至少近似以直角位于混合板的纵向 侧，具体位于切割齿保持件的流入侧。切割齿最好以大致直角相对 混合板。
本发明的切割轮的切割推进可得到提高，只要切割齿的切割边 相对混合板和相对切割轮的圆周方向缩回。根据本实施例，混合板 位于切割边的前方，即沿着切割轮的旋转操作方向。
本发明的另一优选实施例涉及切割齿与混合板间隔开，形成无 混合板空间。因此，在切割轮旋转操作期间，周围的混悬物可有效 地流向切割齿，将其冲刷干净，以保证良好的切割推进。
为了得到具有非常小惯性矩的切割轮，同时仍具有良好的混合 作用，切割齿保持件的流入侧可通过形成凹部在自由空间附近缩回， 凹部具有圆形截面。根据这个实施例，在混合板和切割齿之间的中 间区域的切割齿保持件宽度减少，切割齿保持件平面侧的表面逐渐 缩小。流入侧最好在凹部附近具有圆形部分。
为了得到较大的切割截面，最好设置至少一个另外的切割齿保 持件，以可枢轴转动的方式位于切割轮毂。其结果是，切割齿保持 件可以沿轴向调节。切割齿保持件的枢轴最好正交于切割轮的旋转 轴，尤其是近似切向于切割轮毂的圆周。另外的切割齿保持件可设 置混合板或不设置混合板。
本发明的另一方面是提出一种沟壁切割机，其带有框架，至少 一个切割轮以可旋转的方式固定到所述框架，和驱动器，可旋转驱 动所述至少一个切割轮，切割轮以前面和下面介绍的方式设置。
根据本发明，该目的的实现通过一种切割轮，其包括切割轮毂 和至少一个切割齿保持件，保持件以基本沿径向突出的方式位于所 述切割轮毂外侧，附属权利要求给出了优选实施例。
根据本发明的切割轮的特征在于，至少一个混合板设置在切割 轮毂的外侧。
本发明的一个基本想法是，在切割轮上设置混合板，用于充分 混合形成沟槽中的混悬物。与切割齿保持件类似，混合板也位于切 割轮毂的外侧，外侧也可以称作切割轮毂的圆周和/或周边侧。切割 操作时切割轮毂转动，切割齿保持件和混合板也转动。混合板的转 动保证了混悬物有更好的混合和更好的均匀性，从而导致沟壁质量 提高。
根据本发明的切割轮非常适合现场生产混悬物，其中在沟壁硬 化的混悬物通过混合剥离的土壤材料和粘合剂在沟槽中形成。根据 本发明，混合板位于切割轮的对暴露的土壤材料直接切割的区域， 本发明允许新剥离的土壤材料有充分和有效的混合，可进一步提高 沟壁质量。
混合板可以与切割齿保持件间隔开。将混合板设置在切割齿保 持件可得到设计简单的切割轮。根据本发明，可设置多个混合板和/ 或切割齿保持件，最好各混合板位于不同的切割齿保持件。优选方 式是设置4个切割齿保持件，混合板设置在至少3个保持件上。若 切割轮毂的轴向宽度允许，很明显可设置不止4个切割齿保持件， 其分布在整个轮毂圆周上。最好设置至少一个切割齿保持件可枢轴 转动地位于切割轮毂。由于这种可枢轴转动的切割齿保持件，可形 成铰接齿，其沿轴向可进行调节，非常适合剥离切割板下的土壤材 料，并保持切割轮靠着切割轮毂。本发明中，轴向和径向是相对于 切割轮毂的旋转轴。
基本上，混合板可位于切割齿保持件上的任意位置。因此，混 合板可安装在轴向面对的切割齿保持件的平面侧的中心。根据本发 明，混合板位于切割齿保持件的纵向侧，具体是位于所述保持件的 流入侧，可产生非常好的混合作用，在旋转切割操作时，流体流向 切割齿保持件。术语“纵向侧”具体是指切割齿保持件的端侧，其 沿着切割齿保持件从切割轮毂延伸到切割轮圆周面。切割齿保持件 适合用金属板制造。混合板定位于流入侧，可以在切割齿保持件的 平面侧附近形成死水或激发区，这可得到非常有效的混悬液混合。
为了实现良好的混合作用，混合板还可以在切割齿保持件上沿 轴向突出，最好在切割齿保持件的任一侧突出。根据这个实施例， 切割齿保持件在混合板的附近的轴向壁厚度增加。混合板可设置成 连接板，沿切割齿保持件的两个平面侧之一延伸。这样的连接板最 好设置在两个相对的平面侧。从切割齿保持件沿轴向突出的混合板 还可以通过使所述切割齿保持件弯曲90度和/或压缩使壁厚度增加来 得到。
通过使混合板设置成至少大致正交于切割齿保持件的板可得到 设计简单的切割轮。例如，板可定位于切割齿保持件的纵向侧，尤 其是位于流入侧，使所述保持件与板一起具有至少近似T形的截面。 切割齿保持件上的板除设置成直角外，还可以设置成不同的角度。
通过引导混合板至少近似切向于切割轮毂圆周，混合作用还可 以提高，通过这样的结构，可以利用混合板压缩进行混合的材料到 暴露的土壤，使得混合板和土壤之间形成强力混合。
为了产生非常高的切割推进，最好设置切割齿，具体地，端接 到切割齿保持件。术语“端接结构”是位于切割轮圆周面附近的结 构。导致一种简单设计，切割齿至少近似以直角位于混合板的纵向 侧，具体位于切割齿保持件的流入侧。切割齿最好以大致直角相对 混合板。
本发明的切割轮的切割推进可得到提高，只要切割齿的切割边 相对混合板和相对切割轮的圆周方向缩回。根据本实施例，混合板 位于切割边的前方，即沿着切割轮的旋转操作方向。
本发明的另一优选实施例涉及切割齿与混合板间隔开，形成无 混合板空间。因此，在切割轮旋转操作期间，周围的混悬物可有效 地流向切割齿，将其冲刷干净，以保证良好的切割推进。
为了得到具有非常小惯性矩的切割轮，同时仍具有良好的混合 作用，切割齿保持件的流入侧可通过形成凹部在自由空间附近缩回， 凹部具有圆形截面。根据这个实施例，在混合板和切割齿之间的中 间区域的切割齿保持件宽度减少，切割齿保持件平面侧的表面逐渐 缩小。流入侧最好在凹部附近具有圆形部分。
为了得到较大的切割截面，最好设置至少一个另外的切割齿保 持件，以可枢轴转动的方式位于切割轮毂。其结果是，切割齿保持 件可以沿轴向调节。切割齿保持件的枢轴最好正交于切割轮的旋转 轴，尤其是近似切向于切割轮毂的圆周。另外的切割齿保持件可设 置混合板或不设置混合板。
本发明的另一方面是提出一种沟壁切割机，其带有框架，至少 一个切割轮以可旋转的方式固定到所述框架，和驱动器，可旋转驱 动所述至少一个切割轮，切割轮以前面和下面介绍的方式设置。
附图说明
下面将参考附图所示的实施例，更加详细地介绍本发明。示意 性的附图包括：
图1根据本发明的切割轮的透视图；
图2是图1的切割轮的前视图；和
图3是沟壁切割机的下部的前视图，切割机设置了根据图1和 图2的两个切割轮。
附图中相同作用的构件具有相同的标记。
图1根据本发明的切割轮的透视图；
图2是图1的切割轮的前视图；和
图3是沟壁切割机的下部的前视图，切割机设置了根据图1和 图2的两个切割轮。
附图中相同作用的构件具有相同的标记。
具体实施方式
图1和图2显示了本发明的切割轮1的第一实施例。切割轮1 的中心设置了切割轮毂10。切割轮毂10具有套管结构，即圆柱形套 管状，其中心是通孔13，用于容纳驱动轴14，14`，如图3所示。切 割轮毂沿其圆周边设有轴向延伸的保持孔16，通过保持孔16切割轮 毂10可固定到驱动轴14，14`。在切割轮毂10的形成圆周面的外侧 11共设有3个固定的切割齿保持件20，20`，20``，设置成金属板状 保持件，其从切割轮毂10大致上沿径向突出。
对于示例性方式显示的代表所有切割齿保持件20，20`，20``的 切割齿保持件20，切割齿保持件20的平面侧60，60`面对轴向，即 其至少近似正交于轴向。如示例性的切割齿保持件20所示，切割齿 保持件20的两个纵向侧面61，62相对切割轮毂10的外侧11成锐 角，其结果是，切割齿保持件20不是从切割轮毂10精确地沿径向 突出，而是与操作旋转方向D相反朝后面延伸。
在切割齿保持件20的纵向侧62，沿着操作旋转方向D，即在流 入侧22，设置了混合板40。所述混合板40设置成具有平板形式， 形成T形结构，以直角焊接到切割齿保持件20。从切割轮毂10的外 侧11开始，混合板40沿切割齿保持件20的纵向侧边62和沿着所 述外侧11的切向向外延伸。由于混合板40位于切割齿保持件20的 流入侧，相对所述保持件20位于平面侧60，60`的后区27，27`，形 成了切割齿保持件20的壁厚度以阶梯形增加的区域。沿流入方向的 壁厚度变化导致了切割轮1旋转时出现湍流，具体地是在称作激发 区的后区27，27`出现，可导致良好的混悬物混合。
在外面，即在靠近切割轮的圆周面的区域，切割齿50设置在切 割齿保持件20。切割齿50具有逐渐减小的切割边51，可切割暴露 的土壤材料。切割齿50具有至少近似镜面对称的结构，切割边51 位于对应的对称面。切割齿50定位成使得其对称面和/或其纵向轴至 少大致正交于混合板40和/或切割齿保持件20的前纵向侧62。
切割齿50，如同混合板40，设置在切割齿保持件20的流入侧22。 但是，混合板40不向上延伸到切割齿50。实际上切割齿50与混合 板40间隔开。在切割齿50和混合板40之间的中间区域形成了自由 空间24，在流入侧形成没有混合板40的区域，因此可称作无混合板 空间24。在所述自由空间24的附近，切割齿保持件20具有逐渐缩 小的结构，其中切割齿保持件20沿圆周向测量的宽度从混合板40 到切割齿50减小。为了形成这样的逐渐缩小，切割齿保持件20的 流入侧22，从混合板40开始，以圆形截面的形式延伸到切割齿50。 由于逐渐缩小结构，在切割齿50和混合板40之间的区域，在平面 侧60，60`上形成圆形凹部。为促进切割作用，在自由空间24的附 近，通过形成边65，切割齿保持件20的流入侧22可具有逐渐缩小 的结构。
其余的切割齿保持件20`，20``的结构基本上与切割齿保持件20 相同，设有混合板40`，40``和切割齿50`，50``。各个切割齿保持件 20，20`，20``位于切割轮毂10的外侧11，具有近似90度的角度偏 移。如图1具体显示的，各个切割齿保持件20，20`，20``还在切割 轮毂10的外侧11上具有轴向位移。
除了固定的切割齿保持件20，20`，20``，还设有可枢轴转动地 铰接到切割轮毂10的外侧11的另外的切割齿保持件30。枢轴正交 于切割轮1的旋转轴，使得通过沿轴向枢轴转动，可调节切割齿保 持件。另外的切割齿保持件30设有另外的切割齿32，与切割齿50， 50`，50``的结构相同。
本发明的沟壁切割机的下部在图3显示。沟壁切割机设有框架 70，其下部设置了两个切割轮1，1`。切割轮1，1`是镜面对称，具 有参考图1和图2介绍的结构。液体供应机构80设置于框架70，位 于两个切割轮1，1`之间的中心，提供可硬化的液体到沟槽中。
在切割操作期间，两个切割轮1，1`以相对的操作旋转方向D，D` 操作。混合板40设置在切割齿保持件20的沿旋转方向的前部，其 具有板状或突出部分，向下输送从液体供应机构80出来的液体，所 述液体与切割齿50剥离的土壤混合。混合板40可将液体和/或混合 物压到暴露的土壤，使得混合板40和土壤之间形成强力混合。
在沟壁切割机的外面，切割齿保持件20与混合板40在操作期 间沿操作旋转方向D，D`向上运送剥离的土壤材料，使其离开切割轮 毂10。在这样作的同时，混合板40的后面产生释放作用，可进一步 混合混悬物。通过以前导方式设置的切割齿50，还有土壤材料得到 释放，并与混悬物混合。
框架70上设有清理板72，其在沿轴向临近的切割齿保持件20， 20`，20``的沿轴向临近的切割齿50，50`，50``之间突出，有助于强 力混合和/或剥离粘结到切割齿50，50`，50``上的土壤材料。
对于示例性方式显示的代表所有切割齿保持件20，20`，20``的 切割齿保持件20，切割齿保持件20的平面侧60，60`面对轴向，即 其至少近似正交于轴向。如示例性的切割齿保持件20所示，切割齿 保持件20的两个纵向侧面61，62相对切割轮毂10的外侧11成锐 角，其结果是，切割齿保持件20不是从切割轮毂10精确地沿径向 突出，而是与操作旋转方向D相反朝后面延伸。
在切割齿保持件20的纵向侧62，沿着操作旋转方向D，即在流 入侧22，设置了混合板40。所述混合板40设置成具有平板形式， 形成T形结构，以直角焊接到切割齿保持件20。从切割轮毂10的外 侧11开始，混合板40沿切割齿保持件20的纵向侧边62和沿着所 述外侧11的切向向外延伸。由于混合板40位于切割齿保持件20的 流入侧，相对所述保持件20位于平面侧60，60`的后区27，27`，形 成了切割齿保持件20的壁厚度以阶梯形增加的区域。沿流入方向的 壁厚度变化导致了切割轮1旋转时出现湍流，具体地是在称作激发 区的后区27，27`出现，可导致良好的混悬物混合。
在外面，即在靠近切割轮的圆周面的区域，切割齿50设置在切 割齿保持件20。切割齿50具有逐渐减小的切割边51，可切割暴露 的土壤材料。切割齿50具有至少近似镜面对称的结构，切割边51 位于对应的对称面。切割齿50定位成使得其对称面和/或其纵向轴至 少大致正交于混合板40和/或切割齿保持件20的前纵向侧62。
切割齿50，如同混合板40，设置在切割齿保持件20的流入侧22。 但是，混合板40不向上延伸到切割齿50。实际上切割齿50与混合 板40间隔开。在切割齿50和混合板40之间的中间区域形成了自由 空间24，在流入侧形成没有混合板40的区域，因此可称作无混合板 空间24。在所述自由空间24的附近，切割齿保持件20具有逐渐缩 小的结构，其中切割齿保持件20沿圆周向测量的宽度从混合板40 到切割齿50减小。为了形成这样的逐渐缩小，切割齿保持件20的 流入侧22，从混合板40开始，以圆形截面的形式延伸到切割齿50。 由于逐渐缩小结构，在切割齿50和混合板40之间的区域，在平面 侧60，60`上形成圆形凹部。为促进切割作用，在自由空间24的附 近，通过形成边65，切割齿保持件20的流入侧22可具有逐渐缩小 的结构。
其余的切割齿保持件20`，20``的结构基本上与切割齿保持件20 相同，设有混合板40`，40``和切割齿50`，50``。各个切割齿保持件 20，20`，20``位于切割轮毂10的外侧11，具有近似90度的角度偏 移。如图1具体显示的，各个切割齿保持件20，20`，20``还在切割 轮毂10的外侧11上具有轴向位移。
除了固定的切割齿保持件20，20`，20``，还设有可枢轴转动地 铰接到切割轮毂10的外侧11的另外的切割齿保持件30。枢轴正交 于切割轮1的旋转轴，使得通过沿轴向枢轴转动，可调节切割齿保 持件。另外的切割齿保持件30设有另外的切割齿32，与切割齿50， 50`，50``的结构相同。
本发明的沟壁切割机的下部在图3显示。沟壁切割机设有框架 70，其下部设置了两个切割轮1，1`。切割轮1，1`是镜面对称，具 有参考图1和图2介绍的结构。液体供应机构80设置于框架70，位 于两个切割轮1，1`之间的中心，提供可硬化的液体到沟槽中。
在切割操作期间，两个切割轮1，1`以相对的操作旋转方向D，D` 操作。混合板40设置在切割齿保持件20的沿旋转方向的前部，其 具有板状或突出部分，向下输送从液体供应机构80出来的液体，所 述液体与切割齿50剥离的土壤混合。混合板40可将液体和/或混合 物压到暴露的土壤，使得混合板40和土壤之间形成强力混合。
在沟壁切割机的外面，切割齿保持件20与混合板40在操作期 间沿操作旋转方向D，D`向上运送剥离的土壤材料，使其离开切割轮 毂10。在这样作的同时，混合板40的后面产生释放作用，可进一步 混合混悬物。通过以前导方式设置的切割齿50，还有土壤材料得到 释放，并与混悬物混合。
框架70上设有清理板72，其在沿轴向临近的切割齿保持件20， 20`，20``的沿轴向临近的切割齿50，50`，50``之间突出，有助于强 力混合和/或剥离粘结到切割齿50，50`，50``上的土壤材料。