[发明专利]一种挖掘机和一种采沙船

说明书

技术领域

本发明一种挖掘机和一种采沙船涉及水下开采沙砾料，行业称“船采工艺”，也有称“水采”。

背景技术

《河道采砂与管理》一书(中国水利水电出版社2006年9月第一版，王金生编著，第62页至第65页)对河道采砂及机械设备有如下的叙述。编著者认为，河道砂石是构成河床的基本物质，在河道中采砂可出于诸如整修堤防进行的吹填固基、整治河道和航道及取排水口、取土造地、经营建筑用砂石料、淘取金属或非金属物质等目的。按采砂作业是否涉水可分为水采和旱采。水采通常是指使用有动力装置的行驶能力的采砂船或在无行驶能力的囤船上安装抓斗等起吊设备，采挖水下砂石。而采砂船(也有称挖泥船)，一般具有破土、挖掘、提升、输送等功能，是集土方挖掘、施工各个工艺环节于一身的土方施工机械。根据其工作原理和输送方式，可将其分为机械式和水力式两大类。机械式采砂船可分为抓斗式、链斗式、铲斗式等形式，其特点是利用泥斗在水下直接挖泥砂、提升，完成水下挖泥砂过程。链斗式挖泥船的典型结构是有一条由泥斗(也称沙斗)和链节(也称链板)组成的斗链，斗链缠绕在斗桥的上下导轮之间，上导轮(也称主动轮)与驱动系统相连，下导轮(也称转向轮)用铰车通过缆索悬吊，控制斗链下端的高度以控制开挖深度。挖泥作业时斗链在上导轮的动力驱动下，在水下连续完成切土、装泥、提升工艺过程。泥斗在转过斗桥上导轮转而向下时，斗中的泥沙因自重而卸入斗桥上导轮下方的皮带输送机上，继而被送入泥驳或被直接抛到岸上的卸泥地点。对此，中国发明专利申请(申请号99118793.8)公开说明书中，提出名为潜水型挖泥龙的水下挖泥机。其技术方案是：该机是圆筒状多节联接的封闭式固体输送机械，各节构造相同，仅第一节前面接插一个钻花式的挖泥龙头，其作用是将河床上沉积的泥沙挖松和水挤入输送管，管中的螺旋片转动，将泥沙一节接一节地从挖取处送到放置处(指岸边堤上)，其目的是修建大堤。其挖泥龙头和螺旋片的动力是由第一节中的电机提供，并且通过齿轮传动还带动节外的蠕动轮，使龙头机身向前蠕动。该方案中未采用液压装置，另外若碰到砾石之类似乎会出卡住的技术问题。另外，再返回到链斗式挖沙机去分析，链斗式挖沙机其挖沙和输送过程由同一动力源驱动，远距离的力传递不得不加大驱动动力与沙斗、链板的强度和重量。链斗式挖沙机的结构特点和工作原理决定了有3项缺点：1、沙斗挖沙时，作用力由主动轮经链块传递到水下沙面，距离远、功率损耗大；2、沙斗容量小；3、链块和沙斗自重大，转速慢，生产效率低。

发明内容

针对潜水型挖泥龙和链斗式挖沙船的缺点，本发明公开一种挖掘机和一种采沙船，其目的是为了避免过多的机械传动和远距离的动力传递，增强挖沙功率，加大输送容量和提高输送速度，实现提高生产效率。本发明的技术方案是：不用沙斗，把现有技术沙斗具有的挖沙和运沙二项功能分别由本发明一种挖掘机即挖沙摆轮和输送链带所替代。挖沙摆轮安装在输送链带的前端，输送链带紧接在挖沙摆轮之后，另一端安装在船体机架上。挖沙摆轮圆筒状壳体内装有摆动式液压缸驱动，摆动式液压缸其传动轴为正反回转并输出转矩，带动挖沙摆轮壳体及挖沙板作顺反向扇形摆动，把沙石挖松掏空，使高处沙石倒塌滑落，输送链带接住倒塌的沙石不断地向水面上输送。输送链带可选择带附件的滚子链，其上铺有条形刚性面板以承运沙石，链条缠绕啮合于主动轮和转向轮间，在有挡墙的输送架槽中转动，实现采沙全过程。为有助于输送链带承运更多的砂砾料，在挖沙摆轮上方的输送架上安装有一个上料轮，其数个轮片经液压传动可以向输送方向旋转。在挖沙摆轮的后方，输送架的下方两边各设置有一个调角油缸，其伸缩可调整挖沙摆轮的挖沙角度。本发明相比现有链斗式挖沙船技术具有如下优点：1、挖沙与输送有分工，解决了挖沙动力远距离传递问题，克服了功率损耗大的缺点。挖沙摆轮由液压缸直接驱动功率大、动力强劲。2、由于采用了带附件的滚子链做输送链带和具有挡墙的槽形输送承载设计，所以输送链带具有承载空间大、调速范围广、输送能力强的优点。3、本发明的应用改变了现有链斗式挖沙船由表及里、由浅入深的挖沙原理，实现了挖沙摆轮钻入沙石深层，把底下沙石挖松掏空，高处沙石坍塌滑落，输送链带承载输送的“地龙式”的挖沙原理，极大地提高了生产效率。在相同功率的前提下，与现有链斗式挖沙船相比可提高生产效率5-10倍。4、采用了液压技术，整机结构简单、紧凑，可实现无级变速，操作更加方便，便于实现自动化控制。

附图说明

图1为本发明一种采沙船的结构图。

图2为图1“本发明一种采沙船的结构图”中A-A处输送链带的剖视图。