[发明专利]连续墙抓斗

说明书

技术领域

本发明涉及地下施工机械领域，尤其涉及一种连续墙抓斗。

背景技术

连续墙液压抓斗的机构结构形式可以归结为典型的曲柄-滑块机构，作业时系统利用液压系统推动滑块上下滑动，并通过连杆的传力作用最终实现“曲柄机构”（抓斗体）的摆动，即抓斗体的张开与闭合等动作，以完成系统的抓取作业。根据抓斗体张开与闭合等动作实现功能的不同，可以将整个抓取作业过程划分为三个阶段：自重下落阶段、液压闭斗阶段和张斗卸料阶段。

在自重下落阶段，一对抓斗体在液压系统的作用下张开至最大角度并在整个液压抓斗重力的作用下侵入到作业介质内部；在液压闭斗阶段，抓斗体在液压系统的作用下实现闭斗过程并完成作业介质的抓取；而在张斗卸料阶段，抓满作业介质的抓斗体被提升至地面以上，并在液压系统的作用下实现张斗过程并完成作业介质的卸料过程。

传统连续墙液压抓斗由于整体结构设计不合理而造成了设备在作业时侵入作业介质的深度较浅、易发生掰齿现象且卸料效率较低等问题。现对各种问题产生的原因分析如下：

1、在自重下落过程中，连续墙液压抓斗主要以准静态或者是较小冲击的方式缓慢侵入作业介质内部，当作业介质的反作用力等于液压抓斗自身的重力时，液压抓斗停止向下运动，侵入过程随即完成。在整个侵入过程中，由于缺乏一种促使斗齿及前底板左右表面所受到的反作用力动态减小的机制，所以侵入深度较浅。

2、在液压闭斗阶段，斗齿入土角度过大，液压抓斗的单次取土效率会提高，但是会大大增加斗齿被掰断的风险；斗齿入土角度过小，虽然液压抓斗的单次取土效率会大大降低，但是斗齿的使用寿命会大大提高，一旦遇到较大石块或者是硬质点，液压抓斗就会被抬起，因此有效保护了斗齿。故而，寻找保证斗齿不被掰断的最大斗齿入土角度一直是工程界人士不懈追寻的目标。但是由于工作介质的不确定性，该目标一直未能达到。

3、在张斗卸料过程中，仅仅依靠刮板的刮削作用和抓斗体与限位块间的冲击作用实现作业介质的快速、完全卸料目标，效率较低且经常会有残留。

以上三个方面的问题严重制约了连续墙液压抓斗的施工效率和使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提出一种连续墙抓斗，能够提高地下连续墙工程的施工效率和使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了一种连续墙抓斗，包括：机体、滑动机构、抓斗支座和抓斗体，所述滑动机构设于所述机体的内部空间，并相对于所述机体能够在竖直方向上滑动，所述抓斗体铰接在所述抓斗支座上，并通过连杆与所述滑动机构连接，所述抓斗体、滑动机构和连杆形成曲柄－滑块机构，其中，所述机体与抓斗支座之间设有弹性装置，所述机体、弹性装置和抓斗支座共同构成一微幅弹性振动系统，使所述抓斗体在所述连续墙抓斗施工时微幅摆动。

进一步的，所述弹性装置为至少一个弹性元件。

进一步的，所述弹性元件为橡胶垫、钢簧、复合弹簧或空气弹簧。

进一步的，所述弹性装置为至少一个主动弹性控制机构。

进一步的，所述主动弹性控制机构为电磁振荡器。

进一步的，所述机体与抓斗支座之间还设有限制所述抓斗支座相对于所述机体在竖直方向上发生微幅运动的定位导向机构。

进一步的，所述定位导向机构为凸块凹槽配合结构。

进一步的，在所述滑动机构与机体之间还设有驱动机构，驱动所述滑动机构相对于所述机体在竖直方向上滑动。

进一步的，所述机体的内部空间设有竖直方向的滑道，所述滑动机构为U型滑块，所述驱动机构为液压驱动机构，所述液压驱动机构的液压缸的两端分别连接所述U型滑块和所述机体，通过所述液压驱动机构的液压缸中活塞杆的伸缩驱动所述U型滑块在所述机体的滑道中滑动；所述连杆包括左连杆和右连杆，所述抓斗体包括左抓斗体和右抓斗体，分别通过所述左连杆和右连杆与所述U型滑块连接。

进一步的，所述抓斗体包括构成斗身的弧形板、中底板、前底板和相互平行的两个侧板，在所述中底板和前底板上固接有多个斗齿，在所述两个侧板上对应于所述前底板的垂直方向的位置还分别固接有两个边板，在所述两个侧板之间设有圆钢，所述两个侧板上还分别设有限制所述抓斗体最大张开角度的限位板，在所述抓斗体分别与所述抓斗支座和连杆的铰接孔上设有轴套和环板。