【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及挖掘装置，特别是涉及一种多年冻土区土体挖掘装置及其工作方法。
技术介绍
1、多年冻土指的是持续冻结两年或者两年以上的土层或岩石，上部一层近地表的土体称之为活动层，活动层暖季融化，冷季冻结，活动层下部的土体称之为多年冻土层，多年冻土层中的土体常年处于负温以下，处于永久冻结状态，冻土的强度和它的温度状态密切相关，如果冻土融化，会使其强度急剧下降，造成承载力的快速丧失，
2、在多年冻土区进行工程开挖，需要用到挖掘机进行施工，现有的挖掘机不仅可以做到提高工人的工作效率，还可以降低人工成本，但是在冻土区进行工作时，由于冻土层的土体中冰的体积相对较大，占据了大部分的土壤空间，所以冻土层的表面非常坚硬，普通的挖掘机开挖时，可能需要先消耗较长的时间用来破开土体，再收集土壤，导致挖掘机的工作效率不够高，一种可以解决以上问题的多年冻土区土体挖掘装置有待于进一步研究和开发。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术中存在的挖掘机破土效率低的问题，而提供一种多年冻土区土体挖掘装置。
2、本专利技术的另一个目的是提供一种基于所述多年冻土区土体挖掘装置的工作方法。
3、为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
4、一种多年冻土区土体挖掘装置，包括挖掘机身、转动安装在挖掘机身上的大臂以及转动安装在所述大臂上的小臂、通过连接块转动安装在小臂上的铲斗，其中：
5、所述铲斗的底板上设有多个钻深机构，所述铲斗和所述钻深机构受液压推杆驱动
6、其中一个钻深机构的驱动杆为第二转动杆，其余钻深机构的驱动杆为第三转动杆，每一个驱动杆的端部均固定安装一个钻头，所述第二转动杆和所述第三转动杆通过联动机构联动；
7、所述第二转动杆受转动机构和移动机构的驱动旋转前进或旋转后退；
8、所述转动机构包括第一移动杆、第一齿条、第一条形齿轮和第二转动杆，其中所述第一移动杆的顶部转动连接在所述滑动块的底部，所述第一移动杆的底部侧壁上固定安装有第一齿条，所述第一齿条与第一条形齿轮啮合连接，所述第一条形齿轮的内壁固定连接有第二转动杆；
9、所述移动机构包括第二齿轮、第一固定杆、第二齿条、推动块、推动杆、第三齿条和t型杆，第一条形齿轮内开设有槽孔，t型杆的一端转动连接在所述槽孔，t型杆的另一端固定安装有推动块，推动块的另一端固定安装有推动杆，推动杆开设有条形开孔，条形开孔供第一移动杆穿过，第一移动杆在所述条形开孔内移动，所述推动杆上固定安装有第二齿条，所述第二齿条与第二齿轮啮合连接，第二齿轮上同轴转动安装有第一固定杆，所述铲斗的底部固定有外壳，所述推动杆滑动安装在所述外壳内，所述第一固定杆远离第二齿轮的一端固定连接在外壳的内壁，第二齿轮同时与固定在所述第一移动杆上的第三齿条啮合连接。
10、在上述技术方案中，所述第二固定杆的一端固定在小臂上，另一端上固定有套环供所述液压杆穿过。
11、在上述技术方案中，所述钻头为圆锥体结构，所述圆锥体结构的顶端有螺旋凹槽。
12、在上述技术方案中，所述滑动套杆包括第一转动杆和滑动杆，所述滑动杆的一端转动连接在铲斗上，所述滑动杆的另一端开设有开槽，第一转动杆的一端穿套在所述开槽内并不脱出，所述第一转动杆的另一端转动连接在所述滑动块上。
13、在上述技术方案中，所述联动机构包括第三齿轮、齿形同步带以及滑动槽，所述第二转动杆通过轴承装配于所述滑动槽上，所述滑动槽内转动连接有多个所述的第三齿轮，每一个第三齿轮对应固定于一个驱动杆的外部，多个第三齿轮通过齿形同步带联动。
14、在上述技术方案中，所述多年冻土区土体挖掘装置还包括刮除机构，所述刮除机构包括多个第二移动杆和一个刮片，每一个第二移动杆的底部通过轴承装配于一个对应的第三转动杆上，第二移动杆穿过开设在铲斗上的条形的开口后顶部与所述刮片固定连接，刮片贴合铲斗的底板。
15、本专利技术的另一方面，所述多年冻土区土体挖掘装置的工作方法，包括以下步骤：
16、液压杆伸长时，先为转动机构提供动力，转动机构带动移动机构，两者配合作用，带动第二转动杆旋转前进，第二转动杆通过联动机构带动第三转动杆旋转前进，从而带动所有钻头旋转并从铲斗的底板上伸出，对冻土层进行破坏，钻进冻土层，液压杆继续伸长时，与固定机构配合，推动铲斗运动，进行挖掘收集土壤；
17、液压杆缩短时，各部件回到初始位置。
18、在上述技术方案中，在滑动块向下运动时，滑动块推动第一移动杆向下运动，第一移动杆带动第一齿条同步向下运动，第一齿条带动第一条形齿轮沿着第一条形齿轮的轴心转旋转，第一条形齿轮带动第二转动杆同步旋转。
19、在上述技术方案中，在滑动块向下运动时，滑动块推动第一移动杆向下运动，第一移动杆带动第三齿条向下运动，第三齿条带动第二齿轮沿着第二齿轮的轴心旋转，第二齿轮带动第二齿条运动，第二齿条带动推动杆直线移动，推动杆带动推动块直线移动，推动块推动第一条形齿轮、第二转动杆直线运动。
20、在上述技术方案中，通过所述联动机构述第二转动杆和所述第三转动杆同步运动，所述第二转动杆推动滑动槽前进，带动所有第三齿轮及第三转动杆前进，同时第二转动杆旋转，通过齿形同步带带动所有第三转动杆旋转，由此所有钻头同步旋转前进，对冻土层进行破坏。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、由于冻土层的土体中冰的体积相对较大，占据了大部分的土壤空间，所以冻土层的表面非常坚硬，普通的挖掘机开挖时，可能需要先消耗较长的时间用来破开土体，再收集土壤，本专利技术工作时，先将多个钻头钻进土体，松开冻土层的土体，再配合铲斗进行挖掘，可有效提高机器的工作效率，加快施工进度，节省人工成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，包括挖掘机身、转动安装在挖掘机身上的大臂以及转动安装在所述大臂上的小臂、通过连接块转动安装在小臂上的铲斗，其中：
2.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，所述第二固定杆的一端固定在小臂上，另一端上固定有套环供所述液压杆穿过。
3.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，所述钻头为圆锥体结构，所述圆锥体结构的顶端有螺旋凹槽。
4.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，所述滑动套杆包括第一转动杆和滑动杆，所述滑动杆的一端转动连接在铲斗上，所述滑动杆的另一端开设有开槽，第一转动杆的一端穿套在所述开槽内并不脱出，所述第一转动杆的另一端转动连接在所述滑动块上。
5.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，所述联动机构包括第三齿轮、齿形同步带以及滑动槽，所述第二转动杆通过轴承装配于所述滑动槽上，所述滑动槽内转动连接有多个所述的第三齿轮，每一个第三齿轮对应固定于一个驱动杆的外部，多个第三齿轮通过齿形同步带联动。
6.如权利要求1所
7.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的工作方法，其特征在于，在滑动块向下运动时，滑动块推动第一移动杆向下运动，第一移动杆带动第一齿条同步向下运动，第一齿条带动第一条形齿轮沿着第一条形齿轮的轴心转旋转，第一条形齿轮带动第二转动杆同步旋转。
9.如权利要求7所述的工作方法，其特征在于，在滑动块向下运动时，滑动块推动第一移动杆向下运动，第一移动杆带动第三齿条向下运动，第三齿条带动第二齿轮沿着第二齿轮的轴心旋转，第二齿轮带动第二齿条运动，第二齿条带动推动杆直线移动，推动杆带动推动块直线移动，推动块推动第一条形齿轮、第二转动杆直线运动。
10.如权利要求7所述的工作方法，其特征在于，通过所述联动机构述第二转动杆和所述第三转动杆同步运动，所述第二转动杆推动滑动槽前进，带动所有第三齿轮及第三转动杆前进，同时第二转动杆旋转，通过齿形同步带带动所有第三转动杆旋转，由此所有钻头同步旋转前进，对冻土层进行破坏。
...【技术特征摘要】
1.一种多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，包括挖掘机身、转动安装在挖掘机身上的大臂以及转动安装在所述大臂上的小臂、通过连接块转动安装在小臂上的铲斗，其中：
2.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，所述第二固定杆的一端固定在小臂上，另一端上固定有套环供所述液压杆穿过。
3.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，所述钻头为圆锥体结构，所述圆锥体结构的顶端有螺旋凹槽。
4.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，所述滑动套杆包括第一转动杆和滑动杆，所述滑动杆的一端转动连接在铲斗上，所述滑动杆的另一端开设有开槽，第一转动杆的一端穿套在所述开槽内并不脱出，所述第一转动杆的另一端转动连接在所述滑动块上。
5.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，所述联动机构包括第三齿轮、齿形同步带以及滑动槽，所述第二转动杆通过轴承装配于所述滑动槽上，所述滑动槽内转动连接有多个所述的第三齿轮，每一个第三齿轮对应固定于一个驱动杆的外部，多个第三齿轮通过齿形同步带联动。
6.如权利要求1所述的多年冻土区土体挖掘装置，其特征在于，所述多年冻土区土体挖掘装置还包括刮除机构，所述刮除机构包...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴泽力，王步翔，徐学勇，李超，胡丽珍，
申请(专利权)人：湖州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。