較寬端部式掘溝機懸臂的制作方法
【專利摘要】描述了一種掘溝機(10)，所述掘溝機可在第一掘溝配置和第二掘溝配置之間轉換。當掘溝機(10)在第一掘溝配置中時，掘溝機懸臂(20)包括位于懸臂(20)的遠端部(24)處的第一掘溝部分和從第一掘溝部分朝近端部(22)沿著縱向軸線延伸的第二掘溝部分。第一掘溝部分限定第一溝寬度，并且第二掘溝部分限定第二溝寬度。第一溝寬度大于第二溝寬度。第二掘溝部分具有與第一掘溝部分相比沿著縱向軸線測量的較大長度。
【專利說明】
較寬端部式掘溝機懸臂
技術領域
[0001 ]本發明大致涉及挖掘機械。更具體地，本發明涉及挖溝機械。
【背景技術】
[0002]越野挖掘機械通常用于有效地提供多個不同的挖掘相關功能。兩個示例類型的挖掘機械包括掘溝機和銫平機(即，露天采礦機或表面輪廓儀)。掘溝機通常地用于挖掘壕溝以用于安裝諸如用于電纜的地下管道或導管的設備。與掘溝機相比，銫平機通常地用于挖掘更寬、更淺、頂層的材料(例如，用于表面采礦、表面準備或路面移除應用)。
[0003]掘溝機通常包括支撐在推進系統上的機架，推進系統具有地面接合履帶或輪胎。掘溝懸臂可樞轉地連接到機架并且相對于機架在升高的輸送位置和降低的掘溝位置之間可樞轉地移動。掘溝鏈安裝在掘溝懸臂上。掘溝鏈帶有多個挖掘齒并且沿著延伸約懸臂長度的連續路徑被驅動。示例性掘溝機通過2009/0260264號美國專利出版物和6，658，767; 7，930，843;和8，176，662號美國專利被示出。
[0004]銫平機還通常包括支撐在推進系統上的機架，推進系統具有地面接合履帶或輪胎。挖掘筒由機架攜帶。挖掘筒可以是安裝的懸臂或安裝在機架之下的懸臂。挖掘筒通常地帶有多個挖掘齒。示例性露天采礦機通過2014/0007465號美國專利出版物和3，614，162 ;4，755,001 ;6,948,265;和8,955,919 號美國專利被示出。
【發明內容】
[0005]每個現有技術的掘溝機械和銫平機械通常地被構造成用于提供單個的挖掘寬度。相反，本發明的方面涉及可以很容易地在不同配置之間被轉換以提供不同挖掘寬度的挖掘機械。在一個示例中，本發明的方面涉及可以很容易地在第一配置和第二配置之間被轉換的掘溝機，在第一配置中掘溝機切開第一溝寬度，并且在第二配置中掘溝機切開第二溝寬度。
[0006]本發明的方面還涉及掘溝機械和允許通過相對較低的動力要求有效地挖掘相對較寬壕溝的方法。在某些方面中，掘溝方法包括首先挖掘具有一個或多個底切區域和非底切區域的溝，并且然后其次移除一個或多個底切區域。在一個示例中，使用具有掘溝懸臂的掘溝機挖掘溝，并且懸臂被升高以移除一個或多個底切區域。在一個示例中，非底切區域通過由掘溝懸臂攜帶的掘溝鏈被挖掘，并且底切區域通過安裝在位于掘溝懸臂的遠端部處的掘溝鏈的相反側的挖掘筒部分被挖掘。
[0007]在一個方面，本發明涉及具有機架的掘溝機和用于移動機架的推進系統，機架具有前端部和后端部。掘溝機包括安裝到機架的后端部的掘溝機懸臂。掘溝機懸臂可相對于機架在提升位置和降低位置之間樞轉地移動。掘溝機懸臂包括可樞轉地安裝到機架的近端部和遠端部。掘溝機懸臂限定在懸臂的近端部和遠端部之間延伸的縱向軸線。掘溝機懸臂還包括沿著懸臂的縱向軸線縱向延伸的懸臂框架。掘溝機懸臂具有頂部側和底部側。掘溝機懸臂包括位于懸臂的遠端部處的第一掘溝部分和沿著縱向軸線從第一掘溝部分朝近端部延伸的第二掘溝部分。第一掘溝部分限定第一溝寬度，并且第二掘溝部分限定第二溝寬度。第一溝寬度大于第二溝寬度。第二掘溝部分具有沿著縱向軸線測量的、與第一掘溝部分相比較大的長度。掘溝機懸臂包括沿著連續路徑移動的掘溝鏈，連續路徑延伸約懸臂框架的長度。掘溝鏈限定與第二溝寬度對應的鏈寬度。鏈圍繞位于懸臂的近端部處的第一軸線和位于懸臂的遠端部處的第二軸線轉動。掘溝機懸臂包括在掘溝鏈的相反側定位在掘溝機懸臂的遠端部處的第一溝展寬機和第二溝展寬機。第一溝展寬機和第二溝展寬機被構造成用于，隨著鏈沿著連續路徑驅動，圍繞第二軸線轉動。第一溝展寬機和第二溝展寬機協作以限定第一溝寬度的外邊界。掘溝鏈包括鏈主體和由鏈主體攜帶的多個鏈齒。鏈齒被定向成使得，當鏈齒沿著掘溝機懸臂的頂部側行進時，鏈齒的末端至少部分地面對向后方向，并且當鏈齒沿著掘溝機懸臂的底部側行進時，鏈齒的末端至少部分地面對向前方向。第一溝展寬機和第二溝展寬機分別地包括帶有筒齒的第一筒區段和第二筒區段。筒齒被定向成使得，當筒齒位于其相應的第一筒區段和第二筒區段正上方時，筒齒的末端至少部分地面對向后方向，并且當筒齒在其相應的第一筒區段和第二筒區段正下方時，鏈齒的末端至少部分地面對向前方向。
[0008]可選地，在掘溝懸臂的遠端部處，掘溝鏈搭載在鏈輪上。鏈輪圍繞第二軸線轉動。第二軸線由相對于懸臂框架固定的軸限定。鏈輪通過至少一個承載被安裝到軸，所述至少一個承載允許鏈輪圍繞軸轉動。第一溝展寬機和第二溝展寬機圍繞第二軸線與鏈輪一致地轉動。與第二溝寬度相比，軸寬度較窄。
[0009]在另一方面，本發明涉及轉換式掘溝機，所述轉換式掘溝機包括具有前端部和后端部的機架、用于移動機架的推進系統和掘溝機懸臂。掘溝機懸臂安裝到機架的后端部。掘溝機懸臂可相對于機架在提升位置和降低位置之間樞轉地移動。掘溝機懸臂包括可樞轉地安裝到機架的近端部和遠端部。掘溝機懸臂限定在懸臂的近端部和遠端部之間延伸的縱向軸線。掘溝機懸臂還包括沿著懸臂的縱向軸線縱向延伸的懸臂框架。掘溝機懸臂具有頂部側和底部側。掘溝機可在第一掘溝配置和第二掘溝配置之間轉換。當掘溝機在第一掘溝配置中時，掘溝機懸臂包括位于懸臂的遠端部處的第一掘溝部分和沿著縱向軸線從第一掘溝部分朝向近端部延伸的第二掘溝部分。第一掘溝部分限定第一溝寬度，并且第二掘溝部分限定第二溝寬度。第一溝寬度大于第二溝寬度。第二掘溝部分具有與第一掘溝部分相比沿著縱向軸線測量的較大長度。當掘溝機在第二掘溝配置中時，掘溝懸臂被構造成用于僅挖掘第二掘溝寬度。
[0010]在又一方面，本發明涉及用于使用掘溝機掘溝的方法，掘溝機具有包括近端部和遠端部的掘溝懸臂。掘溝機懸臂包括位于懸臂的遠端部處的第一掘溝部分和沿著掘溝懸臂的縱向軸線從第一掘溝部分朝向近端部延伸的第二掘溝部分。第一掘溝部分限定第一溝寬度，并且第二掘溝部分限定第二溝寬度。第一溝寬度大于第二溝寬度。第二掘溝部分具有與第一掘溝部分相比沿著縱向軸線測量的較大長度。掘溝機懸臂包括框架和沿著連續路徑移動的掘溝鏈，所述連續路徑延伸約懸臂框架的長度。掘溝鏈限定與第二溝寬度對應的鏈寬度。鏈圍繞位于懸臂的近端部處的第一軸線和位于懸臂的遠端部處的第二軸線轉動。掘溝機懸臂包括在掘溝鏈的相反側定位在掘溝機懸臂的遠端部處的第一溝展寬機和第二溝展寬機。第一溝展寬機和第二溝展寬機被構造成用于，隨著鏈沿著連續路徑驅動，圍繞第二軸線轉動。第一溝展寬機和第二溝展寬機協作以限定第一溝寬度的外邊界，因而與單獨使用掘溝機懸臂可以獲得的寬度相比，允許更大寬度的溝被切開。方法包括通過以下方法形成溝，即，利用掘溝懸臂通過在地面中移動掘溝懸臂使得第一溝展寬機和第二溝展寬機挖掘溝的底切區段，同時掘溝鏈挖掘溝的非底切區段。方法還包括升高懸臂以促使第一溝展寬機和第二溝展寬機挖掘溝的底切區段上方的材料。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據本發明的第一示例性實施例的掘溝機的等距視圖。
[0012]圖2是圖1示出的掘溝機的側視圖。
[0013]圖3是圖1示出的掘溝機的后視圖。
[0014]圖4是從圖1示出的掘溝機隔離的掘溝機懸臂的局部等距視圖。
[0015]圖5是圖1示出的掘溝機懸臂的遠端部的前側隔離等距視圖。
[0016]圖6是圖1示出的掘溝機懸臂的遠端部的側視圖。
[0017]圖7是圖1示出的沿著圖6中的線V觀察的掘溝機懸臂的遠端部的前側等距剖視圖。
[0018]圖8是圖1示出的沿著圖6中的線V觀察的掘溝機懸臂的遠端部的剖視圖。
[0019]圖9是根據本發明的第二示例性實施例的掘溝機懸臂的遠端部的前側隔離等距視圖。
[0020]圖10是圖9中的沿著線T觀察的掘溝機懸臂的遠端部的剖視圖。
[0021]圖11是圖9中的沿著線T觀察的掘溝機懸臂的遠端部的前側等距剖視圖。
[0022]圖12A-12E示出了使用圖1示出的掘溝機切開溝的方法中的連續步驟。
[0023]圖13A-13C示出了圖12A-12E中示出的在切開溝過程中和在切開溝之后的溝輪廓。
[0024]圖14是圖1示出的掘溝機懸臂的遠端部的前側隔離等距視圖，描述了圖5示出的方向的替換方向。
【具體實施方式】
[0025]圖1-8圖示了根據示例性實施例的掘溝機10。圖示的掘溝機10具有包括前部或前端部14和后部或后端部16的機架12。如特別地在圖1-3中示出，掘溝機10具有推進系統18以用于沿著行進方向向前F和向后R移動機架12 (圖12A-12E)。本領域的技術人員可以理解，推進系統18可以包括履帶，如所示，或輪胎(未示出)。
[0026]如圖所示，示例性掘溝機10具有安裝到機架12的后部或后端部16的掘溝機懸臂
20。掘溝機懸臂20可相對于機架12在提升位置和降低位置之間樞轉地移動(圖13A-13E)。
[0027]如圖所示，示例性掘溝機懸臂20具有根據本領域的技術人員理解的方法以可樞轉地安裝到機架12的近端部22。與近端部22相對，掘溝機懸臂20具有自由遠端部24。掘溝機懸臂20限定縱向軸線X(圖3)，縱向軸線X在懸臂20的近端部22和自由遠端部24之間延伸。掘溝機懸臂20具有沿著懸臂的縱向軸線X縱向延伸的懸臂框架26。掘溝機懸臂20具有頂部側28和底部側30。
[0028]如圖所示，示例性掘溝機懸臂20包括位于懸臂的遠端部24處的第一掘溝部分和從第一掘溝部分沿著縱向軸線X朝向近端部22延伸的第二掘溝部分。特別如圖8所示，第一掘溝部分限定第一溝寬度A，并且第二掘溝部分限定第二溝寬度B。圖示的第一溝寬度A大于第二溝寬度B。特別如圖3所示，第二掘溝部分具有與第一掘溝部分相比沿著縱向軸線X測量的較大長度。圖示的第一掘溝部分具有沿著縱向軸線X測量的長度E，長度E小于掘溝機懸臂20的總長度D的一半。
[0029]如圖所示，示例性掘溝機懸臂20包括沿著連續路徑移動的掘溝鏈34，連續路徑在近端部22和遠端部24之間沿著縱向軸線X延伸約懸臂框架26的長度。掘溝鏈34限定與第二溝寬度B對應的鏈寬度。掘溝鏈34圍繞位于懸臂20的近端部22處的第一軸線L1和位于掘溝機懸臂的遠端部24處的第二軸線L2轉動(圖1)。
[0030]如圖所示，示例性掘溝機懸臂20包括在掘溝鏈34的相對側定位在掘溝機懸臂的遠端部24處的第一溝展寬機和第二溝展寬機32。第一溝展寬機和第二溝展寬機32被構造成用于，隨著掘溝鏈34沿著連續路徑被驅動，而圍繞第二軸線L2轉動。第一溝展寬機和第二溝展寬機32協作以限定第一溝寬度A的外邊界。如所示，與未通過第一溝展寬機和第二溝展寬機限定溝寬度的第二溝寬度B相比，通過第一溝展寬機和第二溝展寬機32限定寬度的第一溝寬度A更寬。圖示的第一溝展寬機和第二溝展寬機32中的每個都優選地具有小于掘溝鏈34的尺寸的0.75倍的切開寬度，所述切開寬度限定第二溝寬度B。更優選地，圖示的第一溝展寬機和第二溝展寬機32中的每個都具有小于掘溝鏈34的尺寸的0.50倍的切開寬度，所述切開寬度限定第二溝寬度B。
[0031]如圖所示，示例性掘溝機10可在第一掘溝配置和第二掘溝配置之間轉換。在第一掘溝配置中，掘溝機懸臂20包括在懸臂的遠端部24處限定第一溝寬度A的第一掘溝部分，和從第一掘溝部分沿著縱向軸線X朝向近端部22延伸的限定第二溝寬度B的第二掘溝部分。在第二掘溝配置中，掘溝懸臂20被構造成用于僅挖掘第二掘溝寬度B。
[0032]如圖所示，示例性第一溝展寬機和第二溝展寬機32分別地包括第一筒區段和第二筒區段36，第一筒區段和第二筒區段具有多個切割器凹槽40以用于接收和固定多個筒切割器41。示例性筒切割器41可以包括可轉動地固定在切割器凹槽40中的齒。可選地，鏟形鉆頭或杯形切割器(未示出)可以與筒切割器41類似地作用，并且可以直接地固定到第一筒區段和第二筒區段36。如本領域的技術人員所理解，每個切割器凹槽40都可以可轉動地接收筒切割器41，因而圍繞筒區段36的整個圓周提供筒切割器。
[0033]如圖所示，通過對應的切割器凹槽40的放置和布置，示例性筒切割器41可以被定向成使得，當筒切割器位于其相應的第一筒區段和第二筒區段正下方時，筒切割器的遠末端至少部分地面對朝向機架12的向前方向F，并且當筒切割器在其相應的第一筒區段和第二筒區段正上方時，鏈齒的遠末端至少部分地面對遠離機架的向后方向R(圖5-7)。僅用于說明目的，這些數個視圖示出了沒有固定在其中的示例性筒切割器41的數個示例性切割器凹槽40。本領域的技術人員將理解，在操作過程中，每個和每一個圖示的切割器凹槽40可以固定筒切割器41。切割器41的這些向前方向F和向后方向R表示掘溝機10的行進方向(圖12A-12E)。。
[0034]如圖所示，示例性筒切割器41可以定位在切割器凹槽40中以沿著平行于縱向軸線X的軸線對準。可選地，筒切割器41可以定位在切割器凹槽40中以與平行于縱向軸線X的軸線成角度歪斜。在歪斜位置處，可轉動地固定在切割器凹槽40中的筒切割器41可以在其相應的凹槽中更容易地轉動，因而減少切割器上的磨損。
[0035]如圖所示，示例性掘溝鏈34包括鏈主體和由鏈主體攜帶的多個鏈切割器38。特別如圖2所示，鏈切割器38可以被定向成使得，當鏈切割器沿著掘溝機懸臂20的底部側30行進時，鏈切割器的遠末端至少部分地面對朝向機架12的向前方向F，并且當鏈切割器沿著掘溝機懸臂的頂部側28行進時，鏈切割器的遠末端至少部分地面對遠離機架的向后方向R。切割器38的這些向前方向和向后方向表示掘溝機10的行進方向(圖12A-12E)。類似于筒切割器41，鏈切割器38可以通過凹槽固定，或直接地固定到掘溝鏈34。
[0036]如圖所示，示例性掘溝機10包括驅動機構44以用于圍繞連續路徑驅動掘溝鏈34。在掘溝過程中，掘溝鏈34可以被在第一方向上驅動，在第一方向上，掘溝鏈在掘溝懸臂近端部22處從掘溝懸臂20的底部側30移動到掘溝懸臂的頂部側28，并且在掘溝懸臂遠端部24處從掘溝懸臂的頂部側移動至掘溝懸臂的底部側。
[0037]特別如圖7-8所示，在掘溝懸臂20的遠端部24處，示例性掘溝鏈34搭載在鏈輪46上。圖示的鏈輪46包括接合鏈34的多個齒47。鏈34和鏈輪46圍繞軸48在懸臂遠端部24附近從頂部側28轉動到底部側30。鏈輪46圍繞第二軸線L2轉動。第二軸線1^由例如通過配件52相對于懸臂框架26固定的軸48限定。鏈輪46通過至少一個軸承54被安裝到軸48，所述至少一個軸承54允許鏈輪圍繞軸轉動。第一筒區段和第二筒區段36圍繞第二軸線L2與鏈輪46—致地轉動。如圖所示，軸48寬度D與第二溝寬度B相比較窄。
[0038]如本領域的技術人員所理解，第一筒區段和第二筒區段36可以機械地聯接到鏈輪46。例如，第一筒區段和第二筒區段36可以可釋放地聯接到與鏈輪46—致地轉動的轂50。例如，第一筒區段和第二筒區段36可以通過諸如螺栓或銷的緊固件56聯接到轂50。轂50另外地可以通過諸如螺栓或銷的緊固件59固定至鏈輪46。該機械作用導致轉矩從轂50轉移至筒區段36。
[0039]圖9-11圖示了根據可替換示例性實施例的懸臂的遠端部68。圖示的遠端部68與上述遠端部24類似地工作。圖示的遠端部68包括由一對軸承組件76支撐的軸82。軸承組件76由固定至懸臂框架26的夾具77支撐。該關系允許軸82相對于懸臂框架26轉動優選地一個自由度。
[0040]軸82包括凸緣83，所述凸緣通過一對安裝特征85，例如通過緊固件或焊接，或以本領域的技術人員理解的一定方式，固定至鏈輪46。在操作中，在與上述操作類似的操作中，軸82與由鏈34驅動的鏈輪46—致地轉動。
[0041 ]軸82包括接收一對插入安裝件74的一對接收孔78，所述一對插入安裝件通過例如銷或螺栓的緊固件80固定至軸。如圖所示，接收孔78具有非圓形形狀，例如六角形形狀。每個插入安裝件74都具有與接收孔78的內表面接合的匹配形狀。轂72和展寬機70例如通過焊接或緊固件固定至每個插入安裝件74。在操作中，每個插入安裝件74和每個接收孔78的相互作用迫使展寬機70、轂72和軸82相對于懸臂框架26與鏈輪46—致地轉動。該機械作用導致轉矩通過接收孔78和插入安裝件74的接合表面從軸82轉移至展寬機70。與上述遠端部24類似，當展寬機70從軸82移除時，圖示的遠端部68可以可選地切開溝，因而切開較窄的溝道。
[0042]圖示的展寬機70具有與上述展寬機32類似地定向的齒。圖示的展寬機70以與上述展寬機32類似的方向轉動。
[0043]特別如圖12A-12B所示，在操作過程中，懸臂20可相對于行進方向從機架12的后端部16樞轉地向下地和向前地F切割。特別如圖12C所示，掘溝機10沿著行進方向向前F行進，并且圖示的筒區段和鏈切開進入溝60的前端面65。圖示的筒區段在地面42下方在溝60的前端面65中產生底切區段71。因為鏈在掘溝機懸臂的底部側提供切割作用并且鏈一直從溝的底部延伸至地面42上方，因此鏈切割在溝的前端面中不產生底切的區段73，如圖12B至12E中的虛線所示。特別如圖12D所示，懸臂20然后從機架的后端部16被向上地和向后R升高，因而還遠離溝60的前端面65并且向上地升高遠端部分。在該移動過程中，描述的筒區段的頂部遠離溝60的前端面65切開底切區段71。圖12E以圖12A-12D中描述的操作的重復圖示了第一階段。掘溝機10向上沿著懸臂20的底部側30拉出棄土(未示出)，棄土有效地被捕獲在懸臂20的底部側30和溝60之間，直到清除出溝。
[0044]可選地如圖13A-13C所示，掘溝機懸臂20可以被一直降低并且接合地面42，類似于圖12B-12C示出的位置。在向前F行進過程中，掘溝機懸臂20的遠端部分24在地面42下方切害J，并且掘溝機懸臂20和鏈34切割通過地面。在繼續向前F行進的過程中，掘溝機懸臂20的遠端部分24可以被保持在該降低位置處，并且因而切開底切區段的延伸長度。具體地如圖13A所示，在懸臂遠端部分24處的溝寬度A和沿著掘溝機懸臂20的長度的溝寬度B之間的寬度差異(圖8)導致懸突凸緣61以在掘溝機懸臂20的任一側在筒區段36上保持未切開。具體地如圖13B所示，懸突凸緣61使溝60的頂部開口狹窄。每個懸突凸緣61都可以具有由筒區段36的寬度限定的狹窄寬度，如上關于圖8所述。因而，懸突凸緣61之間的開口由懸臂20上的鏈34的寬度B限定。如所預期和示出，管道63可以具有與懸臂20的寬度B相比更寬的直徑，因而防止管道立即降落進入溝60中。如所示，管道63擱放在每個懸突凸緣61頂上并且在每個懸突凸緣61之間。具體地如圖13C所示，管道63的重量或重力迫使懸突支架61坍落至溝的底部，因而也促使管道設置在溝中。因此，雖然懸突凸緣61可以使溝60的開口狹窄，但是仍然可以將更大直徑的管道63插入溝中。
[0045]可選地如圖14所示，當沿著掘溝機懸臂20的底部側30行進時，示例性切割器凹槽
40、筒切割器41和鏈切割器38可以可選地被定向成至少部分地面對朝機架12的向后R方向，并且當沿著掘溝機懸臂的頂部側28行進時，示例性切割器凹槽40、筒切割器41和鏈切割器38可以可選地被定向成至少部分地面對遠離機架的向前F方向。切割器38的這些向前方向F和向后方向R表示掘溝機1的行進方向(圖12A-12E)。在該替換例描述的操作過程中，掘溝鏈34可以被在第一方向上驅動，在第一方向上，掘溝鏈在掘溝懸臂近端部22處從掘溝懸臂20的頂部側28移動到掘溝懸臂的底部側30，并且在掘溝懸臂遠端部24處從掘溝懸臂的底部側移動至掘溝懸臂的頂部側。
[0046]部件列表
[0047]10掘溝機
[0048]12 機架
[0049]14前端部
[0050]16后端部[0051 ] 18推進系統
[0052]20 懸臂
[0053]22近端部
[0054]24遠端部
[0055]26懸臂框架
[0056]28頂部側
[0057]30底部側
[0058]32展寬機
[0059]34 鏈
[0060]36 筒
[0061 ]38鏈切割器
[0062]40切割器凹槽
[0063]41筒切割器
[0064]42 地面
[0065]44驅動機構
[0066]46 鏈輪
[0067]47 齒
[0068]48 軸
[0069]50 轂
[0070]52 配件
[0071]54 軸承
[0072]56緊固件
[0073]59緊固件
[0074]60 溝
[0075]61懸突凸緣
[0076]63 管道
[0077]65前表面
[0078]68遠端部
[0079]70展寬機
[0080]71底切區段[0081 ]72 轂
[0082]73非底切區段
[0083]74接收孔插入件
[0084]76 軸承
[0085]77 夾具
[0086]78接收孔
[0087]80緊固件
[0088]82 軸
[0089]83軸凸緣
[0090]85安裝件
[0091]1^第一軸線
[0092]L2第二軸線
【主權項】
1.一種掘溝機(10)，包括: 機架(12)，所述機架具有前端部(14)和后端部(16); 推進系統(18)，所述推進系統用于向前和向后移動機架(12); 掘溝機懸臂(20)，所述掘溝機懸臂安裝至機架(12)的后端部(16)，掘溝機懸臂(20)能夠在提升位置和降低位置之間相對于機架(12)樞轉地移動，掘溝機懸臂(20)包括遠端部(24)和可樞轉地安裝到機架(12)的近端部(22)，掘溝機懸臂(20)限定在掘溝機懸臂(20)的近端部和遠端部(22、24)之間延伸的縱向軸線，掘溝機懸臂(20)還包括沿著掘溝機懸臂(20)的縱向軸線縱向延伸的懸臂框架(26)，掘溝機懸臂(20)具有頂部側(28)和底部側(30); 掘溝機懸臂(20)包括位于掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第一掘溝部分和沿著縱向軸線從第一掘溝部分朝近端部(22)延伸的第二掘溝部分，第一掘溝部分限定第一溝寬度，并且第二掘溝部分限定第二溝寬度，第一溝寬度大于第二溝寬度，第一掘溝部分具有沿著縱向軸線測量的小于掘溝機懸臂(20)的總長度的一半的長度； 掘溝機懸臂(20)包括掘溝鏈(34)，所述掘溝鏈沿著圍繞懸臂框架(26)的長度延伸的連續路徑移動，掘溝鏈(34)限定與第二溝寬度對應的鏈寬度，掘溝鏈(34)圍繞位于掘溝懸臂(20)的近端部(22)處的第一軸線(L1)和位于掘溝懸臂(20)的遠端部(24)處的第二軸線(L2)轉動； 掘溝機懸臂(20)包括在掘溝鏈(34)的相反側定位在掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)，第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)被構造成用于隨著掘溝鏈(34)沿著連續路徑被驅動而圍繞第二軸線(L2)轉動，第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)協作以限定第一溝寬度的外邊界，并且第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)中的每個都具有小于鏈寬度的0.75倍的切開寬度； 掘溝鏈(34)包括鏈主體和由所述鏈主體攜帶的多個鏈切割器(38)，其中鏈切割器(38)被定向成使得，當鏈切割器(38)沿著掘溝機懸臂(20)的頂部側(28)行進時，鏈切割器(38)的末端至少部分地面對向后方向，并且當鏈切割器(38)沿著掘溝機懸臂(20)的底部側(30)行進時，鏈切割器(38)的末端至少部分地面對向前方向；并且 第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)分別地包括帶有多個筒切割器(41)的第一筒區段和第二筒區段(36)，其中筒切割器(41)被定向成使得當筒切割器(41)位于其相應的第一筒區段和第二筒區段(36)正上方時，筒切割器(41)的末端至少部分地面對向后方向，并且當筒切割器(41)位于其相應的第一筒區段和第二筒區段(36)正下方時，筒切割器(41)的末端至少部分地面對向前方向； 其中，在操作過程中，掘溝機(10)將沿著掘溝機懸臂(20)的底部側(30)向上拉動棄土。2.根據權利要求1所述的掘溝機(10)，進一步包括驅動機構(44)，所述驅動機構用于圍繞所述連續路徑驅動掘溝鏈(34)，其中在掘溝過程中，掘溝鏈(34)在第一方向上被驅動，在所述第一方向上，掘溝鏈(34)在溝吊桿(20)的近端部(22)處從掘溝機懸臂(20)的頂部側(28)移動到掘溝機懸臂(20)的底部側(30)，并且在掘溝機吊桿(20)的遠端部(24)處從掘溝機懸臂(20)的底部側(30)移動至掘溝機懸臂(20)的頂部側(28)。3.根據權利要求1所述的掘溝機(10)，其中:推進系統(18)包括履帶或輪胎。4.根據權利要求1所述的掘溝機(10)，其中:掘溝鏈(34)的主體在掘溝機懸臂(20)的遠端(24)處搭載在鏈輪(46)上，其中鏈輪(46)圍繞所述第二軸線(L2)轉動，其中所述第二軸線(L2)由相對于懸臂框架(26)固定的軸(48)限定，其中鏈輪(46)通過允許鏈輪(46)圍繞所述軸(48)轉動的至少一個軸承(54)被安裝到所述軸(48)，并且其中第一筒區段和第二筒區段(36)圍繞第二軸線(L2)與鏈輪(46)—致地轉動。5.根據權利要求4所述的掘溝機(10)，其中:第一筒區段和第二筒區段(36)機械地聯接到鏈輪(46)。6.根據權利要求4所述的掘溝機(10)，其中:第一筒區段和第二筒區段(36)中的每一個都可釋放地聯接到與鏈輪(46) 一致地轉動的轂(50)。7.根據權利要求6所述的掘溝機(10)，其中:第一筒區段和第二筒區段(36)中的每一個都通過緊固件(56)聯接到每個轂(50)。8.根據權利要求6所述的掘溝機(10)，其中:每個轂(50)都固定至鏈輪(46)。9.根據權利要求8所述的掘溝機(10)，其中:每個轂(50)都通過緊固件(59)固定至鏈輪。10.根據權利要求4所述的掘溝機(10)，其中:所述軸(48)通過配件(52)相對于懸臂框架(26)被固定。11.根據權利要求4所述的掘溝機(10)，其中:所述軸(48)的寬度比第二溝寬度窄。12.根據權利要求4所述的掘溝機(10)，其中:鏈輪(46)包括接合掘溝鏈(34)的多個齒(47)。13.根據權利要求4所述的掘溝機(10)，其中:掘溝鏈(34)在掘溝機懸臂的遠端部(24)附近圍繞所述軸(48)從頂部側(28)轉動到底部側(30)。14.根據權利要求1所述的掘溝機(10)，其中，在操作過程中，掘溝機懸臂(20)向上升高并且遠離溝(60)的前端面(65)。15.根據權利要求1所述的掘溝機(10)，其中，在操作過程中，第一筒區段和第二筒區段(36)在溝(60)的前端面(65)中產生底切部(71)。16.根據權利要求15所述的掘溝機(10)，其中:掘溝機鏈(34)在溝(60)的前端面(65)中不產生底切部(71)。17.根據權利要求1所述的掘溝機(10)，其中，在操作過程中，掘溝機懸臂(20)從機架(12)向下地和向后地切割。18.根據權利要求1所述的掘溝機(10)，其中:每個第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)的切開寬度都小于鏈寬度的0.50倍。19.一種轉換式掘溝機(10)，包括: 機架(12)，所述機架具有前端部(14)和后端部(16); 推進系統(18)，所述推進系統用于向前和向后移動機架(12); 掘溝機懸臂(20)，所述掘溝機懸臂安裝至機架(12)的后端部(16)，掘溝機懸臂(20)能夠在提升位置和降低位置之間相對于機架(12)樞轉地移動，掘溝機懸臂(20)包括遠端部(24)和可樞轉地安裝到機架(12)的近端部(22)，掘溝機懸臂(20)限定在掘溝機懸臂(20)的近端部和遠端部(22、24)之間延伸的縱向軸線，掘溝機懸臂(20)還包括沿著掘溝機懸臂(20)的縱向軸線縱向延伸的懸臂框架(26)，掘溝機懸臂(20)具有頂部側(28)和底部側(30); 掘溝機(10)能夠在第一掘溝配置和第二掘溝配置之間轉換； 其中，當掘溝機(10)處于第一掘溝配置時，掘溝機懸臂(20)包括位于掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第一掘溝部分和沿著縱向軸線從第一掘溝部分朝近端部(22)延伸的第二掘溝部分，第一掘溝部分限定第一溝寬度并且第二掘溝部分限定第二溝寬度，第一溝寬度大于第二溝寬度，第二掘溝部分具有沿著縱向軸線測量的、與第一掘溝部分相比更大的長度;并且 其中，當掘溝機(10)處于第二掘溝配置時，掘溝機懸臂(20)被構造成用于僅挖掘第二掘溝寬度。20.—種使用掘溝機(10)來掘溝的方法，所述掘溝機具有包括近端部(22)和遠端部(24)的掘溝機懸臂(20)，掘溝機懸臂(20)包括位于掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)的第一掘溝部分和沿著掘溝機懸臂(20)的縱向軸線(X)從第一掘溝部分朝近端部(22)延伸的第二掘溝部分，第一掘溝部分限定第一溝寬度并且第二掘溝部分限定第二溝寬度，第一溝寬度大于第二溝寬度，第二掘溝部分具有沿著縱向軸線測量的、大于第一掘溝部分的長度，掘溝機懸臂(20)包括框架(26)和沿著連續路徑移動的掘溝鏈(34)，所述連續路徑圍繞懸臂框架(26)的長度延伸，掘溝鏈(34)限定對應于第二溝寬度的鏈寬度，掘溝鏈(34)圍繞位于掘溝機懸臂(20)的近端部(22)處的第一軸線(L1)和位于掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第二軸線(L2)轉動，掘溝機懸臂(20)包括在掘溝鏈(34)的相反側定位在掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)，第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)被構造成用于隨著掘溝鏈(34)沿著所述連續路徑被驅動而圍繞第二軸線(L2)轉動，第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)協作以限定第一溝寬度的外邊界，所述方法包括: -利用掘溝機懸臂(20)通過以下操作在地面(42)中形成溝(60)，S卩，通過在地面(42)中移動掘溝機懸臂(20)使得第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)挖掘溝(60)的底切區段(71)，同時掘溝鏈(34)挖掘所述溝(60)的非底切區段(73);并且 -升高掘溝機懸臂(20)以促使第一溝展寬機和第二溝展寬機挖掘所述溝(60)的底切區段(71)上方的材料。21.—種掘溝機(10)，包括: 機架(12)，所述機架具有前端部(14)和后端部(16); 推進系統(18)，所述推進系統用于向前和向后移動機架(12); 掘溝機懸臂(20)，所述掘溝機懸臂安裝至機架(12)的后端部(16)，掘溝機懸臂(20)能夠在提升位置和降低位置之間相對于機架(12)樞轉地移動，掘溝機懸臂(20)包括遠端部(24)和可樞轉地安裝到機架(12)的近端部(22)，掘溝機懸臂(20)限定在掘溝機懸臂(20)的近端部和遠端部(22、24)之間延伸的縱向軸線，掘溝機懸臂(20)還包括沿著掘溝機懸臂(20)的縱向軸線縱向延伸的懸臂框架(26)，掘溝機懸臂(20)具有頂部側(28)和底部側(30); 掘溝機懸臂(20)包括位于掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第一掘溝部分和沿著縱向軸線從第一掘溝部分朝近端部(22)延伸的第二掘溝部分，第一掘溝部分限定第一溝寬度并且第二掘溝部分限定第二溝寬度，第一溝寬度大于第二溝寬度，第二掘溝部分具有沿著縱向軸線測量的、與第一掘溝部分相比更大的長度； 掘溝機懸臂(20)包括掘溝鏈(34)，所述掘溝鏈沿著圍繞懸臂框架(26)的長度延伸的連續路徑移動，掘溝鏈(34)限定與第二溝寬度對應的鏈寬度，掘溝鏈(34)圍繞位于掘溝機懸臂(20)的近端部(22)處的第一軸線(L1)和位于掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第二軸線(L2)轉動； 掘溝機懸臂(20)包括在掘溝鏈(34)的相反側可移除地定位在掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)，第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)被構造成用于隨著掘溝鏈(34)沿著連續路徑被驅動而圍繞第二軸線(L2)轉動，第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)協作以限定第一溝寬度的外邊界； 掘溝鏈(34)在掘溝機懸臂(20)的遠端部處搭載在鏈輪(46)上，其中鏈輪(46)圍繞第二軸線(L2)轉動，其中第二軸線(L2)由相對于懸臂框架(26)固定的軸(48)限定，其中鏈輪(46)通過允許鏈輪(46)圍繞所述軸(48)轉動的至少一個軸承(54)被安裝到所述軸(48)，并且其中第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)圍繞第二軸線(L2)與鏈輪(46)—致地轉動，其中所述軸的寬度比第二溝寬度窄，使得掘溝鏈(34)能夠在未使用可移動展寬機(32)的情況下切開第二溝寬度。22.根據權利要求21所述的掘溝機(1)，其中:掘溝鏈(34)包括鏈主體和由所述鏈主體攜帶的多個鏈切割器(38)，其中鏈切割器(38)被定向成使得，當鏈切割器(38)沿著掘溝機懸臂(20)的頂部側(28)行進時，鏈切割器(38)的末端至少部分地面對向后方向，并且當鏈切割器(38)沿著掘溝機懸臂(20)的底部側(30)行進時，鏈切割器(38)的末端至少部分地面對向前方向；并且 第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)分別地包括帶有多個筒切割器(41)的第一筒區段和第二筒區段(36)，其中筒切割器(41)被定向成使得當筒切割器(41)位于其相應的第一筒區段和第二筒區段(36)正上方時，筒切割器(41)的末端至少部分地面對向后方向，并且當筒切割器(41)在其相應的第一筒區段和第二筒區段(36)正下方時，筒切割器(41)的末端至少部分地面對向前方向。23.根據權利要求21所述的掘溝機(10)，其中，在操作過程中，掘溝機(10)沿著掘溝機懸臂(20)的底部側(30)向上拉動棄土。24.—種使用掘溝機(10)來掘溝的方法，所述掘溝機具有包括近端部(22)和遠端部(24)的掘溝機懸臂(20)，掘溝機懸臂(20)包括位于掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)的第一掘溝部分和沿著掘溝機懸臂(20)的縱向軸線從第一掘溝部分朝近端部(22)延伸的第二掘溝部分，第一掘溝部分限定第一溝寬度并且第二掘溝部分限定第二溝寬度，第一溝寬度大于第二溝寬度，第二掘溝部分具有沿著縱向軸線測量的、與第一掘溝部分相比更大的長度，掘溝機懸臂(20)包括框架(26)和沿著連續路徑移動的掘溝鏈(34)，所述連續路徑圍繞懸臂框架(26)的長度延伸，掘溝鏈(34)限定對應于第二溝寬度的鏈寬度，掘溝鏈(34)圍繞位于掘溝機懸臂(2)的近端部(22)處的第一軸線(L1)和位于掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第二軸線(L2)轉動，掘溝機懸臂(20)包括在掘溝鏈(34)的相反側定位在掘溝機懸臂(20)的遠端部(24)處的第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)，第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)被構造成用于隨著掘溝鏈(34)沿著所述連續路徑被驅動而圍繞第二軸線(L2)轉動，第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)協作以限定第一溝寬度的外邊界，所述方法包括: -利用掘溝懸臂(20)通過以下操作在地面(42)中形成溝(60)，S卩，通過在地面(42)中移動掘溝懸臂(20)使得第一溝展寬機和第二溝展寬機(32)挖掘溝(60)的底切區段(71)，同時掘溝鏈(34)挖掘溝(60)的非底切區段(73);以及 -沿著行進方向向前移動掘溝機(10)，同時在地面(42)中保持掘溝機懸臂(20)以形成由挖掘的底切區段(71)限定的懸突凸緣(61)。
【文檔編號】E02F5/14GK105986586SQ201610143576
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月14日
【發明人】愛德華·卡爾特, 約書亞·塞伯特
【申請人】維米爾制造公司