地下连续墙抓斗及其抓斗装置.pdf

本发明公开了一种用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，包括导向架体(246)和斗体(244)，还包括连杆(245)，所述连杆(245)的下端刚性连接所述斗体(244)，所述连杆(245)的中部与所述导向架体(246)铰接于铰接点(242)，且所述铰接点(242)位于所述斗体(244)的重心位置(243)的上方，所述连杆(245)的上端连接有定位部件，以便通过所述定位部件固定所述连杆(245)相对于所述导向架体(246)的位置。本发明所公开的抓斗装置具有较高的纠偏精度，能够使地下连续墙抓斗的斗体始终处于铅垂位置。本发明还公开了一种包括上述抓斗装置的地下连续墙抓斗。

1.  一种用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，包括导向架体(246)和斗体(244)，其特征在于，还包括连杆(245)，所述连杆(245)的下端刚性连接所述斗体(244)，所述连杆(245)的中部与所述导向架体(246)铰接于铰接点(242)，且所述铰接点(242)位于所述斗体(244)的重心位置(243)的上方，所述连杆(245)的上端连接有定位部件，以便通过所述定位部件固定所述连杆(245)相对于所述导向架体(246)的位置。

2.  根据权利要求1所述的用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，其特征在于，所述定位部件包括位置锁定件(241)和连接件(247)，所述连接件(247)的第一端与所述连杆(245)滑动连接，其第二端与所述位置锁定件(241)固定连接。

3.  根据权利要求2所述的用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，其特征在于，所述位置锁定件(241)为双杆油缸，所述双杆油缸包括缸体(2411)、液压锁和两个活塞杆(2412)；两个所述活塞杆(2412)分别固定于所述导向架体(246)，所述双杆油缸的缸体(2411)与连接件(247)第二端固定连接。

4.  根据权利要求2所述的用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，其特征在于，所述连接件(247)包括第一杆(2471)、第二杆(2472)和滑块(2473)，所述滑块(2473)套装于所述连杆(245)，所述滑块(2473)的外侧壁与所述第二杆(2472)的第一端固定连接，所述第二杆(2472)的第二端与所述第一杆(2471)的第一端铰接，所述第一杆(2471)的第二端与所述位置锁定件(241)固定连接。

5.  根据权利要求1至4任一项所述的用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，其特征在于，还包括检测部件，所述检测部件检测所述斗体(244)的铅垂度。

6.  根据权利要求5所述的用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，其特征在于，所述检测部件为倾角传感器。

7.  根据权利要求1至4所述的用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，其特征在于，还包括配重块。

8.  一种地下连续墙抓斗，包括钢丝绳和通过钢丝绳吊装的抓斗装置，其特征在于，所述抓斗装置为权力要求1至7任一项所述的抓斗装置。

地下连续墙抓斗及其抓斗装置
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于地下连续墙抓斗的抓斗装置。此外，本发明还涉及一种包括上述抓斗装置的地下连续墙抓斗。
背景技术
地下连续墙抓斗是一种通过钢丝绳悬吊抓斗装置实施挖槽工作的工程机械设备，随着工程建设项目的增多，地下连续墙抓斗的应用越来越多。
请参考图1，图1为现有技术中一种典型的地下连续墙抓斗的结构示意图。
地下连续墙抓斗主要包括桅杆12和抓斗装置14，桅杆12的底部固定有主卷扬16，主卷扬16上绕有与抓斗装置14相连的钢丝绳13，通过主卷扬16实现抓斗装置14的移动。
然而，在工作过程中，受外力的作用，抓斗装置的掘进方向可能会偏离铅垂方向，此时就需要对抓斗装置进行纠偏，现有技术中主要有两种形式能够实现自动纠偏的抓斗装置。
请参考图2，图2为现有技术中一种典型的龙门导向式抓斗装置的结构示意图。
龙门导向式抓斗装置包括液压缸141、曲拐142、滑块143连接斗体144的连杆145和导向架体146，液压缸141的第一端通过第一铰接点151与导向架体146铰接，曲拐142的拐点通过第二铰接点152与导向架体146铰接，液压缸141的第二端与曲拐142的第一端连接，曲拐142的第二端连接滑块143，滑块放置于与连杆连接的滑道147中，连杆145的中部通过第三铰接点153与导向架体146铰接。
当抓斗装置的斗体144的掘进方向偏离铅垂方向时，液压缸141伸缩，带动曲拐142绕第二铰接点152顺时针或者逆时针旋转，进而带动滑块143左右移动，滑块143推动滑道147和连杆145绕第三铰接点153逆时针或者顺时针旋转，使斗体144恢复至铅垂位置。
请参考图3，图3为现有技术中一种典型的桁架式抓斗装置的结构示意图。
桁架式抓斗装置包括斗体144、导向架体146、第一连接杆161、第二连接杆164、推板162和液压缸163，斗体144与导向架体146刚性连接，第一连接杆161的第一端与导向架体146铰接，其第二端与液压缸163的第一端，以及推板162铰接，液压缸163的第二端与第二连接杆164的第一端，以及导向架体146铰接，第二连接杆164的第二端与推板162铰接；其中，第一连接杆161、第二连接杆164、推板162和液压缸163四者的数目均为八个，对称设置于导向架体的前后两侧。
当抓斗装置的掘进方向偏离铅垂方向时，比如向左侧倾斜时，左下侧和右上侧的液压缸163伸长，将推板162推出，推板162与地下连续墙抓斗所挖槽的槽壁接触，使抓斗装置绕导向架体146的中间位置逆时针旋转，进而使导向架体146带动斗体144一起旋转，使斗体144恢复至铅垂位置。
然而，上述两种方式的连续墙抓斗的抓斗装置，在进行纠偏时，都是借助于液压缸，进而使抓斗装置偏转，由于液压缸只有在活塞杆完全伸出，或者完全缩回时，才能比较稳定可靠，因此，在纠偏时，只能使抓斗装置偏转一个固定的角度，纠偏量不能根据需要进行调整，这样，就很容易出现纠偏量过大或者纠偏量不足的情况，不能达到所需要的纠偏效果。
因此，如何使地下连续墙抓斗的抓斗装置纠偏量满足任意角度的调整需要，提高纠偏精度，就成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，该抓斗装置具有较高的纠偏精度，能够使地下连续墙抓斗的斗体始终处于铅垂位置。本发明的另一目的是提供一种包括上述抓斗装置的地下连续墙抓斗。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，包括导向架体和斗体，还包括连杆，所述连杆的下端刚性连接所述斗体，所述连杆的中部与所述导向架体铰接于铰接点，且所述铰接点位于所述斗体的重心位置的上方，所述连杆的上端连接有定位部件，以便通过所述定位部件固定所述连杆相对于所述导向架体的位置。
优选地，所述定位部件包括位置锁定件和连接件，所述连接件的第一端与所述连杆滑动连接，其第二端与所述位置锁定件固定连接。
优选地，所述位置锁定部件为双杆油缸，所述双杆油缸包括缸体、液压锁和两个活塞杆；两个所述活塞杆分别固定于所述导向架体，所述双杆油缸的缸体与连接件第二端固定连接。
优选地，所述连接件包括第一杆、第二杆和滑块，所述滑块套装于所述连杆，所述滑块的外侧壁与所述第二杆的第一端固定连接，所述第二杆的第二端与所述第一杆的第一端铰接，所述第一杆的第二端与所述位置锁定件固定连接。
优选地，还包括检测部件，所述检测部件检测所述斗体的铅垂度。
优选地，所述检测部件为倾角传感器。
优选地，还包括配重块。
本发明还提供一种地下连续墙抓斗，包括钢丝绳和通过钢丝绳吊装的抓斗装置，所述抓斗装置为如上述任一项所述的抓斗装置。
本发明所提供的用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，包括导向架体和斗体，还包括连杆，连杆的下端刚性连接斗体，其中部与导向架体铰接于铰接点，且铰接点位于斗体的重心位置的上方，连杆的上端连接有定位部件，以便通过定位部件固定连杆相对于所述导向架体的位置。这样，当地下连续墙抓斗的抓斗装置的掘进方向偏离铅垂方向时，首先解除定位部件的定位作用，由于斗体的重心位置在铰接点的下方，在定位作用力消除的情况下，斗体会在自身重力的作用下绕铰接点旋转，直至恢复至铅垂位置，然后再利用定位部件将连杆定位，由于连杆的下端与斗体刚性连接，从而，定位部件也将斗体固定于铅垂位置，保证所挖槽的垂直度。可以看出，本发明所提供的地下连续墙抓斗的抓斗装置，利用斗体本身的重力作用进行纠偏，定位装置仅仅起到纠偏后维持斗体处于铅垂位置的作用，从而大大提高了纠偏的准确性。
在一种优选实施方式中，本发明所提供的抓斗装置的定位部件包括位置锁定件和连接件，连接件的第一端与连杆滑动连接，其第二端与位置锁定件固定连接。从而，当进行斗体的纠偏时，位置锁定件处于非锁定状态斗体在其自身重力的作用下带动连杆绕铰接点旋转，由于连接件的第一端与连杆滑动连接，因此，连接件会沿着连杆滑动的同时，还会在连杆的推动或者拉动作用下沿垂直于连杆的方向移动，进而带动与其固定连接的位置锁定件移动，当斗体恢复至铅垂位置时，使位置锁定件处于锁定状态，就可以将斗体固定于铅垂状态。可以看出，通过连接件很方便地将连杆的旋转运动转化为位置锁定件的直线运动，并进而通过位置锁定件的固定实现斗体位置的锁定，大大提高了锁定的可靠性。
在另一种优选实施方式中，本发明所提供的抓斗装置的位置锁定部件为双杆油缸，双杆油缸包括缸体、液压锁和两个活塞杆；两个活塞杆分别固定于导向架体，双杆油缸的缸体与连接件第二端固定连接。双杆油缸的设置，不仅很方便地实现了斗体位置的锁定，而且双杆油缸还可以实现斗体在双杆油缸行程范围内任一位置的锁定，大大提高了斗体纠偏量的调节范围，进一步保证了纠偏精度。
本发明所提供的地下连续墙抓斗的有益效果与抓斗装置的有益效果类似，在此不再赘述。
附图说明
图1为现有技术中一种典型的地下连续墙抓斗的结构示意图；
图2为现有技术中一种典型的龙门导向式抓斗装置的结构示意图；
图3为现有技术中一种典型的桁架式抓斗装置的结构示意图；
图4为本发明所提供的抓斗装置一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，该抓斗装置具有较高的纠偏精度，能够使地下连续墙抓斗的斗体始终处于铅垂位置。本发明的另一核心是提供一种包括上述抓斗装置的地下连续墙抓斗。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图4，图4为本发明所提供的抓斗装置一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中，请参考图4，本发明所提供的用于地下连续墙抓斗的抓斗装置，包括导向架体246和斗体244，还包括连杆245，连杆245的下端刚性连接斗体244，连杆245的中部与导向架体246铰接于铰接点242，且铰接点242位于斗体244的重心位置243的上方，连杆245的上端连接有定位部件，从而可以通过定位部件固定连杆245相对于导向架体246的位置。
具体地，本文所述的斗体244是指所有直接或者间接与连杆245刚性连接，且能够绕铰接点242旋转的各部件的组合，并非仅仅是斗体本身。
铰接点242位于斗体244的重心位置243的上方，可以是铰接点242位于斗体244的重心位置243的正上方，也可以在斗体244的重心位置243斜上方，只要能够保证斗体244在其自身重力的作用下恢复至铅垂位置都是可以的；同时，铰接点242和斗体244的重心位置243之间的铅垂距离，可以根据需要进行调整。
这样，当地下连续墙抓斗的抓斗装置的掘进方向偏离铅垂方向时，可以首先解除定位部件的定位作用，此时，由于斗体244的重心位置在铰接点242的下方，在定位作用力消除的情况下，斗体244就会在自身重力的作用下绕铰接点242旋转，并同时带动连杆245绕铰接点242旋转，直至恢复至铅垂位置，然后再利用定位部件将连杆245定位，由于连杆245的下端与斗体244刚性连接，从而，定位部件也将斗体244固定于铅垂位置，保证所挖槽的垂直度。
可以看出，本发明所提供的地下连续墙抓斗的抓斗装置，利用斗体本身的重力作用进行纠偏，定位装置仅仅起到纠偏后维持斗体处于铅垂位置的作用，从而大大提高了纠偏的准确性。
具体地，定位部件可以包括位置锁定件241和连接件247，连接件247的第一端与连杆245滑动连接，其第二端与位置锁定件241固定连接。
本文所述的连接件247的第一端与连杆245滑动连接是指连接件247的第一端不仅可以沿着连杆245滑动，而且可以在连杆245摆动作用的带动下沿摆动圆弧的切线运动。
这样，当进行斗体244的纠偏时，首先使位置锁定件241处于非锁定状态，从而斗体244在其自身重力的作用下带动连杆245绕铰接点242旋转，由于连接件247的第一端与连杆245滑动连接，因此，连接件245会沿着连杆245滑动的同时，还会在连杆245的推动或者拉动作用下沿垂直于连杆245的方向移动，进而带动与其固定连接的位置锁定件241移动，当斗体244恢复至铅垂位置时，再将位置锁定件242设置于锁定状态，从而就可以将斗体244固定于铅垂状态。
可以看出，通过连接件247可以很方便地将连杆245的旋转运动转化为位置锁定件241的直线运动，并进而通过位置锁定件241的固定实现斗体244位置的锁定，大大提高了锁定的可靠性。
在一种具体实施方式中，上述位置锁定部件241可以为双杆油缸，双杆油缸包括缸体2411、液压锁(图中未示出)和两个活塞杆2412；两个活塞杆2412分别固定于导向架体246，双杆油缸的缸体2411与连接件247的第二端固定连接。
双杆油缸的设置，不仅很方便地实现了斗体244位置的锁定，而且双杆油缸还可以实现斗体244在双杆油缸行程范围内任一位置的锁定，大大提高了斗体244纠偏量的调节范围，进一步保证了纠偏精度。
具体地，连接件247可以包括第一杆2471、第二杆2472和滑块2473，滑块2473套装于连杆245，滑块2473的外侧壁与第二杆2472的第一端固定连接，第二杆2472的第二端与第一杆2471的第一端铰接，第一杆2471的第二端与位置锁定件241固定连接。
由于本文所述的滑块2473套装于连杆245，滑块2473必然开设有通孔，因此滑块2473的外侧壁具体是指与通孔的侧壁相对应的滑块的外周壁。
纠偏时，位置锁定件241解锁，斗体244连同与其刚性连接的连杆245在重力的作用下绕铰接点242旋转，与此同时，套装于连杆245的滑块2473沿连杆245滑动，并且随连杆245的摆动沿箭头A的方向移动，进而带动第二杆2472沿箭头A方向移动的同时，绕第一杆2471和第二杆2472的铰接点旋转，还将横向移动的位移传递至第一杆2471和位置锁定件241，具体可以使缸体2411沿箭头B的方向移动，直至斗体244到达铅垂位置，然后使位置锁定件241处于锁定状态。
连接件247的第一杆2471和第二杆2472的铰接连接，以及滑块2473的设置可以很方便地将连杆245的旋转运动变成缸体2411的直线运动，很方便地实现了斗体244的纠偏。
当然，连接件247也可以具有其他结构，比如：上述连接件为连接杆，其一端与位置锁定件241固定连接，另一端卡装于开设与连杆245的滑槽中，也可以实现功能要求。
为了可以时刻准确地了解斗体244的倾斜程度，并进而判断是否需要进行纠偏，本发明所提供的用于地下连续墙抓斗的抓斗装置还可以包括检测部件，以实时地检测斗体244的铅垂度。
具体地，上述检测部件可以为倾角传感器，倾角传感器可以很直接地检测斗体244与铅垂方向的夹角。
由于在加工安装过程中，有可能会出现斗体244位于铰接点242上方的情况，在此情况下，本发明所提供的抓斗装置还可以包括配重块，以根据需要将配重块增加至斗体244，改变斗体244的重心位置，满足通过斗体244所受重力的作用实现纠偏的目的。
另一方面，还可以根据需要，向斗体244增加配种块，改变铰接点242和斗体244的重心位置243之间的铅垂距离，进而改变抓斗装置的纠偏速度。
除了上述抓斗装置，本发明还提供一种包括上述抓斗装置的地下连续墙抓斗，该地下连续墙抓斗其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的地下连续墙抓斗及其抓斗装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。