阅读说明：本技术 吸土机吸嘴的旋切装置及旋切方法 (Rotary cutting device and rotary cutting method for suction nozzle of soil suction machine ) 是由 张恩祥 曹程明 张森安 闫文进 李小伟 李金� 丁杰 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明属于机械技术领域,涉及一种吸土机吸嘴的旋切装置及旋切方法,包括筒体、驱动机构、旋切机构；驱动机构置于筒体外部,旋切机构置于筒体内部,驱动机构与旋切机构相连驱动旋切机构绕着旋切机构的轴向旋转；旋切机构包括中心轴以及设置在中心轴上的旋切刀具,中心轴与驱动机构的动力输出轴相连,该中心轴置于筒体内部并沿着筒体的径向分布,旋切刀具是由多个以螺旋线方式分布的多个旋切刀片组成,螺旋线的螺旋升角为5～30°,旋切刀片的长度相等或由中间向两端逐渐变短,旋切刀片的结构呈S形弯曲结构,旋切刀片的宽度由中间向两端渐变减小。本发明能有效地将粘结的渣土旋切后,并产生涡流将其被吸走,吸土效率高,设备结构简单。(The invention belongs to the technical field of machinery, and relates to a rotary cutting device and a rotary cutting method of soil suction nozzles of an earth suction machine, which comprise a cylinder, a driving mechanism and a rotary cutting mechanism, wherein the driving mechanism is arranged outside the cylinder, the rotary cutting mechanism is arranged inside the cylinder, the driving mechanism is connected with the rotary cutting mechanism to drive the rotary cutting mechanism to rotate around the axial direction of the rotary cutting mechanism, the rotary cutting mechanism comprises a central shaft and a rotary cutting tool arranged on the central shaft, the central shaft is connected with a power output shaft of the driving mechanism, the central shaft is arranged inside the cylinder and is distributed along the radial direction of the cylinder, the rotary cutting tool consists of a plurality of rotary cutting blades distributed in a spiral line mode, the spiral lead angle of the spiral line is 5-30 degrees, the rotary cutting blades are equal in length or gradually shortened from the middle to two ends, the rotary cutting blades are in an S-shaped bent structure, the width of the rotary cutting blades is gradually reduced from the middle to the two ends.)

吸土机吸嘴的旋切装置及旋切方法

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种旋切装置，尤其是涉及一种吸土机吸嘴的旋切装置及旋切方法。

背景技术

在打桩施工过程中，将钢筋笼下放到打好的桩孔内时，钢筋笼会与桩孔侧壁发生碰撞使得桩孔侧壁上的残渣(渣土)落到桩孔底部，当大量的残渣(渣土)在桩孔底部越积越多时钢筋笼不能下放至桩孔底部，就会导致钢筋笼多出地面一定的高度，这时对于下一步施工难度极大，要么把多余高度的钢筋笼切掉、要么直接施工，如果说切掉或者直接施工将极大的影响整体的刚性。

目前，施工中通常采用吸土机将桩孔里堆积的残渣(渣土)吸出，在我国西北甘肃的丘陵地区进行打桩时，当桩孔深度在50米时，由于越靠近桩孔底部土层含水量较高，残渣大多会呈现泥糊状，因此桩孔上部的残渣土落入桩孔内时，这些残渣土会堆积在桩孔底部并粘结在一起，残渣土不易被吸土机吸管吸出，对施工过程造成影响，施工效率低。

发明内容

针对现有技术中桩孔底部残渣易粘结，渣土较难吸出，影响施工的技术问题，本发明提供一种能有效地将粘结的渣土进行切割，并快速被吸土机吸走，施工效率高，结构简单的吸土机吸嘴的旋切装置及旋切方法。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种吸土机吸嘴的旋切装置，其特征在于：所述用于吸土机吸嘴的旋切装置包括筒体、驱动机构和旋切机构；所述驱动机构置于筒体外部；所述旋切机构置于筒体内部；所述驱动机构与旋切机构相连驱动旋切机构绕着旋切机构的轴向旋转。

进一步的，所述旋切机构包括中心轴以及设置在中心轴上的旋切刀片；所述中心轴与驱动机构的动力输出轴相连，该中心轴置于筒体内部并沿着筒体的径向分布。

进一步的，所述旋切刀具包括多个旋切刀片，所述多个旋切刀片置于中心轴上且旋切刀片在中心轴的径向上呈螺旋线分布；所述多个旋切刀片的刀头所连成螺旋线的螺旋升角为5～30°；所述旋切刀片的长度相等或从中间向两端逐渐变短。

进一步限定，所述旋切刀片的个数为9个，所述旋切刀片的刀头连线为螺旋线；该螺旋线的螺旋升角为10°；9个旋切刀片的长度相等或9个旋切刀片的长度从最中间向两端逐渐变短。

进一步限定，所述旋切刀片的结构呈S形弯曲结构，旋切刀片的两端为尖头；所述旋切刀片的宽度由中间向两端渐变减小。

进一步限定，所述筒体的端口为斜口，倾斜角度为20～60°，所述旋切机构置于斜口处。

吸土机吸嘴的旋切装置的旋切方法，其特征在于：所述旋切方法包括：

1)将权利要求1所述的筒体套装固定在吸土机的吸嘴的末端；并将筒体放置于桩孔内使得筒体端口与桩孔底部的残渣土相接触；

2)启动驱动机构，驱动旋切机构绕着旋切机构在筒体端口轴向旋转，将与旋切机构相接触的残渣土块旋切切割打散并将渣土向筒体壁引流，使筒体中心变成低压区，完成渣土块的旋切、打散。

进一步的，所述步骤1)的实现过程是：将筒体套装在吸土机的吸嘴上后，通过固定块将筒体固定在吸土机的吸嘴上；将吸土机的吸嘴放入桩孔内使得筒体的斜口将桩孔底部的残渣土罩着并保留间隙，同时旋切刀片与桩孔底部的残渣土相接触。

进一步的，所述步骤2)的实现过程是：启动电机驱动中心轴绕其轴向转动，对渣土进行线性或螺旋性切割，旋切刀片对渣土不同位置进行线性或螺旋线性切割并引流，使得不同点位被切割的渣土向筒体壁引流，筒体中心变成低压区，并在筒体内形成涡流沿着筒体内壁涡旋上升，被抽吸走。

进一步限定，所述步骤2)的实现过程是：启动电机驱动中心轴绕其轴向转动，对渣土进行线性切割，旋切刀片对渣土不同位置进行螺旋线切割并引流，使得不同点位被切割的渣土向筒体壁引流，筒体中心变成低压区，与筒体内的抽吸负压响应耦合，并在筒体内形成涡流沿着筒体内壁涡旋上升，而且筒体斜口使筒体与土体之间保留间隙，强化负压抽吸效果，使渣土顺利被抽吸走。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的吸土机吸嘴的旋切装置包括置筒体、驱动机构、旋切机构；所述驱动机构置于筒体外部；所述旋切机构置于筒体内部；所述驱动机构与旋切机构相连驱动旋切机构绕着旋切机构的轴向旋转。能很好地将桩孔底部的残渣土切割打散，且残渣被吸土机吸走，不会影响施工工作的进行，结构简单。

2、本发明中，旋切刀具包括多个按螺旋线方式分布的旋切刀片；螺旋线的螺旋升角为5～30°，且旋切刀片的结构呈S形弯曲结构，旋切刀片的宽度由中间向两端渐变减小。旋切刀片呈螺旋线分布在中心轴两侧，旋切刀片的长度相等或在中心轴上从中间向两端逐渐变短，在旋转过程中，旋切刀片对渣土不同位置进行螺旋线或是直线切割，使得不同点位被切割的渣土在筒体内形成涡流卷入筒体内部，吸土效率高。

3、本发明在旋切过程中，旋切刀片对渣土不同位置进行螺旋线或是直线切割并引流，使得不同点位被切割的渣土向筒体壁引流，筒体中心变成低压区，与筒体内的抽吸负压响应耦合，并在筒体内形成涡流沿着筒体内壁涡旋上升，而且筒体斜口使筒体与土体之间保留间隙，强化负压抽吸效果，使渣土顺利被抽吸走，有效打散土块，防止吸管堵塞，加快吸土效率。

附图说明

图1为本发明提供的用于吸土机吸嘴的旋切装置立体结构示意图；

图2为本发明提供的用于吸土机吸嘴的旋切装置正向结构示意图；

图3为本发明提供的旋切刀片立体结构示意图；、

图4为本发明提供的旋切刀片第一种俯视示意图；

图5为本发明提供的旋切刀片第二种俯视示意图；

其中：

1—筒体；2—旋切机构；21—中心轴；22—旋切刀片；23—限位块；3—电机；4—连接块；5—固定块。

具体实施方式

现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明。

实施例1

参见图1以及图2，本发明提供的吸土机吸嘴的旋切装置，包括筒体1、驱动机构和旋切机构2；驱动机构置于筒体1外部，旋切机构2置于筒体1内部，驱动机构与旋切机构2相连驱动旋切机构2绕着旋切机构2的轴向旋转。

本实施例中，参见图3，旋切机构2包括中心轴21以及设置在中心轴21上的旋切刀具；中心轴21与驱动机构的动力输出轴相连，该中心轴21置于筒体内部并沿着筒体的径向分布；旋切刀具包括多个旋切刀片22，多个旋切刀片22在中心轴21的径向上以螺旋线方式分布；旋切刀片22的刀头所连成螺旋线，所形成螺旋线的螺旋升角为5～30°。

参见图3以及图4，本实施例中，旋切刀片22的结构呈S形弯曲结构，旋切刀片22的两端为尖头，旋切刀片22的宽度由中间与中心轴21连接处向两端渐变减小，旋切刀片22的个数为9个，旋切刀片22的长度均是相等的；实施时，9个旋切刀片22在中心轴21上以螺旋线方式分布，且两个相邻的旋切刀片22之间设置限位块23，防止在旋切运动过程中，旋切刀片22在中心轴21上发生晃动，旋切刀头22的连线为螺旋线，该螺旋线的螺旋升角为10°。

本实施例中，筒体1的端口为斜口，倾斜角度为20～60°，旋切机构2的旋切刀片22置于斜口处。

实施例2

实施例1提供的吸土机吸嘴的旋切装置的旋切方法，包括以下步骤：

1)将实施例1提供的吸土机吸嘴的旋切装置的筒体1套装固定在吸土机的吸嘴的末端；并将筒体1放置于桩孔内使得筒体1端口与桩孔底部的残渣土相接触；

2)启动驱动机构，驱动旋切机构绕着旋切机构在筒体1端口轴向旋转，将与旋切机构2相接触的残渣土块旋切切割打散并将渣土向筒体壁引流，使筒体1中心变成低压区，完成渣土块的旋切、打散。

实施例3

本实施例中，驱动机构为电机3；电机3的转轴与中心轴21的一端通过连接块4相连驱动中心轴21带动旋切刀片22绕着中心轴21的轴向转动。

本实施例提供的吸土机吸嘴的旋切方法，具体的实现过程是：

1)将筒体1套装在吸土机的吸嘴上后，通过固定块5将筒体固定在吸土机的吸嘴上；将吸土机的吸嘴放入桩孔内使得筒体1的斜口将桩孔底部的残渣土罩着并保留间隙，同时旋切刀片22与桩孔底部的残渣土相接触；

2)启动电机3驱动中心轴21绕其轴向转动，由于旋切刀片22的长度相等，旋切刀片22两端的连线为直线，同时旋切刀片22在中心轴21上以10°的螺旋升角螺旋分布，因此旋切刀片22对不同位置的渣土进行线性切割并引流，使得不同点位被切割的渣土向筒体壁引流，筒体中心变成低压区，与筒体1内的抽吸负压响应耦合，并在筒体1内形成涡流沿着筒体内壁涡旋上升，而且筒体斜口使筒体1与土体之间保留间隙，强化负压抽吸效果，使渣土顺利被抽吸走。本发明结构简单，安装方便，旋切效果好，吸土效率高。

实施例4

与实施例1以及实施例4不同的是，旋切刀片22的长度是不相等的，具体的，参见图5，设置在中心轴21上的9个旋切刀片，相邻两个旋切刀片之间通过限位块23进行固定限位，9个旋切刀片的长度从最中间依次向中心轴21的两端方向减小，且旋切刀片22的长度关于最中间的旋转刀片22呈对称分布，此时旋切刀片22两端的连线为螺旋线，同时旋切刀片22在中心轴21上以10°的螺旋升角螺旋分布，因此在使用该旋切刀片22对渣土进行旋切时，旋切刀片22对不同位置的渣土进行螺旋线性切割并引流，使得不同点位被切割的渣土向筒体壁引流，筒体中心变成低压区，与筒体1内的抽吸负压响应耦合，并在筒体1内形成涡流沿着筒体内壁涡旋上升，而且筒体斜口使筒体1与土体之间保留间隙，强化负压抽吸效果，使渣土顺利被抽吸走。本发明结构简单，安装方便，旋切效果好，吸土效率高。