专利名称：自走式海缆埋设机用链式挖掘工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及挖掘工具，具体地说是一种自走式海缆埋设机用链式挖掘工具。
背景技术：
全球通讯业的迅猛发展，需要在海底埋设大量的电缆和光缆(海缆)。早期电缆穿越海底，是不经过埋设而直接放置在海底。但是，由于海洋船舶和渔业捕捞的活动增多，从上世纪五十年代起，为防止越洋海底电缆受到造成损坏，人们开始研制和开发电缆埋设技术。为适应作业水深和埋设深度的不断增加，在上世纪九十年代出现了以履带为行走机构的自走式海缆埋设机。在抗剪强度为25-400kPa的硬质泥沙海底埋设电缆时，自走式埋设机一般需要配备链式挖掘工具。链式挖掘工具是基于机械切割、挖掘的原理，通过安装在切割链条上的挖掘齿的连续运动，实现在土壤中挖沟的功能。链式挖掘工具可以上下摆动，相据需要调整挖掘深度。为对所埋设的海缆进行适当的保护和将海缆埋设到预定的深度，链式挖掘工具还设有海缆通道和压下器。但是，现有技术中的链式挖掘工具与埋设机本体连接点多、连接型式相对复杂；为避免海水腐蚀，链条、连接销、轴等采用了不锈钢材料，轴承需有润滑和补偿装置，这导致结构复杂、成本增加。
发明内容
为了克服上述不足，本发明的目的是提供一种便于换装、结构简单、成本低的链式挖掘工具，它可应用在自走式或浮游自走式海缆埋设机上。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是；由压下器、挖掘链、链条张紧装置、下部托架、压下油缸、液压马达及链轮、开盖油缸、回转支座、翻转油缸、压下臂组成，其中压下臂为箱体结构，整体由挖掘链的链条包裹，前端部为管状结构，与回转支座插接在一起构成回转轴，所述回转支座通过水平和垂直连接板用螺栓安装在埋设机车体右框架上，其内设的液压马达通过法兰与挖掘链的链轮连接，链轮与链条啮合；在链条上安装有带切割齿的履带钢板；压下油缸一端安装在设埋设机车体框架上，另一端与所述压下臂上的管状结构相连；在压下臂自由端内装设有链条张紧装置；下部托架安装在压下臂的上方，其一端与压下臂的一端固连，压下器为U形横截面框架结构，通过其侧面铰接轴与压下臂铰接，并位于下部托架上方，开盖油缸一端与压下臂铰接，另一端通过支板安装于侧面铰接轴上；所述链条张紧装置由张紧轮、张紧弹簧组成，张紧轮通过张紧弹簧安装在压下臂内滑道上；所述下部托架为直线段、曲线段两部分结构，所述直线段由翻板和垫板组成，翻板是横截面为圆弧形的、条形框架结构，位于垫板上方，通过垫板与曲线段相连成一体；垫板底面为平面，上面结构与翻板相应，安装在压下臂上方，其一端与压下臂的管状结构一端固连；设翻转油缸，以垫板上的翻转支点为轴安装于翻板和垫板之间；所述曲线段的弯曲半径大于海缆所允许的弯曲半径。
本发明具有如下优点1.结构简单。本发明链式挖掘工具与埋设机本体连接点少、连接型式相对简单，便于在海缆埋设机上换装。
2.成本低。由于本发明所述挖掘链的链条采用了工程机械用、批量生产、价钱低的小节距标准履带链轨，未使用不锈钢材料的链轨，易损件磨损严重后可整条更换。轴承无需有润滑和补偿装置，所以在结构简单的同时降低了成本。
3.应用范围广。本发明链式挖掘工具已经过试验证明是切实可行的，能满足水下埋缆作业要求，工作安全可靠，可应用在自走式或浮游自走式海缆埋设机上。
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、2、3所示，本发明链式挖掘工具在结构上主要由压下器1、挖掘链2、链条张紧装置3、下部托架4、压下油缸5、液压马达及链轮6、开盖油缸7、回转支座8、翻转油缸9、压下臂10组成，其中压下臂10为箱体结构，整体由挖掘链2的链条包裹，前端部为管状结构，与回转支座8插接在一起构成回转轴，所述回转支座8通过水平和垂直连接板用螺栓安装在埋设机车体右框架上，其内设的液压马达通过法兰与挖掘链2的链轮连接(参见图2，6为液压马达及链轮)，链轮与链条啮合，液压马达以螺栓连接在回转支座8的前端；压下油缸5一端安装在设埋设机车体框架上，另一端与所述压下臂10上的管状结构相连；在压下臂10自由端内装设有链条张紧装置3；下部托架4安装在压下臂10的上方，其一端与压下臂10的一端固连，压下器1为U形横截面框架结构(U形口朝下)，通过其侧面铰接轴11与压下臂10铰接，并位于下部托架4上方，开盖油缸7一端与压下臂10固连，另一端通过支板安装于侧面铰接轴11上(通过侧面铰接轴11带动压下器1翻转)；在链条上通过螺栓安装有焊有切割齿的履带钢板；所述链条张紧装置3由张紧轮31、张紧弹簧32组成，张紧轮31通过张紧弹簧32安装在压下臂10内的滑道上；所述下部托架4为直线段、曲线段两部分结构，所述直线段由翻板41和垫板42组成，翻板41是横截面为圆弧形的、条形框架结构，位于垫板42上方，通过垫板42与曲线段相连成一体；垫板42底面为平面，上面结构与翻板41相应，安装在压下臂10上方，其一端与压下臂10的管状结构一端固连；设翻转油缸9，以垫板42上的翻转支点43为轴安装于翻板41和垫板42之间；所述曲线段的弯曲半径大于海缆所允许的弯曲半径。
本发明工作过程及原理如下所述回转支座8与压下臂10二者构成了链式挖掘工具的主结构框架。回转支座8的水平和垂直连接板通过螺栓安装在埋设机车体右框架上，链式挖掘工具与埋设机本体间的采用这种简单的连接方式十分便于链式挖掘工具拆装。压下臂10是一个钢板焊接的不密封的箱形封闭部件用于支撑挖掘链2，其前部管状结构部件与回转支座8构成链式工具的回转轴，链式工具中包括压下臂10、挖掘链2、压下器1等在压下油缸5的驱动下可绕所述回转轴转动，放下至海底面以下规定的挖掘深度。
挖掘链2的链条采用工程机械用的小节距标准履带链轨，未使用不锈钢材料的链轨，因这种标准链轨批量生产、价钱低，磨损严重后可整条更换。本发明在链条上通过螺栓安装有焊有切割齿的履带钢板，这些切割齿是尖端材料为硬质合金的标准切割齿，当发现切割齿损坏后，可单独更换履带板。挖掘链2的驱动链轮直接安装在液压马达的输出法兰上。在压下臂10的底端装有一个由张紧弹簧32和张紧轮31组成的链条张紧装置3。在张紧弹簧32的作用下链条保持适度的张紧，张紧轮31可在压下臂10中滑动，链条的张紧度可以根据需要进行调整。
在挖掘链2上方设有的连接在压下臂10上的下部托架4和压下器1，构成了海缆导向通道。下部托架4和上方的压下器1在作业状态时形成了一个封闭通道，所埋设的海缆从通道中通过，可防止高速运转的链条和挖掘齿损伤海缆，并且压下器1能压迫海缆进入挖出沟槽的底部。海缆导向通道的弯曲半径要大于海缆所允许的弯曲半径。在翻转油缸9的作用下，通道的直线段能够进行横向90°的翻转运动，直接将海缆从通道中卸下。压下器1是一个横截面为U形框架，通过一个侧面铰接轴11安装在压下臂10的上部，在开盖油缸7的驱动下可实现海缆导向通道上盖的打开和闭合功能(压下器1的翻转即指压下器1的打开和闭合)。压下器1打开时下部托架4的上方空间完全让开，以装卸海缆。
本发明链式挖掘工具经试验证明是切实可行的。链式挖掘工具结构简单，易损件易于更换，工作安全可靠，耐海水腐蚀，应用范围广，便于在海缆埋设机上换装。
权利要求
1.一种自走式海缆埋设机用链式挖掘工具，其特征在于由压下器(1)、挖掘链(2)、链条张紧装置(3)、下部托架(4)、压下油缸(5)、液压马达及链轮(6)、开盖油缸(7)、回转支座(8)、翻转油缸(9)、压下臂(10)组成，其中压下臂(10)为箱体结构，整体由挖掘链(2)的链条包裹，前端部为管状结构，与回转支座(8)插接在一起构成回转轴，所述回转支座(8)通过连接板安装在埋设机车体框架上，其内设的液压马达通过法兰与挖掘链(2)的链轮连接，链轮与链条啮合；在链条上安装有带切割齿的履带钢板；压下油缸(5)一端安装在设埋设机车体框架上，另一端与所述压下臂(10)上的管状结构相连在压下臂(10)自由端内装设有链条张紧装置(3)；下部托架(4)安装在压下臂(10)的上方，其一端与压下臂(10)的一端固连，压下器(1)为U形横截面框架结构，通过其侧面铰接轴(11)与压下臂(10)铰接，并位于下部托架(4)上方，开盖油缸(7)一端与压下臂(10)铰接，另一端通过支板安装于侧面铰接轴(11)上。
2.按权利要求1所述自走式海缆埋设机用链式挖掘工具，其特征在于所述链条张紧装置(3)由张紧轮(31)、张紧弹簧(32)组成，张紧轮(31)通过张紧弹簧(32)安装在压下臂(10)内滑道上。
3.按权利要求1所述自走式海缆埋设机用链式挖掘工具，其特征在于所述下部托架(4)为直线段、曲线段两部分结构，所述直线段由翻板(41)和垫板(42)组成，翻板(41)是横截面为圆弧形的、条形框架结构，位于垫板(42)上方，通过垫板(42)与曲线段相连成一体；垫板(42)底面为平面，上面结构与翻板(41)相应，安装在压下臂(10)上方，其一端与压下臂(10)的管状结构一端固连；设翻转油缸(9)，以垫板(42)上的翻转支点(43)为轴安装于翻板(41)和垫板(42)之间。
4.按权利要求1所述自走式海缆埋设机用链式挖掘工具，其特征在于所述曲线段的弯曲半径大于海缆所允许的弯曲半径。
全文摘要
本发明公开一种自走式海缆埋设机用链式挖掘工具，其压下臂为箱体结构，由链条包裹，前端部为管状，与回转支座插接构成回转轴，回转支座通过连接板安装在埋设机车体上，其内设的液压马达与挖掘链的链轮连接；在链条上安装有带切割齿的履带钢板；压下油缸一端安装在设埋设机车体框架上，另一端与压下臂上的管状结构相连；在压下臂自由端内装设有链条张紧装置；下部托架安装在压下臂的上方，其一端与压下臂的一端固连，压下器为U形横截面框架结构，通过其侧面铰接轴与压下臂铰接，位于下部托架上方，开盖油缸一端与压下臂铰接，另一端安装于侧面铰接轴上。它便于换装、结构简单、成本低，它可应用在自走式或浮游自走式海缆埋设机上。
文档编号E02F5/10GK1800521SQ200410011409
公开日2006年7月12日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者张将, 张艾群 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所