一种人工挖孔井内出渣系统的制作方法

本实用新型涉及工程施工技术领域，具体涉及一种人工挖孔后井内的出渣系统。

背景技术：

人工挖孔产生的孔内渣土，都是通过井内出渣系统装运到孔外。现目前，井内出渣系统由渣桶、渣桶挂钩、天梁、天滑轮、钢丝绳、电机或卷扬机组成。钢丝绳的一端与电机或卷扬机相连，另一端绕过天梁上的天滑轮再与渣桶挂钩相连，渣桶挂在渣桶挂钩上。工作时，先将渣土装满渣桶，启动电机或卷扬机，向上提升渣桶到孔外，还需要由人力水平拖拽渣桶到规定的倒渣地点。倒渣时，先将渣桶从渣桶挂钩上取下置于地面上，然后靠人力强行翻转容器倒渣。

该出渣系统存在的主要问题是：(1)电机或卷扬机只能通过钢丝绳向上提升渣桶，即仅能完成井内提升，由纵向转横向需要依靠人力强拉，到达倒渣地点时还需要人力进行倾倒，劳动强度大，施工效率低，还存在极大的安全隐患，由于人力强拉过程中渣桶对人会产生反作用力，曾经出现过渣桶将人推入井内的安全事故；(2)渣桶在井内提升或井外运转的过程中，稳定性差，容易发生倾斜，特别是在井内运行途中存在渣土抛出伤人的安全风险。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种专用于人工挖井的出渣系统，能实现井内渣土自动提升以及井外渣土自动运转，安全可靠，大大降低了劳动强度，提高了工作效率。

为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种人工挖孔井内出渣系统，包括渣桶挂钩、渣桶、天梁、天滑轮、钢丝绳、电机或卷扬机，所述人工挖孔井外设置有带坡度的导向轨道，所述导向轨道以井口正上方作为起始端，以倒渣点正上方作为末端，在导向轨道上安装有滑车，导向轨道起始端的左下方安装有固定支架，所述固定支架以定滑轮为支点安装有换向杠杆，所述换向杠杆采用两端封口的圆钢管，并在圆钢管内装有能沿轴向滚动的弹子砝码，所述换向杠杆的左右两端分别挂有下垂的换向拉绳；所述钢丝绳上固定套装有环形卡，滑车的中部开有能让环形卡顺利通过的钢丝绳道口，以及能让钢丝绳通过但环形卡无法通过的钢丝绳卡口，钢丝绳卡口与钢丝绳道口左右连通；

当滑车位于起始端时，拉动左端的换向拉绳，能使弹子砝码向左侧滚动，换向杠杆的右端抬起能阻止滑车在重力的作用下朝末端滑动，此时，提升过程中的渣桶的钢丝绳正好位于钢丝绳道口内。

作为上述方案的优选，所述天梁的下方固定安装有定位开关，用于检测经钢丝绳道口升到滑车上方的环形卡是否到位，并通过电机或卷扬机控制渣桶停止向上提升。

进一步优选为，所述渣桶挂钩的左右两侧分别设置有向下延伸的侧挂杆，所述渣桶位于渣桶挂钩的上横杆的正下方，并介于两侧挂杆之间，侧挂杆的下端分别与渣桶的对应侧壁铰接，所述侧挂杆与渣桶侧壁的铰接位置偏离渣桶的前后中心，在其中一个侧挂杆上套装有锁扣，所述锁扣为顶部带有竖向缺槽的圆管，在渣桶顶部靠近该侧挂杆的位置处设置有固定栓，所述锁扣能将该侧挂杆和固定栓同时套入其中后，再将竖向缺槽错开上横杆实现上锁，以防止渣桶翻转；也能将竖向缺槽对准上横杆后，向上滑动锁扣使固定栓从锁扣内孔中退出实现解锁，从而使渣桶因重心偏移而自动翻转，在渣桶外壁上还固设有防反转限位。简单易操作的渣桶锁定结构，能有效地保证渣桶在运行过程中稳定，不倾斜，有效避免渣桶在运行途中物料抛出伤人的安全风险，特别适用于井内渣土运输；渣桶自动倾倒结构，且只能朝设定的方向进行倾倒，大大降低了劳动强度，同时提高了生产效率。

进一步优选为，所述导向轨道由平行设置的两条钢管构成，导向轨道的坡度为20～25°；所述滑车包括由钢板制成的滑车平台，以及设置在滑车平台底部的两个前滚轮组和两个后滚轮组，每个前滚轮组由滚轮安装架及位于钢管上下两侧的各一个滚轮构成，每个后滚轮组由滚轮架、位于钢管上侧的一个滚轮、位于钢管下侧的两个滚轮构成；当滑车位于起始端，并拉动左端的换向拉绳后，换向杠杆的右端抬起正好挡在滑车的后滚轮组上。

进一步优选为，所述固定支架为l型架，上端头与导向轨道相连，所述定滑轮安装在l型架的右端头。

进一步优选为，所述换向杠杆的圆钢管的至少一端采用盖板作为封口。打开盖板，能根据需要配备不同数量的弹子砝码。

本实用新型的有益效果：结构紧凑、设计巧妙，能实现井内渣土自动提升以及井外渣土自动运转；进一步，还能实现吊桶的锁定及自动翻转倾倒，安全可靠，自动化程度高，大大降低了劳动强度，提高了工作效率，设备成本低，具有广泛的应用和推广价值。

附图说明

图1为渣桶井内装渣完成准备提升的状态。

图2为渣桶提升到位纵横运输转换的状态。

图3为滑车载着渣桶沿导向轨道自行向末端滑动的状态。

图4为带滑车的导向轨道的俯视图。

图5为渣桶的上锁状态图。

图6为渣桶的解锁状态图。

图7为渣桶与渣桶挂钩的分解示意图。

图8为图7中渣桶的左侧视图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：

结合图1—4所示，一种人工挖孔井内出渣系统，主要由渣桶挂钩1、渣桶2、天梁3、天滑轮4、钢丝绳5、电机或卷扬机6、导向轨道7、滑车8、换向杠杆9、弹子砝码10、定滑轮11、换向拉绳12、环形卡13、固定支架17组成。

人工挖孔井外设置有带坡度的导向轨道7，导向轨道7以井口正上方作为起始端，以倒渣点正上方作为末端，作为渣桶2自动输送的轨道。最好是，导向轨道7由平行设置的两条钢管构成，导向轨道7的坡度以20～25°为宜。

在导向轨道7上安装有滑车8，作为渣桶2自动输送的载体。导向轨道7起始端的左下方安装有固定支架17，固定支架17用于安装换向杠杆9。固定支架17以定滑轮11为支点安装有换向杠杆9。最好是，固定支架17为l型架，上端头与导向轨道7相连，定滑轮11安装在l型架的右端头。

换向杠杆9采用两端封口的圆钢管，并在圆钢管内装有能沿轴向滚动的弹子砝码10。换向杠杆9的圆钢管的至少一端采用盖板作为封口，当需要装入不同数量的弹子砝码10时，打开盖板即可；也可以是，换向杠杆9的圆钢管的两端均采用盖板封口。

换向杠杆9的左右两端分别挂有下垂的换向拉绳12，最好是，换向拉绳12的下端设置有拉绳手柄。

钢丝绳5上固定套装有环形卡13，滑车8的中部开有能让环形卡13顺利通过的钢丝绳道口8d，以及能让钢丝绳5通过但环形卡13无法通过的钢丝绳卡口8e，钢丝绳卡口8e与钢丝绳道口8d左右连通。

当滑车8位于起始端时，拉动左端的换向拉绳12，能使弹子砝码10向左侧滚动，换向杠杆9的右端抬起能阻止滑车8在重力的作用下朝末端滑动，此时，提升过程中的渣桶2的钢丝绳5正好位于钢丝绳道口8d内。

滑车8最好由钢板制成的滑车平台8a，以及设置在滑车平台8a底部的两个前滚轮组8b和两个后滚轮组8c组成。每个前滚轮组8b由滚轮安装架及位于钢管上下两侧的各一个滚轮构成，每个后滚轮组8c由滚轮架、位于钢管上侧的一个滚轮、位于钢管下侧的两个滚轮构成。当滑车8位于起始端，并拉动左端的换向拉绳12后，换向杠杆9的右端抬起正好挡在滑车8的后滚轮组8c上。

最好是，天梁3的下方固定安装有定位开关18，用于检测经钢丝绳道口8d升到滑车8上方的环形卡13是否到位，并通过电机或卷扬机6控制渣桶2停止向上提升。增设定位开关18，既可以防止渣桶竖直提升量过大，也可以确保滑车由倒渣点回位后正好位于井口正上方。

结合图5—图8所示，渣桶2的锁定和自动倾倒部分，主要由锁扣14、固定栓15、防反转限位16组成。

渣桶挂钩1的左右两侧分别设置有向下延伸的侧挂杆1a，渣桶2位于渣桶挂钩1的上横杆1b的正下方，并介于两侧挂杆1a之间，侧挂杆1a的下端分别与渣桶2的对应侧壁铰接。

侧挂杆1a与渣桶2侧壁的铰接位置偏离渣桶2的前后中心，其目的是让渣桶2的重心偏移，实现解锁后渣桶2朝一个方向自动翻转倾倒的目的，不需要对渣桶2施加作用力。

在其中一个侧挂杆1a上套装有锁扣14，锁扣14为顶部带有竖向缺槽14a的圆管，在渣桶2顶部靠近该侧挂杆1a的位置处设置有固定栓15，锁扣14能将该侧挂杆1a和固定栓15同时套入其中后，再将竖向缺槽14a错开上横杆1b实现上锁，以防止渣桶2翻转；也能将竖向缺槽14a对准上横杆1b后，向上滑动锁扣14使固定栓15从锁扣14内孔中退出实现解锁，从而使渣桶2因重心偏移而自动翻转，在渣桶2外壁上还固设有防反转限位16，避免渣桶2内物料未装平导致的朝反方向翻转的可能性，确保渣桶2自始至终只能朝设定的方向翻转倾倒。

最好是，锁扣14采用圆钢管制成；侧挂杆1a、上横杆1b、固定栓15均采用钢筋制成；竖向缺槽14a的宽度大于上横杆1b的直径，竖向缺槽14a的高度为锁扣14长度的二分之一，并等于固定栓15的长度，锁扣14的内径大于侧挂杆1a与固定栓5的直径之和。固定栓15焊接固定在渣桶2顶部的外壁上。

进一步，防反转限位16采用钢筋或角钢制成，竖直焊接在渣桶2外壁的前后中心位置处。

锁扣的操作说明：

上锁过程——手握锁扣14并旋转，将竖向缺槽14a对准渣桶挂钩1的上横杆1b并上提，使上横杆1b落入竖向缺槽14a内，然后将渣桶2的固定栓15与对应侧的侧挂杆1a靠拢(正常状态下，两者会自然靠拢)，最后放下锁扣14并旋转，让竖向缺槽14a与渣桶挂钩1的上横杆1b位置错开。

解锁过程——手握锁扣14并旋转，将竖向缺槽14a对准渣桶挂钩1的上横杆1b并上提，使上横杆1b落入竖向缺槽14a内，然后将渣桶2翻转倒渣，完成后再进行上锁。

一种利用上述人工挖孔井内出渣系统进行的出渣方法，包括以下步骤：

第一步，渣桶井内装渣；

滑车8位于导向轨道7的起始端，拉动换向杠杆9左端的换向拉绳12，使弹子砝码10向左侧滚动，换向杠杆9的右端抬起以阻止滑车8滑动，渣桶2置于井内装渣，钢丝绳5正好位于钢丝绳道口8d内；

第二步，渣桶提升；

启动电机或卷扬机6，通过钢丝绳5、渣桶挂钩1向上提升渣桶2，直至钢丝绳5上的环形卡13经钢丝绳道口8d升到滑车8上方，当定位开关18检测到环形卡13到位后，电机或卷扬机6停止向上提升渣桶2；

第三步，纵横运输的转换；

启动电机或卷扬机6，下降渣桶2，使环形卡13被钢丝绳卡口8e托起，拉动换向杠杆9右端的换向拉绳12，使弹子砝码10向右侧滚动，换向杠杆9的右端下落，滑车8载着渣桶2沿导向轨道7自行向末端滑动，到位后停止电机或卷扬机6；

第四步，自动倒渣；

旋转锁扣14，使竖向缺槽14a对准渣桶挂钩1的上横杆1b后，向上滑动锁扣14实现解锁，解锁后渣桶2因重心偏移而自动翻转倒渣；

倒渣完成后，扳动渣桶2回位，向下滑动锁扣14将侧挂杆1a和固定栓15同时套入，再旋转锁扣14，使竖向缺槽14a错开上横杆1b实现上锁；

第五步，渣桶回井；

启动电机或卷扬机6，提升渣桶2，滑车8载着渣桶2回到导向轨道7的起始端，当定位开关18检测到环形卡13到位时，提升电机停止工作；这时拉动换向杠杆9左端的换向拉绳12，然后启动电机或卷扬机6，进入新一轮工作。