一种水利施工用土方回填装置

技术领域

本发明涉及水利施工技术领域，具体为一种水利施工用土方回填装置。

背景技术

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，在城市给排水施工和水利施工中，需要进行铺设管道从而实现对自然界的地表水与地下水的调配，防止洪涝灾害，从而满足人们的生活用水需求。

公开号为CN114718136B的一种水利施工用土方回填装置及方法，包括左壳体、导向轨、右壳体、导向槽、上光杆、下光杆、传动光杆、支撑轴、下滑动座、刹车电机、传动齿轮、中燕尾导轨、中燕尾座、传动齿条、竹节管、筛选部分、压实部分，所述左壳体内壁前后两端各固定有两水平的导向轨，所述左壳体右部安装有右壳体，所述右壳体前后两部各设有导向槽。本发明能够同时实现对土方的筛分、均匀回填和同步压实，通过控制调速电机进行转动能够间接实现筛选杆的周向移动，从而能够在离心力的作用下对土方进行筛分，而筛分后的土壤则在导向板的引导下较为均匀的落到管道两侧，从而能够减少管道径向的压力差，继而避免管道产生较大的径向位移，虽然该装置能有效实现左右同时填充，但是管道没有被固定还是存在偏移的问题，而且此装置虽然能够进行筛分使细土落下，但是对于大土块利用率不高，导致工程效率慢，并且对土块造成浪费。该装置工作时需要放入土坑内部，在最后收尾时，无法进行掩埋，需要人工进行操作，该装置在前进时会带动侧压辊进行夯实土块，但是如果需要后退时，无法对土块进行夯实，严重时会导致无法后退。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水利施工用土方回填装置，具备能对土进行多级筛选实现细土在下方土块在上方、能够同时对管道进行固定对装置定位的优点，

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水利施工用土方回填装置，包括外壳，所述外壳内部为空腔结构，外壳前端面安装有控制面板，外壳内部右侧安装有防止管道偏移和使装置改变行驶轨迹的定位机构，外壳上端面安装有固定架，所述固定架内部安装有对土方筛选的筛分机构，所述筛分机构下方对称安装有使筛选后土方聚集的第一挡板，所述第一挡板下方安装有对土方缓冲的第二挡板，所述第二挡板下端面中心位置安装有对土方深度监测的激光测距仪，所述外壳内部左侧安装有对土样夯实和使装置前进的夯实机构。

优选的，所述固定组件包括第一隔板，所述第一隔板安装在外壳内壁上，第一隔板下端面安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆输出轴安装有第二支撑杆，所述第二支撑杆另一端转动安装有第一齿轮，所述第一齿轮左侧啮合有第二齿条，所述第二齿条下端面安装有支架，所述支架内部转动安装有橡胶轮，所述第二齿条远离第一齿轮一侧滑动安装在第二隔板上，搜书第二隔板两侧固定安装在外壳内壁上。

优选的，所述支撑组件包括第一齿条，所述第一齿条与第一齿轮相互啮合，第一齿条远离第一齿轮一侧滑动安装在外壳内壁上，第一齿条上端两侧外壁上对称安装有第一连杆，所述第一连杆另一端转动安装有第二连杆，所述第二连杆远离第一连杆一端转动安装有第二圆杆，所述第二圆杆朝向外壳一侧贯穿第三连杆通过外壳内壁上开设的第二滑槽滑动安装在外壳上，第二圆杆另一侧安装有第一支撑杆，所述第三连杆上端固定安装有第一圆杆，所述第一圆杆一侧通过外壳内壁上开设的第一滑槽滑动安装在外壳上，第一圆杆与第一支撑杆固定连接，所述第一支撑杆下端转动安装有滚轮。

优选的，所述筛分机构包括双轴电机，所述双轴电机下端面固定安装在固定架上端面，双轴电机两端的的输出轴安装有摇摆块，所述固定架上端面对称安装有固定框，所述固定框内部滑动安装有滑板，所述滑板下端面中心位置安装有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆下端面安装在固定架上，所述滑板下端面对称转动安装有第四连杆，所述第四连杆下端贯穿固定架转动安装有剪式伸缩架，所述剪式伸缩架朝向固定架一侧中心位置转动安装有固定块，所述固定块远离剪式伸缩架一侧安装有滑轨，固定块另一侧安装有第三圆杆，所述滑轨两端安装在固定架内壁上，滑轨上滑动安装有多个均匀间隔分布的滑块，多个所述滑块与剪式伸缩架转动连接，多个所述滑块远离滑轨一侧安装有第三圆杆。

优选的，所述固定架下端面对称安装多个弹簧、第三支撑杆，且第三支撑杆位于弹簧内部，多个所述弹簧下端面安装在外壳上端面，多个所述第三支撑杆下端贯穿外壳。

优选的，所述升降组件包括伺服电机、重力块，所述伺服电机固定安装在外壳前端面上，伺服电机的输出轴贯穿外壳固定连接有第四圆杆，所述第四圆杆另一端转动安装在外壳内壁上，第四圆杆上对称安装有第二齿轮，所述第二齿轮外部套设有链条，所述链条上分别安装有第五圆杆、第七圆杆，链条下端内部套设有第三齿轮，所述第三齿轮中心位置安装有第八圆杆，所述第八圆杆两端转动安装在外壳内壁上，所述重力块朝向外壳一侧对称安装有连接块，所述连接块通过外壳上开设的第三滑槽滑动安装在外壳上，连接块朝向第四圆杆一侧转动安装有限位块。

优选的，所述行走组件包括第六圆杆，所述第六圆杆两端贯穿外壳固定安装在车轮上，第六圆杆中心位置沿其圆周均匀安装有多个限位板。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过设置定位机构，当装置在土坑上方时，通过第一电动伸缩杆伸出，使第一齿轮带动第一齿条、第二齿条运动，实现对管道的压紧，防止偏移，并对装置进行定位，防止跑偏。

二、本发明通过设置筛分机构与激光测距仪，能够对土进行多级筛选，使细土先落入管道附近，然后通过激光测距仪监测深度，实现细土在下，土块在上，不会浪费土资源，并且防止管道损坏。

三、本发明通过设置夯实机构，能够实现间歇前进的同时，对掩埋过的土进行夯实。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剖视图；

图3为本发明去掉外壳结构示意图；

图4为本发明定位机构示意图；

图5为图4另一视角示意图；

图6为本发明筛分机构示意图；

图7为图6另一视角示意图；

图8为本发明夯实机构示意图；

图9为图8另一视角示意图；

图10为图9中A处的放大示意图。

图中：1、固定架；2、外壳；3、管道；4、控制面板；5、车轮；6、第一挡板；7、第二挡板；8、激光测距仪；100、定位机构；200、筛分机构；300、夯实机构；101、第一隔板；102、第一连杆；103、第二连杆；104、第一圆杆；105、第三连杆；106、第二圆杆；107、第一滑槽；108、第二滑槽；109、第一支撑杆；110、滚轮；111、第一齿条；112、第二隔板；113、第二齿条；114、支架；115、橡胶轮；116、第一电动伸缩杆；117、第二支撑杆；118、第一齿轮；201、固定框；202、双轴电机；203、摇摆块；204、滑板；205、第四连杆；206、第二电动伸缩杆；207、滑轨；208、弹簧；209、第三支撑杆；210、滑块；211、剪式伸缩架；212、固定块；213、第三圆杆；301、第三滑槽；302、重力块；303、伺服电机；304、第四圆杆；305、链条；306、第二齿轮；307、第五圆杆；308、第六圆杆；309、第七圆杆；310、第八圆杆；311、限位板；312、第三齿轮；313、连接块；314、限位块。

具体实施方式

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种水利施工用土方回填装置，包括外壳2，所述外壳2内部为空腔结构，外壳2前端面安装有控制面板4，外壳2内部右侧安装有防止管道3偏移和使装置改变行驶轨迹的定位机构100，外壳2上端面安装有固定架1，所述固定架1内部安装有对土方筛选的筛分机构200，所述筛分机构200下方对称安装有使筛选后土方聚集的第一挡板6，所述第一挡板6下方安装有对土方缓冲的第二挡板7，所述第二挡板7下端面中心位置安装有对土方深度监测的激光测距仪8，所述外壳2内部左侧安装有对土样夯实和使装置前进的夯实机构300。

本实施例中，如图4、图5所示，固定组件包括第一隔板101，所述第一隔板101安装在外壳2内壁上，第一隔板101下端面安装有第一电动伸缩杆116，所述第一电动伸缩杆116输出轴安装有第二支撑杆117，所述第二支撑杆117另一端转动安装有第一齿轮118，所述第一齿轮118左侧啮合有第二齿条113，所述第二齿条113下端面安装有支架114，所述支架114内部转动安装有橡胶轮115，所述第二齿条113远离第一齿轮118一侧滑动安装在第二隔板112上，搜书第二隔板112两侧固定安装在外壳2内壁上；支撑组件包括第一齿条111，所述第一齿条111与第一齿轮118相互啮合，第一齿条111远离第一齿轮118一侧滑动安装在外壳2内壁上，第一齿条111上端两侧外壁上对称安装有第一连杆102，所述第一连杆102另一端转动安装有第二连杆103，所述第二连杆103远离第一连杆102一端转动安装有第二圆杆106，所述第二圆杆106朝向外壳2一侧贯穿第三连杆105通过外壳2内壁上开设的第二滑槽108滑动安装在外壳2上，第二圆杆106另一侧安装有第一支撑杆109，所述第三连杆105上端固定安装有第一圆杆104，所述第一圆杆104一侧通过外壳2内壁上开设的第一滑槽107滑动安装在外壳2上，第一圆杆104与第一支撑杆109固定连接，所述第一支撑杆109下端转动安装有滚轮110；

第一电动伸缩杆116伸出，第一电动伸缩杆116通过第二支撑杆117带动第一齿轮118向下运动，由于第一齿轮118与第一齿条111、第二齿条113相互啮合，所以第一齿条111在第二隔板112上向下滑动，第二齿条113在外壳2上向下滑动，当橡胶轮115与管道3触碰时，第二齿条113不在滑动，第一齿轮118在第二齿条113上转动，使第一齿轮118顺时针转动，从而带动第一齿条111继续向下运动，第一齿条111通过第一连杆102带动第二连杆103向下运动，第二连杆103带动第二圆杆106顺着第二滑槽108向下运动，第二圆杆106运动同时带动第三连杆105向下运动，第三连杆105带动第一圆杆104在第一滑槽107内向下运动，当向下滑动一定距离后，第一圆杆104与第二圆杆106通过第一支撑杆109带动滚轮110向两侧滑动，直到滚轮110贴在土坑内壁，使装置一直处于土坑上方，且不会跑偏；并且只需通过第一电动伸缩杆116的伸出能够同时实现对管道3与装置的固定工作，效率更高；

如果滚轮110首先与土坑内壁接触时，第一齿条111不再滑动，第一齿轮118在第一齿条111上转动，第一齿轮118逆时针转动，从而带动第二齿条113继续向下运动，直到橡胶轮115与管道3接触；

本实施例中，如图6、图7所示，筛分机构200包括双轴电机202，所述双轴电机202下端面固定安装在固定架1上端面，双轴电机202两端的的输出轴安装有摇摆块203，所述固定架1上端面对称安装有固定框201，所述固定框201内部滑动安装有滑板204，所述滑板204下端面中心位置安装有第二电动伸缩杆206，所述第二电动伸缩杆206下端面安装在固定架1上，所述滑板204下端面对称转动安装有第四连杆205，所述第四连杆205下端贯穿固定架1转动安装有剪式伸缩架211，所述剪式伸缩架211朝向固定架1一侧中心位置转动安装有固定块212，所述固定块212远离剪式伸缩架211一侧安装有滑轨207，固定块212另一侧安装有第三圆杆213，所述滑轨207两端安装在固定架1内壁上，滑轨207上滑动安装有多个均匀间隔分布的滑块210，多个所述滑块210与剪式伸缩架211转动连接，多个所述滑块210远离滑轨207一侧安装有第三圆杆213；固定架1下端面对称安装多个弹簧208、第三支撑杆209，且第三支撑杆209位于弹簧208内部，多个所述弹簧208下端面安装在外壳2上端面，多个所述第三支撑杆209下端贯穿外壳2；

双轴电机202带动两边的摇摆块203进行上下摆动，固定架1在弹簧208和第三支撑杆209的作用下会上下进行抖动，把土直接放入固定架1上方，土通过第三圆杆213进行筛选，细土会直接落到第一挡板6上方聚集在中间位置，落下时第二挡板7会对其进行缓冲，并且使其向两边同时落下实现填充，激光测距仪8对土深度进行测量，当细土掩埋管道3一定深度时，激光测距仪8反馈控制面板4，控制面板4控制第二电动伸缩杆206收缩，第二电动伸缩杆206带栋滑板204在固定框201内向下滑动，滑板204带动第四连杆205向下运动，第四连杆205向下运动时会下压剪式伸缩架211，剪式伸缩架211向外扩张，会带动滑块210在滑轨207上滑动，滑块210带动第三圆杆213运动，使第三圆杆213之间距离变大，能够通过较大的土块，土块经过第一挡板6与第二挡板7落入到管道3两侧，等再次到达一定深度时，第二电动伸缩杆206继续收缩，使第三圆杆213再次变大，通过更大的土块，依次类推，直到掩埋设定高度；能够使土块都进行应用，不会造成浪费，并且不会对管道3造成破坏；

本实施例中，如图8、图9、图10所示，升降组件包括伺服电机303、重力块302，所述伺服电机303固定安装在外壳2前端面上，伺服电机303的输出轴贯穿外壳2固定连接有第四圆杆304，所述第四圆杆304另一端转动安装在外壳2内壁上，第四圆杆304上对称安装有第二齿轮306，所述第二齿轮306外部套设有链条305，所述链条305上分别安装有第五圆杆307、第七圆杆309，链条305下端内部套设有第三齿轮312，所述第三齿轮312中心位置安装有第八圆杆310，所述第八圆杆310两端转动安装在外壳2内壁上，所述重力块302朝向外壳2一侧对称安装有连接块313，所述连接块313通过外壳2上开设的第三滑槽301滑动安装在外壳2上，连接块313朝向第四圆杆304一侧转动安装有限位块314；行走组件包括第六圆杆308，所述第六圆杆308两端贯穿外壳2固定安装在车轮5上，第六圆杆308中心位置沿其圆周均匀安装有多个限位板311；

伺服电机303顺时针转动，伺服电机303通过第四圆杆304带动第二齿轮306转动，第二齿轮306通过链条305带动第三齿轮312转动，在链条305转动同时会带动第五圆杆307、第七圆杆309依次与限位块314接触，并且向上抬起，限位块314通过连接块313带动重力块302上升，当第五圆杆307或者第七圆杆309与限位块314错开时，重力块302由于自身重力会对掩埋的土进行夯实，同时第五圆杆307、第七圆杆309会依次与限位板311接触，限位板311通过第六圆杆308带动车轮5转动，完成向前运动，实现间歇前进与夯实同步进行；

为了防止后退时，限位块314转动朝下时，不会自动弹起造成前进时，第五圆杆307、第七圆杆309不与限位块314接触，所述限位块314与连接块313连接处设有扭簧；

当需要后退时，伺服电机303逆时针转动，伺服电机303通过第四圆杆304带动第二齿轮306转动，第二齿轮306通过链条305带动第三齿轮312转动，在链条305转动同时会带动第五圆杆307、第七圆杆309依次与限位块314接触，由于限位块314与连接块313连接处设有扭簧，限位块314会向下转动，第五圆杆307、第七圆杆309会依次与限位板311接触，限位板311通过第六圆杆308带动车轮5转动，完成后退。

工作原理：第一步：当需要工作时，把装置放到需要掩埋土坑上方，然后操作控制面板4控制第一电动伸缩杆116伸出，第一电动伸缩杆116通过第二支撑杆117带动第一齿轮118向下运动，由于第一齿轮118与第一齿条111、第二齿条113相互啮合，所以第一齿条111在外壳2上向下滑动，第二齿条113在第二隔板112上向下滑动，当橡胶轮115与管道3触碰时，第二齿条113不在滑动，第一齿轮118在第二齿条113上转动，使第一齿轮118顺时针转动，从而带动第一齿条111继续向下运动，第一齿条111通过第一连杆102带动第二连杆103向下运动，第二连杆103带动第二圆杆106顺着第二滑槽108向下运动，第二圆杆106运动同时带动第三连杆105向下运动，第三连杆105带动第一圆杆104在第一滑槽107内向下运动，当向下滑动一定距离后，第一圆杆104与第二圆杆106通过第一支撑杆109带动滚轮110向两侧滑动，直到滚轮110贴在土坑内壁，使装置一直处于土坑上方，且不会跑偏；

如果滚轮110首先与土坑内壁接触时，第一齿条111不再滑动，第一齿轮118在第一齿条111上转动，第一齿轮118逆时针转动，从而带动第二齿条113继续向下运动，直到橡胶轮115与管道3接触；

第二步：当装置固定后，通过控制面板4控制双轴电机202转动，双轴电机202带动两边的摇摆块203进行上下偏心摆动，固定架1在弹簧208和第三支撑杆209的作用下会上下进行抖动，把土直接放入固定架1上方，土通过第三圆杆213进行筛选，细土会直接落到第一挡板6上方聚集在中间位置，落下时第二挡板7会对其进行缓冲，并且使其向两边同时落下实现填充，激光测距仪8对土深度进行测量，当细土掩埋管道3一定深度时，激光测距仪8反馈控制面板4，控制面板4控制第二电动伸缩杆206收缩，第二电动伸缩杆206带栋滑板204在固定框201内向下滑动，滑板204带动第四连杆205向下运动，第四连杆205向下运动时会下压剪式伸缩架211，剪式伸缩架211向外扩张，会带动滑块210在滑轨207上滑动，滑块210带动第三圆杆213运动，使第三圆杆213之间距离变大，能够通过较大的土块，土块经过第一挡板6与第二挡板7落入到管道3两侧，等再次到达一定深度时，第二电动伸缩杆206继续收缩，使第三圆杆213再次变大，通过更大的土块，依次类推，直到掩埋设定高度；

第三步：当掩埋设定高度时，激光测距仪8反馈控制面板4，控制伺服电机303顺时针转动，伺服电机303通过第四圆杆304带动第二齿轮306转动，第二齿轮306通过链条305带动第三齿轮312转动，在链条305转动同时会带动第五圆杆307、第七圆杆309依次与限位块314接触，并且向上抬起，限位块314通过连接块313带动重力块302上升，当第五圆杆307或者第七圆杆309与限位块314错开时，重力块302由于自身重力会对掩埋的土进行夯实，同时第五圆杆307、第七圆杆309会依次与限位板311接触，限位板311通过第六圆杆308带动车轮5转动，完成间歇向前运动，实现前进与夯实同步进行；

当需要后退时，伺服电机303逆时针转动，伺服电机303通过第四圆杆304带动第二齿轮306转动，第二齿轮306通过链条305带动第三齿轮312转动，在链条305转动同时会带动第五圆杆307、第七圆杆309依次与限位块314接触，由于限位块314与连接块313连接处设有扭簧，限位块314会向下转动，第五圆杆307、第七圆杆309会依次与限位板311接触，限位板311通过第六圆杆308带动车轮5转动，完成后退。