分离铲斗式旋转挖掘机 本发明是关于在基础施工（用于现场灌注水泥桩）或类似民动性用工程和建筑工作的铲斗式旋转挖掘机。
在地层a中进行水泥桩现场灌注的施工中，如图1所示那样将水泥桩体b的下端扩大是有益的，因为膨大的末端增大了它的承重能力。
机械挖掘操作的逆循环法已经用于这种下端扩大的桩柱的施工之中，根据逆循环法，在用一旋转钻头（未示出）挖掘地层a时，在地表层打入一根直立管子d，把膨润土泥浆或泥浆水充满桩孔，以防孔向壁f倒塌，如图2所示。另一方面，转动旋转式钻头，并驱使其向下开凿土层，利用泥浆或水的逆循环将开凿出的土和沙排出桩孔。
然而，在这种逆循环方法中，桩孔所扩大的底部g不可避免地成为倒锥形，如图1和图2中的h所示。因此它的底部就留下了沉淀的泥浆i，桩孔灌注水泥形成基础桩后，残留的泥浆会降低基桩底部的承重能力，从而降低了它的可靠性。
为解决这些问题，过去的申请曾提出了一个分离铲斗式旋转挖掘机，这种挖掘机由一个带底的园筒分割成几个部分构成地切削部件所组成，这些切削部件安装在一根旋转轴的周围并适于沿旋转轴的径向向内和向外运动（日本专利申请公开号第21，079/83号，取得专利权后的日本专利号第1，190，290号）。本申请的发明是关于日本专利挖掘机的一种改进。
本发明的主要目的是提供一种改进了的分离铲斗式旋转挖掘机，它消除了已有技术中的全部缺陷。
因此本发明的另一个目的是提供一种分离铲斗式旋转挖掘机，它能容易地扩大桩孔的底部，并且还能进行干法挖掘，使扩大的桩孔有一个平的底面，防止了有任何泥浆存留其上。
为达到这些目的，按照本发明这种分离铲斗式旋转挖掘机是由一个分割成几个部份的带底圆柱形铲斗构成的切削部件组成的，它的各个曲面侧壁和底板都有切削齿装在它的前缘上，所述切削部件安装在一个中心轴的周围并可以沿所述中心轴的径向向内和向外运动。
在一个本发明的参考实施例中，中心轴是由一个具有多边形横截面的外中空筒和一个可滑动地装在所述外中空筒中的内中空筒组成的，这种挖掘机还包括一个安装在内，外中空筒中的液压缸，以使中心轴可作伸缩运动，一组平行连杆把外中空筒与每一个切削部件连接在一起，一根长度为平行连杆一半的连杆，把平行连杆中下面一根的中点与内中空筒的底端连接起来，由此通过液压缸推动外中空筒和内中空筒作相对的伸缩运动，使切削部件沿中心轴的径向向内和向外运动。
为能更清楚地了解本发明，通过举例，并参考附图描述参考实施例。
图1，是一根用现有技术安置的具有扩大末端的桩柱的垂直剖面视图。
图2，是现有技术逆循环方法垂直剖视图。
图3，是显示按照本发明通过装有旋转挖掘机的履带式吊车进行挖掘作业的示意图。
图4，是按照本发明挖掘机缩到最小直径位置的正剖视图。
图5，是图4所示挖掘机的底平面图。
图6，是按照本发明挖掘机伸展到最大直径位置的正剖视图。
图7，是图6所示的挖掘机的底视图。显示了铲斗组件的安置。
图8，是图7中箭头X或Y所指方向的每一个切削部件的曲面侧壁板的前视图。
图9，显示图6所示的有关连杆机构的俯视图。
图10a，是关闭和打开切削部件底板机构的局部剖视图;
图10b，是图10a所示机构的局部底视图。
图3至图10显示了本发明的一个实施例。特别参考图3所示，装置着本发明的旋转挖掘机的履带式吊车2包括一辆在基础或地面1上承载着履带式吊车2的履带车3，转动基座4用旋转节固定在履带车3上，吊臂5安装在旋转基座4上，以便作俯仰运动，一根凯氏方钻杆6用可以上升，下降的方式悬挂在臂的自由端（液压）驱动装置7用来使凯氏方钻杆6旋转，一个连接臂8用来连接驱动装置7和旋转基座4，一根旋转导杆9与凯氏方钻杆6平行地安装在吊臂5的上端和驱动装置7之间，一个液压旋转联接器10装在凯氏方钻杆8的上端，可以与之作相对转动，并通过导向件10a可以与导向杆9作相对滑动。凯氏方钻杆6具有一个液压软管卷筒11，上面卷绕着液压细软管（未示出），轮管的一端接在装于旋转基座4上的液体压力供给源（未示出）上，另一端通过旋转联轴器10接到一液压缸上，液压缸将在后面根据本发明接在凯氏钻杆6下端的分离铲斗式旋转挖掘机中加以说明。
图3所示凯氏方钻杆6下端可以安装一个钻土的钻头（未示出）。参考数字12代表用钻土钻头在地层1上打出的一个桩孔。
本发明描述的分离铲斗式旋转挖掘机通过参考图4-10进行说明。带有法兰盘13b的连接托架13是用来通过一个穿过凯氏方钻杆6下端和连接托架13上的孔13a的销2（未示出）而凯氏方钻杆6的下端可拆卸地连接在一起。方形或矩形横截面的外筒14通过它的法兰盘14a和法兰盘13b与连接托架13用螺帽和螺栓（未示出）连接在一起。具有方形或矩形横截面的内筒15可滑动地安装在外筒14中，形成一个中心轴B。在外筒14和内筒15中插着一个液压缸16。它的上端用连接销17连接在从连接托架13下面向下突出的托架13c上。液压缸16的活塞杆16a的下端用销子19连接在装在内筒15下端的十字头上。
如图5所示，分割中空圆柱体为四个部分，而得到的曲面侧板20与底板21，22，23和24组合形成了四个切削部件C1，C2，C3和C4，底板21，22，23，24的形状恰好使其在上面中空圆柱体在直径最小位置时成为圆柱体的底面。
更进一步地详细说明，如图7所示，径向相对的切割部件C1和C3，它们每个都是由曲面侧板20和固定在侧板上新月状的底板21组成的多个切削齿25安装在曲面侧板的前缘，前缘是指板的旋转方向上的前导边缘。每一个曲面侧板20的上缘都整体固定着一个向内倾斜的导向边26（见图8）。
另一对径向相对的切削部件C2和C4，它们每个都是由曲面侧板20和新月状底板22组成的，新月状底板上用铰链27连接着一块三角形底板23。多个切削齿25安装在三角形底板的前缘。它是板的旋转方向上的前导边缘。另外，多个切削齿25装在曲面侧板20的前缘，曲面侧板的上缘整体固定着导向边26。
一个长矩形底板24的中心与内筒15的底端固定在一起，并且在其中心两边的前导边缘上都装有多个切削齿25。参考数字27指安装在底板24中心的切削齿。
两个托架28和其下面的两个托架29以予定的间隔距离固定在外筒14的每一个侧面上。两个托架30和其上面的两个托架31以予定的间隔距离固定在切削部件C1-C4的每一个四面侧板20的内面。托架32固定在内筒15下端的侧壁上。
切削部件C1-C4安装在中心轴B的周围。托架28和30通过连杆33互相连接，托架29和31通过与连杆33等长的连杆34互相连接，形成了一副平行连杆机构（图4或图6）。
每个连杆34的中点通过长度是连接34一半的连杆35连接在每个托架32上，形成了斯柯特-拉塞尔（Scott-Russel）平行运动机构。
连杆33和34进一步通过连杆36将它们的中点连在一起，连杆36的长度等于连杆33和34间予定的距离。然而，连杆36是可以免去不用的。参考数字37代表连接连杆的销子。
参考图9是各个连杆的俯视图，连杆33之间或连杆34之间的距离最好尽可能地宽些，而且最好在中间使用加强板38，以增加连杆33和34的强度。
图10a和10b以图示法说明了每个切削部件C2或C4的底板23打开和关闭机构的例子。每个曲面侧板20的内侧装有一个上支撑架39和一个位于其下的中支撑架40。一根关闭和打开杆41穿过上支撑架39和中支撑架40，而且在它下端固定着一个棘爪件42，棘爪杆42的俯视图是矩形的，它的最下端有一条棱42与棘爪件42的矩形纵向线斜交成30°角，两斜面42b和42c从棱42开始斜着向上往棱42两侧伸展。杆41的上端弯成凹柄状，形成一个手把43，其上装有一根弹簧44保持棘爪件42使底板23处于关闭的位置。
底板23上有一透孔23a，中空园筒45围绕透孔23a固定在底板23上。盖板48固定在中空园筒45的上端，它上面开有一个矩形透孔47。透孔47的纵向中心线L与棘爪件42纵向中心线成30°角的棱线42a重合，这样假如棘爪件绕杆41的轴线旋转30°，就可以通过矩形透孔47。
下面将对依照本发明描述于前的方法构成的挖掘机的操作进行说明。
用钻土机或类似的机械在基础或地层1打成桩孔12以后，依照本发明的分离铲斗式旋转挖掘机A被连接并悬挂在凯氏方钻杆6的下端如图3所示，并且液压缸16如图4所示那样向外伸出。当液压缸16伸出到其最大位置时，切削部件C1-C4在平行连杆33和34，以及斯柯特-拉塞尔平动连杆34和35的作用下互相平行地向内收拢，如图4和图5所示。使由切削部件C1-C4构成的铲斗直径变为最小值。在图3中参考字母A就是挖掘机处于它的底板可以保持在闭合位置的最小直径位置。
这样完全收拢铲斗的直径略小于打成的桩孔12的直径，因此操纵履带式吊车2可以将挖掘机A和凯氏方钻杆6一同下到桩孔12中去。
铲斗停放在A′位置，在这里开始扩大桩孔12的操作。在A′位置上，本发明所述的旋转挖掘机由驱动装置7，通过凯氏方钻杆6，开始旋转，液压缸16回缩，同时操作吊车往下放挖掘机，以这样的方式，切削部件C1-C4依次地向下和向外推进，使得桩孔12被扩大，直到旋转挖掘机达到其完全张开的位置，如图3中A″位置。
现作更详细的说明，当液压缸16从其图4中的伸长位置变到图6中的缩回位置时，带动外筒14与内筒15作相对运动，缩短了中心轴B的总长度，因此各个切削部件C1-C4在平行连杆33、34及斯柯特-拉塞尔平动连杆34、35的联合作用下，相互平行地向外运动，直到切削部件C1-C4达到图4和图5所示的完全张开的位置。
在这样的运动中，切削部件C1-C4沿图7中箭头D所指方向转动，因此安装在切削部件C1-C4前缘和固定在内筒15上的底板24上的切削齿得以切削土和沙子。扩大桩孔的结果，地中的桩孔12的底部形成了规整的锥形扩张孔48。
在扩大桩孔12的挖掘完成之后，液压缸16伸出。当液压缸16从图6所示位置伸长到图4所示位置时，切削部件C1-C4相互平行地靠拢到图4和图5所示的完全并拢的位置，这样挖掘下来的土和沙子被容纳在并拢的铲斗之中。然后操纵吊车将旋转挖掘机A从桩孔12中提升到地面。其后履带式吊车2的旋转基座4立即带动挖掘机A旋转到自卸卡车的载物平板上方（未示出），接着打开切削部件的底板23，将土和沙卸在自卸卡车载物平板上。
为了打开底板23，克服弹簧44的弹力将图10a所示的手把43沿图10a中箭头E所指的方向转动，使棘爪件42对准矩形孔47，放开底板23，结果由于自重和上面土和沙的重量使底板23沿图10a中箭头F指示方向绕枢轴打开。
为关闭底板23，可以用外力把它推到关闭的位置，或将铲斗放置在平地上，使底板回到关闭位置，当底板23向上关闭时，矩形透孔47的边缘与棘爪件42的倾斜表面42b相接触，底板23进一步向上运动。由于倾斜表面42b的凸轮作用，使棘爪件42克服弹簧44的弹力开始转动，直到棘爪件与矩形透孔47对准。在此瞬间，棘爪件42穿过底板23上的透孔47，底板23也就到了它的关闭位置。在棘爪件42穿过透孔47后，由于弹簧44的作用，使棘爪件42相对透孔47转动30°角，如图10b所示。
如上述的方式，本发明的挖掘机完成了扩大桩孔底部挖掘的操作周期。实际上，如果需要，上述周期可以重复任意多次。
从上面的说明可以看出，依照本发明的旋转挖掘机可以容易地、没有任何故障地实现扩张桩孔底部的操作。由于扩大后桩孔的底部是平整的，不含有任何泥浆留在底部，因此桩柱承重能力的可靠性得到改善。
另外，用依照本发明的挖掘机，地层中有没有水存在都不影响挖掘操作，并且不像已有的逆循环操作法那样需要膨润土或类似物的循环液，这样就不存在由于挖掘出的土和沙子含有上述循环液而造成公害的危险，由于采用铲斗挖桩，防止公害的花费可以降低，并且可以缩短构筑工作的时间，因此本发明在经济方面也是优越的。
特别应该指出，依照本发明，挖掘机是由靠平行连杆和斯柯特-拉塞尔平动连杆支撑在中心轴上的切削部件组成的，保证了切削部件的大平行运动，因此可以容易地形成具有比桩孔直径大一倍的扩大底部直径的孔，采用的机构包括减少连杆的数目，以便简化挖桩机的结构，其制造容易，花费少。
对那些熟悉这方面技术的人来说，用不着进一步指明，他们也会明白，前面的描述是关于一些发明装置的参考实施例，而且在不离开发明思想和范围的情况下，可以对发明进行各种改变和修改。