1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会发展和国家城市化建设的推进,城市人口急剧增加,现有的城市容量已经不能满足要求。很多城市都在原有基础上进行整体规划和建设,楼房建设项目大量增加.在水电安装和家装修行业中,最令人头痛也最耗时的就是墙壁开槽。传统的墙面切槽要先画出出线缝后再用凿子和锤子凿出线槽,这种方法费时费力，而且需要经验丰富的老师傅才能切出符合尺寸的线槽。后来方法改进，先用切割机切出线缝，在用电锤凿出所需要的线槽。这种方法虽然总体上效率有所提升，但还是操作复杂费工费时。另外,这种切割加电锤、电镐进行辅助开槽作业,工作噪音大、灰尘多,长期从事这种作业的工作人员很容易造成听力下降等“ 尘肺”、“矽肺”让无数健康的工人最后丧失了劳动能力，为了自己的身体着想，工人们还是选择手工开槽的老办法。近几年国内市场虽然出现了不少水电开槽机,但大多照搬欧洲国家的产品和技术,但是欧洲国家的墙面材质为轻质砖，而国内的墙壁普遍为实心砖和老火砖,甚至是高标号的混凝土浇筑墙,其硬度远远高于欧洲国家的用砖标准,所以产品无法满足国内墙壁开槽的实际需求,墙体开槽机没有被广泛的推广与应用。

目前国内推出多款开槽机，其加工效率和加工质量比传统的开槽作业有一定的提高，然而实际实用中也发现了许多不足的地方。主要体现在三点:①自动化程度太低，国内大多数都是手持切槽机，不能实现自动切槽，有些人工到达不了的地方还要辅助其他工具，增加了危险性，同时也降低了效率。②刀具和材料，国内刀具普遍选用合金钢，加工国内的实心砖和老火砖以及实心墙时，刀具磨损较快，寿命很短，其次，由于国内的水电槽尺寸规格没有具体的标准，施工中经常需要加工不同宽度的槽体，开槽机需要调换刀具或者反复加工，效率很低，因此经常要携带很多规格的刀片，增加了加工成本。③除尘效果不明显，现有的开槽机可根据刀具是否裸露在外面分为刀具外露型和刀具隐蔽型。外露型切槽机由于刀具裸露在外面，除尘无法实现，灰尘和噪音都比较大。刀具隐蔽性开槽机灰尘主要集中在刀具保护罩中，灰尘污染比较轻，噪音较小，一般外除尘设备进一步降低灰尘污染，虽然可以实现一定的除尘效果，但经常发生除尘管堵塞的现象从而导致除尘器无法正常使用。因此设计一款满足客户需求和实际工程需求的开槽机变的格外重要。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究目标

由于室内装修是广大人群住房的必经之路，而开线槽又是室内装修的一大难点之一，随着国内外经济的飞速发展，日益增加的广阔市场对住房装修提出了新的要求。本文研究的目的，就是通过对装修市场的现状、装修工人的需求、环境等深入研究，在借鉴当前市场上对于切槽机研究的基础上，设计出一款更符合市场需求的切槽机。

2. 2主要内容

半自动墙面开槽机具有操作方便、高效实用、无尘环保、一次成型等特点，能根据施工需要自动操作，在水泥地面上开出不同角度、宽度深度的线槽，而且线槽美观实用同时又不会损坏墙体，开槽时粉尘较小，减少污染，最大限度减少了灰尘对施工安装人员的伤害。同时开槽机要具备以下几点：①每分钟可开槽3-5米②输入功率1.5-2KW③空载转速1800rpm、电压220V④开槽深度20-45mm可调节⑤开槽宽度直线16-45mm。

2.3研究采用的技术方案及措施

2.3.1刀具改进

结合国内墙体的硬度和施工标准,将水电开槽机的刀具材料改进为硬度高于 HRC60 的金刚石。考虑到金刚石的价格偏高,在制作刀具时只将刀具的切割边缘用金刚石的材料制造,降低材料的成本,在墙体切削上也完全满足要求,具体结构如图 1示。开槽机的切割质量主要取决于刀具形式,一般切片式刀具要比普通刀具加工质量高,不足之处是切割片式需要进行二次施工,效率很低。针对这种情况将单刀式结构改进为组合式刀具。这种刀具两侧为切割片,保证槽体的切割质量平整美观；中间为双刃单刀体,该刀体主要完成切割片之间的需要去除的墙体材料。由于两侧切割片已完成切削,所以刀体对中间材料的切削不会影响到槽体边缘质量,又不需要进行二次作业,大大提高了施工效率。对不同宽度的槽体只需要调整切割片与刀体之间的套筒尺寸就可以完成,避免了不同槽体宽度需要采用多种规格刀具的问题,减少了刀具的数量,降低了成本.改进组合刀具结构如图 2 所示。

2.3.2除尘设备改进

采用了颗粒分类方法,将颗粒按照直径大小先进行分离,分离后的小颗粒灰尘随气流折转向上进入除尘器的箱体,当通过内部装有金属骨架的滤袋时,粉尘被阻留在滤袋的外表面。净化后的气体进入滤袋上部的清洁室汇集到出风管排出。分离后的大颗粒无法通过过滤网而停留在刀具罩里面,由于刀具惯性力的作用向下通过水电开槽机的下部端口排除。为了避免大颗粒在排除的过程中有一定量的灰尘带出,在水电开槽机的上端有一个接口,可以直接连自来水管,端头有喷头,利用自来水的压力形成喷淋,直接作用在大颗粒的表面,降低灰尘污染.结构如图 3 所示。

图1

图2

图3

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅文献资料，确定方案，完成开题报告。

第4-5周：检索外文资料，并完成外文资料的翻译工作。

第6-10周：完成设计计算及三维建模工作以及关键零部件的性能分析优化。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]田灵燕.旋转式成槽机[j].中国水资源资讯,2010（10）：67- 68.

[2]黄克飞,王宏智,王明权,等.空气自动开槽划片机设计[j].电子工业专用设备,1996,25（2）：16- 24.
[3] 韩彦良.基于triz 理论袋式除尘技术的发展研究[j].煤矿机械.2012,33（6）：76- 78.

[4] 赵红坡，逄明华. 便携式开槽机改进[j]，河南科技学院学报(自然科学版)，2012年06期