CN104314582B - 硬岩掘进机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硬岩掘进机，包括底盘行走机构和设有驾驶室和动力系统的机体，其特征在于：还包括钻孔分裂机构、挖掘机构、铲料斗和输送机构，所述的钻孔分裂机构设于机体的前上方，挖掘机构设于机体的前中部，铲料斗设于机体的前下部，输送机构设于底盘行走机构内，输送机构的前端设于铲料斗后端，输送机构后端延伸至机体的后方。本发明掘进时无需采用炸药爆破，掘进效率高，安全性好。
Description
技术领域
本发明涉及隧道、巷道掘进机械技术领域，具体是一种可实现各种形状大断面的高硬度全岩掘进作业的硬岩掘进机。
背景技术
目前在煤矿采掘或工程建设过程中经常要进行隧道及巷道的施工，在隧道及巷道施工中，遇到硬岩时，作业的工序流程主要为：超前探孔——测量放线——台车钻孔（或人工钻孔）——装药爆破——排尘——装碴——运碴，施工过程中，钻孔、装药环节会花费较多的时间，爆破时，需要转移现场所有的机械及人员，爆破后还需要数小时的排尘、排险，然后装运机械进行清碴作业，清完碴后退出，换钻机进入，继续下一循环作业。由此可见，其施工效率低下，并且由于采用钻爆法开挖施工，在岩层不稳定及邻近市区和居民区时，容易出现安全事故。
中国专利申请号为200710012409.5的专利公开了一种硬岩掘进机，该硬岩掘进机虽然提高了工作效率，但只能掘进硬度f8以下的岩石，适用范围较窄；申请号为201110234799.7的专利则公开了另一种硬岩掘进机，其通过第一安装架上的钻孔机钻孔后，再用第二安装架上的岩石分裂机进行分裂岩石，其工作效率还是较为低下，而且操作第二安装架使岩石分裂机插入岩石孔时，很难保证分裂杆与孔位完全重合，角度稍有偏差就容易损坏分裂杆，因此实用性不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种硬岩掘进机，该硬岩掘进机掘进时无需采用炸药爆破，掘进效率高，安全性好。
本发明所采用的技术方案是：提供一种硬岩掘进机，包括底盘行走机构和设有驾驶室和动力系统的机体，还包括钻孔分裂机构、挖掘机构、铲料斗和输送机构，所述的钻孔分裂机构设于机体的前上方，挖掘机构设于机体的前中部，铲料斗设于机体的前下部，输送机构设于底盘行走机构内，输送机构的前端设于铲料斗后端，输送机构后端延伸至机体的后方。
所述的钻孔分裂机构包括推进梁、推进油缸、液压凿岩机、钻杆、分裂器和切换机构，所述的推进油缸和液压凿岩机均设在推进梁上，推进油缸驱动液压凿岩机滑动在推进梁上，钻杆的一端和液压凿岩机连接，钻杆另一端设有钻头，钻杆的钻头端设有固定在推进梁的夹杆器，所述的切换机构连接于推进梁的侧边上，所述的分裂器设于切换机构上。
所述的切换机构包括机械手和置杆器，所述的机械手和置杆器均连接在推进梁的侧边上，所述的分裂器设于置杆器上。
所述的分裂器包括分裂契杆和契套，所述的分裂契杆为一头大一头小的斜楔形状，分裂契杆滑动套接在契套内。
所述的底盘行走机构为履带式或轮式行走机构。
采用以上结构后，本发明硬岩掘进机由于设置有钻孔分裂机构、挖掘机构、铲料斗和输送机构，能够实现钻孔、分裂和装喳功能于一身，切换机构实现钻孔和分裂的自动化转换，推进梁一次定位后，可以完成钻孔和分裂两步作业，消除了分裂器对孔位难的问题，分裂过程中，利用液压凿岩机对分裂契杆的高频冲击能，产生高频分裂力，从而使分裂效果远高于当前的静压推进分裂器，无需使用炸药进行爆破，节省了装药爆破环节、排尘环节以及机械和人员的退出和调换装运设备环节，大大简化了隧道和巷道硬岩施工工序，节省了大量的时间，提高了工作效率，安全性好。
附图说明
图1为本发明硬岩掘进机的结构示意图。
图2为本发明硬岩掘进机钻孔分裂机构的结构示意图。
图3为本发明硬岩掘进机钻孔分裂机构分裂器的结构示意图。
图4为图3中A-A视图。
图中，1、钻孔分裂机构，2、机体，2.1、驾驶室，2.2、动力系统，3、输送机构，4、底盘行走机构，5、铲料斗，6、挖掘机构，7、夹杆器，8、机械手，9、分裂器，10、置杆器，11、推进油缸，12、液压凿岩机，13、推进梁，14、钻杆，15、钻头，16、契套，17、分裂契杆。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做详细的说明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明硬岩掘进机，包括底盘行走机构4和设有驾驶室2.1和动力系统2.2的机体2，还包括钻孔分裂机构1、挖掘机构6、铲料斗5和输送机构3，钻孔分裂机构1设于机体2的前上方，挖掘机构6设于机体2的前中部，铲料斗5设于机体2的前下部，钻孔分裂机构1、挖掘机构6和铲料斗5均通过液压缸与机体2支撑和连接，输送机构3设于底盘行走机构4内，输送机构3的前端设于铲料斗5后端，输送机构3后端延伸至机体2的后方。
本发明在具体实施时，钻孔分裂机构1包括推进梁13、推进油缸11、液压凿岩机12、钻杆14、分裂器9和切换机构，推进油缸11和液压凿岩机12均设在推进梁13上，推进油缸11的推杆连接液压凿岩机12，推进油缸11驱动液压凿岩机12滑动在推进梁13上，钻杆14的一端和液压凿岩机12连接，钻杆14另一端设有钻头15，钻杆14的钻头端设有固定在推进梁13的夹杆器7，夹杆器7起到导向和夹紧的作用，切换机构连接于推进梁13的侧边上，分裂器9设于切换机构上。
切换机构包括机械手8和置杆器10，机械手8和置杆器10均连接在推进梁13的侧边上，机械手8可以设为两个或三个，机械手8用于钻杆14和分裂器9的更换，分裂器9设于置杆器10上，置杆器10由前后两个组成，分别放置钻杆14或分裂器9的两端，置杆器10内设有盘状的基板，基板上设置用于放置杆状物件的槽。
分裂器9包括分裂契杆17和契套16，分裂契杆17为一头大一头小的斜楔形状，分裂契杆17滑动套接在契套16内和契套16滑动连接，契套16套接在夹杆器7内。
本发明动力系统2.2包括发动机和液压控制系统，其控制系统的控制按钮集中设在驾驶室2.1内，方便人工的操作。
本发明的底盘行走机构4为履带式或轮式行走机构，输送机构3为皮带输送机构，皮带输送机构设在两侧履带或行走轮之间，皮带输送机构前端紧邻设在铲料斗5之后，铲料斗5翻转后料喳直接导入皮带输送机上，皮带输送机构后端延伸到机体2的后部，皮带输送机构呈前低后高，直接输送到运输车内。
本发明在具体工作时，硬岩掘进机行驶到作业位置，开启钻孔分裂机构1进行开孔作业，完成后，通过切换机构进行钻杆14和分裂器9的转换，液压凿岩机12驱动分裂器9插入岩石孔中，通过推进使分裂契杆17滑动在契套16内，产生分裂力，同时开启液压凿岩机12的冲击功能，产生冲击式分裂力，使岩石分裂开，挖掘机构6将开裂岩石拨到铲料斗5中，铲料斗5将料喳导入输送机构3中，输送到运输设备上。
通过本发明，实现了非爆破硬岩掘进作业，使现有的钻爆法施工流程简化为：测量放线——钻孔分裂装石喳——运喳，由于无需爆破作业，不需要进行超前探孔作业，省却了装药爆破环节、排尘以及机械退出和调换装运设备环节，使作业时间大幅节省，提高了工作效率，并且施工安全性大大提高。
Claims (4)
1.一种硬岩掘进机，包括底盘行走机构（4）和设有驾驶室（2.1）和动力系统（2.2）的机体（2），其特征在于：还包括钻孔分裂机构（1）、挖掘机构（6）、铲料斗（5）和输送机构（3），所述的钻孔分裂机构（1）设于机体（2）的前上方，挖掘机构（6）设于机体（2）的前中部，铲料斗（5）设于机体（2）的前下部，输送机构（3）设于底盘行走机构（4）内，输送机构（3）的前端设于铲料斗（5）后端，输送机构（3）后端延伸至机体（2）的后方；
所述的钻孔分裂机构（1）包括推进梁（13）、推进油缸（11）、液压凿岩机（12）、钻杆（14）、分裂器（9）和切换机构，所述的推进油缸（11）和液压凿岩机（12）均设在推进梁（13）上，推进油缸（11）驱动液压凿岩机（12）滑动在推进梁（13）上，钻杆（14）的一端和液压凿岩机（12）连接，钻杆（14）另一端设有钻头（15），钻杆（14）的钻头端设有固定在推进梁（13）的夹杆器（7），所述的切换机构连接于推进梁（13）的侧边上，所述的分裂器（9）设于切换机构上。
2.根据权利要求1所述的硬岩掘进机，其特征在于 ：所述的切换机构包括机械手（8）和置杆器（10），所述的机械手（8）和置杆器（10）均连接在推进梁（13）的侧边上，所述的分裂器（9）设于置杆器（10）上。
3.根据权利要求1所述的硬岩掘进机，其特征在于 ：所述的分裂器（9）包括分裂契杆（17）和契套（16），所述的分裂契杆（17）为一头大一头小的斜楔形状，分裂契杆（17）滑动套接在契套（16）内。
4.根据权利要求1所述的硬岩掘进机，其特征在于：所述的底盘行走机构（4）为履带式或轮式行走机构。
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