CN109184726B - 一种使用激光开挖的隧道掘进机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及隧道挖掘技术领域，且公开了一种使用激光开挖的隧道掘进机，包括转桶，所述转桶的左侧固定安装有激光头，所述转桶的左侧且位于激光头的外侧固定安装有转头所述转头上开设有进泥孔。该使用激光开挖的隧道掘进机，通过设置动力管上有第二电机，可以使第二电机在转动的时候通过齿轮和齿轮槽带动转桶转动，从而使激光头更方便的去粉碎岩石，通过设置运泥斗位于内桶右侧的底部，可以使捣碎的岩石和泥土更方便进入运泥斗内便于运输，通过设置内桶的内部有内螺纹板，可以使转桶在转动的时候通过内螺纹板使岩石和泥土进行移动，从而解决了掘进机进行工作的时候刀具难以更换的问题。

Description

一种使用激光开挖的隧道掘进机
技术领域
本发明属于隧道挖掘技术领域，具体涉及一种使用激光开挖的隧道掘进机。
背景技术
隧道掘进机是用机械破碎岩石、出碴和支护实行连续作业的一种综合设备，按掘进机在工作面上的切削过程，分为全断面掘进机和部分断面掘进机，按破碎岩石原理不同，又可分滚压式(盘形滚刀)掘进机和铣切式掘进机，中国产品多为滚压式全断面掘进机，适于中硬岩至硬岩，铣切式掘进机适用于煤层及软岩中，在推进油缸的轴向压力作用下，电动机驱动滚刀盘旋转，将岩石切压破碎，其周围有勺斗，随转动而卸到运输带上，硬岩不需支护，软岩支护时可喷射、浇灌混凝土或装配预制块，该机在岩性均匀和巷道超过一定长度时使用，经济合理。
中国专利CN 106150515 B提出了一种隧道掘进机背装式盘形滚刀紧固装置，该紧固装置在楔形块和压紧块之间设置有限位块，而限位块的一侧与支撑柱的内壁紧贴，可以减少对滚刀刀轴紧固状态的影响，而且避免了断裂的部分刮擦、挤压滚到端盖，延长了道具的实用寿命，节省了刀具更换的次数，从而达到了节省的效果，但是利用滚刀的掘进机不管怎么避免刀具总需要更换，当掘进机进行工作的时候在内部更换极其不方便，故而提出一种使用激光开挖的隧道掘进机来解决上述中所提出的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提出一种使用激光开挖的隧道掘进机。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种使用激光开挖的隧道掘进机，隧道掘进机具有转桶，所述转桶的左侧端面上固定安装有激光头，所述转桶的左侧端面上还固定有转头；所述转头的截面形状为U型结构，转头所述U型结构的两侧壁面分别与所述的转筒桶固联；所述的转头罩在所述激光头的外侧；转头所述U型结构的底面上具有多个的进泥孔，使经过激光粉碎的小块的岩石和泥土通过多个进泥孔进入所述的转桶内；所述转桶的右侧端面上固定安装有连接板；对应所述的连接板在其内设置有可沿其轴向移动的动力管；所述动力管的左端为所述的连接板内，右端伸出所述的连接板；所述动力管外壁面的左侧设置有向外凸起的环形卡接头Ⅰ；所述连接板内壁面的右侧设置有向内凸起的环形卡接头Ⅱ；所述的环形卡接头Ⅰ与所述的环形卡接头Ⅱ配合用以对动力管进行限位；所述转桶的内壁上开设有与齿轮啮合的齿轮槽；所述的齿轮连接在第二转轴上，第二转轴连接在第二电机的输出端，从而构成所述的转桶在第二电机的作用下转动的结构；所述转桶的中心还设置有与其同轴设置的内桶；所述内桶的左端端面位于转桶左端端面的右侧；所述内桶外壁面的左端固定有斜挡块；所述斜挡块的上端与所述转桶的内壁面接触，下端固定在内桶的外壁面上；设置在内桶外壁面左端的所述斜挡块与所述内桶的左侧端面之间形成由左向右渐缩径的锥台空腔，且所述锥台空腔的最小直径与所述内桶的直径相同；所述锥台空腔的出口连通内桶的入口；所述的斜挡块用以将经过激光粉碎后的小块岩石和泥土引导至所述的内桶；所述内桶的出口位于所述的动力管内；所述内桶的出口为由左向右减扩径的喇叭口；所述内桶的中心设置有中心轴；所述中心轴的左端固联有用以对进行内桶中的小块岩石和泥土进行进一步粉碎的捣碎片；所述中心轴的右端伸出所述的内桶，并连接在第一电机的输出端；所述的中心轴上套置有多片内螺纹板；多片所述的内螺纹板沿内桶的长度方向设置，并固定在所述内桶的内壁面上，用以在转桶转动时通过内螺纹板使捣碎的岩石和泥土进行移动；对应内桶的出口在其下端设置有用以将粉碎后的物料送出的运泥斗；所述的运泥斗设置在运输板上，所述的运输板固定在动力管的内壁面上。
所述的第一电机固定在动力管的内壁面上，且所述的第一电机位于第二电机的右侧；所述第一电机的输出端连接有第一转轴，第一转轴的底部固联有第一锥齿；所述的第一锥齿水平设置，并在其端头设置有与其相啮合的第二锥齿，所述的第二锥齿竖直设置，并套置在所述的中心轴上。
所述内桶上还套置有挡板，且所述的挡板位于所述的动力管内。
所述的运输板通过安装在动力管内壁面底部的固定柱固定在动力管内；所述的运泥斗通过转动柱、卡接柱支撑在所述运输板的顶部。
所述的传输板上开设有半弧槽，所述的半弧槽内设置有辊轴；所述的辊轴通过支撑柱支撑在所述的传输板上；所述辊轴的外部固联有固定环，所述固定环的顶部固定安装有转动柱；所述传输板上还开设有卡槽；所述的卡槽位于所述半弧槽的左侧；所述卡槽的内部卡接有卡接柱，所述卡接柱的外部和卡槽的内壁上均固定安装有橡皮层，所述卡接柱的顶部和转动柱的顶部固定安装有运泥斗。
所述的运泥斗上安装有把手。
所述内桶的出口端固定安装有位于运泥斗顶部的斜挡块。
所述捣碎片的直径小于内螺纹板的直径。
所述传输板通过卡槽和橡皮层与卡接柱卡接，且卡接柱的顶部和转动柱的顶部位于同一水平线。
本发明提出的一种使用激光开挖的隧道掘进机，采用上述技术方案，具备以下有益效果：
1、该使用激光开挖的隧道掘进机，通过设置转桶的左侧有转头，可以对激光头进行保护，避免激光头受到损坏，通过设置转头上有进泥孔，可以避免过大的岩石进入内桶内导致粉碎困难的问题出现，通过设置内桶的内部有捣碎片，可以将岩石和泥土进行捣碎便于运输，通过设置内桶上有斜挡块，可以使岩石和泥土更方便进入内桶内进行捣碎，达到了便利的效果。
2、该使用激光开挖的隧道掘进机，通过设置动力管上有第二电机，可以使第二电机在转动的时候通过齿轮和齿轮槽带动转桶转动，从而使激光头更方便的去粉碎岩石，通过设置运泥斗位于内桶右侧的底部，可以使捣碎的岩石和泥土更方便进入运泥斗内便于运输，通过设置内桶的内部有内螺纹板，可以使转桶在转动的时候通过内螺纹板使岩石和泥土进行移动，从而解决了掘进机进行工作的时候刀具难以更换的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种使用激光开挖的隧道掘进机结构示意图；
图2为本发明提出的一种使用激光开挖的隧道掘进机图1中A的结构放大示意图；
图3为本发明提出的一种使用激光开挖的隧道掘进机图1中B的结构放大示意图。
图中：1、转桶，2、动力管，3、转头，4、进泥孔，5、斜挡块，6、激光头，7、捣碎片，8、内桶，9、齿轮槽，10、连接板，11、卡接头Ⅰ，12、把手，13、运泥斗，14、传输板，15、固定柱，16、中心轴，17、第一转轴，18、第一电机，19、第一锥齿，20、第二锥齿，21、挡板，22、第二电机，23、第二转轴，24、齿轮，25、内螺纹板，26、卡接柱，27、橡皮层，28、卡槽，29、转动柱，30、固定环，31、辊轴，32、半弧槽，33、支撑柱，34、卡接头Ⅱ。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种使用激光开挖的隧道掘进机，隧道掘进机具有转桶1，所述转桶1的左侧端面上固定安装有激光头6，激光头6设置有可调节转向的底座，通过设置有底座可以便于拆卸更换，可以根据不同的地形进行增减激光头6的数量；所述转桶1的左侧端面上还固定有转头3；所述转头3的截面形状为U型结构，转头3所述U型结构的两侧壁面分别与所述的转桶1固联；所述的转3头罩在所述激光头6的外侧；转头3所述U型结构的底面上具有多个的进泥孔4，使经过激光粉碎的小块的岩石和泥土通过多个进泥孔进入所述的转桶内；所述转桶1的右侧端面上固定安装有连接板10；对应所述的连接板10在其内设置有可沿其轴向移动的动力管2；所述动力管2的左端为所述的连接板10内，右端伸出所述的连接板10；所述动力管2外壁面的左侧设置有向外凸起的环形卡接头Ⅰ11；所述连接板内壁面的右侧设置有向内凸起的环形卡接头Ⅱ12；所述的环形卡接头Ⅰ11与所述的环形卡接头Ⅱ12配合用以对动力管进行限位；所述转桶的内壁上开设有与齿轮24啮合的齿轮槽9；所述的齿轮24连接在第二转轴23上，第二转轴23连接在第二电机22的输出端，从而构成所述的转桶在第二电机22的作用下转动的结构；所述转桶1的中心还设置有与其同轴设置的内桶8；所述内桶8的左端端面位于转桶左端端面的右侧；所述内桶外壁面的左端固定有斜挡块5；所述斜挡块5的上端与所述转桶的内壁面接触，下端固定在内桶的外壁面上；设置在内桶外壁面左端的所述斜挡块5与所述内桶的左侧端面之间形成由左向右渐缩径的锥台空腔，且所述锥台空腔的最小直径与所述内桶的8直径相同；所述锥台空腔的出口连通内桶的入口；所述的斜挡块5用以将经过激光粉碎后的小块岩石和泥土引导至所述的内桶；所述内桶8的出口位于所述的动力管2内；所述内桶8的出口为由左向右减扩径的喇叭口；所述内桶8的中心设置有中心轴16；所述中心轴16的左端固联有用以对进行内桶中的小块岩石和泥土进行进一步粉碎的捣碎片7；所述中心轴的右端伸出所述的内桶8，并连接在第一电机17的输出端；所述的中心轴16上套置有多片内螺纹板25；多片所述的内螺纹板25沿内桶8的长度方向设置，并固定在所述内桶的内壁面上，用以在转桶转动时通过内螺纹板使捣碎的岩石和泥土进行移动，从而解决了掘进机进行工作的时候刀具难以更换的问题。
对应内桶的出口在其下端设置有用以将粉碎后的物料送出的运泥斗13；设置有运泥斗13可以快速的对捣碎的泥石进行运输避免发生堵塞的情况从而提升了掘进的效率，所述的运泥斗13设置在运输板14上，所述的运输板14固定在动力管2的内壁面上；在工作的时候由于整个转桶1位于山体内部，所以仅需人工在传输板14最外侧进行工作即可，从而提高了施工的安全性。
所述的第一电机18固定在动力管2的内壁面上，且所述的第一电机18位于第二电机22的右侧；所述第一电机18的输出端连接有第一转轴14，第一转轴17的底部固联有第一锥齿19；所述的第一锥齿19水平设置，并在其端头设置有与其相啮合的第二锥齿20，所述的第二锥齿20竖直设置，并套置在所述的中心轴16上。
所述内桶8上还套置有挡板21，且所述的挡板21位于所述的动力管内。
所述的运输板14通过安装在动力管内壁面底部的固定柱固定在动力管内；所述的运泥斗13通过转动柱29、卡接柱26支撑在所述运输板的顶部。
结合图3，所述的传输板14上开设有半弧槽，所述的半弧槽内设置有辊轴31；所述的辊轴31通过支撑柱支撑在所述的传输板14上；所述辊轴31的外部固联有固定环30，所述固定环30的顶部固定安装有转动柱29；所述传输板14上还开设有卡槽；所述的卡槽位于所述半弧槽的左侧；所述卡槽的内部卡接有卡接柱26，所述卡接柱26的外部和卡槽的内壁上均固定安装有橡皮层，所述卡接柱的顶部和转动柱的顶部固定安装有运泥斗。
所述的运泥斗上安装有把手12。
所述内桶的出口端固定安装有位于运泥斗顶部的斜挡块。
所述捣碎片的直径小于内螺纹板的直径。
所述传输板通过卡槽和橡皮层与卡接柱卡接，且卡接柱的顶部和转动柱的顶部位于同一水平线。
工作原理：当第二电机22转动的时候，通过齿轮24和齿轮槽9使转桶1开始转动，转桶1左侧的激光头6通过进泥孔4将岩石泥土初步捣碎，然后这些岩石和泥土流入内桶8内通过捣碎片7进行彻底捣碎，然后通过内螺纹板25流入运泥斗13内达到便于运输的效果。
综上所述，该使用激光开挖的隧道掘进机，通过设置转桶1的左侧有转头3，可以对激光头6进行保护，避免激光头6受到损坏，通过设置转头3上有进泥孔4，可以避免过大的岩石进入内桶8内导致粉碎困难的问题出现，通过设置内桶8的内部有捣碎片7，可以将岩石和泥土进行捣碎便于运输，通过设置内桶8上有斜挡块5，可以使岩石和泥土更方便进入内桶8内进行捣碎，达到了便利的效果。
并且，该使用激光开挖的隧道掘进机，通过设置动力管2上有第二电机22，可以使第二电机22在转动的时候通过齿轮24和齿轮槽9带动转桶1转动，从而使激光头6更方便的去粉碎岩石，通过设置运泥斗13位于内桶8右侧的底部，可以使捣碎的岩石和泥土更方便进入运泥斗13内便于运输，通过设置内桶8的内部有内螺纹板25，可以使转桶1在转动的时候通过内螺纹板25使岩石和泥土进行移动，从而解决了掘进机进行工作的时候刀具难以更换的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种使用激光开挖的隧道掘进机，其特征在于：隧道掘进机具有转桶，所述转桶的左侧端面上固定安装有激光头，所述转桶的左侧端面上还固定有转头；所述转头的截面形状为U型结构，转头所述U型结构的两侧壁面分别与转筒桶固联；所述的转头罩在所述激光头的外侧；转头所述U型结构的底面上具有多个的进泥孔，使经过激光粉碎的小块的岩石和泥土通过多个进泥孔进入所述的转桶内所述转桶的右侧端面上固定安装有连接板；对应所述的连接板在其内设置有可沿其轴向移动的动力管；所述动力管的左端为所述的连接板内，右端伸出所述的连接板；所述动力管外壁面的左侧设置有向外凸起的环形卡接头Ⅰ；所述连接板内壁面的右侧设置有向内凸起的环形卡接头Ⅱ；所述的环形卡接头Ⅰ与所述的环形卡接头Ⅱ配合用以对动力管进行限位；所述转桶的内壁上开设有与齿轮啮合的齿轮槽；所述的齿轮连接在第二转轴上，第二转轴连接在第二电机的输出端，从而构成所述的转桶在第二电机的作用下转动的结构；所述转桶的中心还设置有与其同轴设置的内桶；所述内桶的左端端面位于转桶左端端面的右侧；所述内桶外壁面的左端固定有斜挡块；所述斜挡块的上端与所述转桶的内壁面接触，下端固定在内桶的外壁面上；设置在内桶外壁面左端的所述斜挡块与所述内桶的左侧端面之间形成由左向右渐缩径的锥台空腔，且所述锥台空腔的最小直径与所述内桶的直径相同；所述锥台空腔的出口连通内桶的入口；所述的斜挡块用以将经过激光粉碎后的小块岩石和泥土引导至所述的内桶；所述内桶的出口位于所述的动力管内；所述内桶的出口为由左向右减扩径的喇叭口；所述内桶的中心设置有中心轴；所述中心轴的左端固联有用以对进行内桶中的小块岩石和泥土进行进一步粉碎的捣碎片；所述中心轴的右端伸出所述的内桶，并连接在第一电机的输出端；所述的中心轴上套置有多片内螺纹板；多片所述的内螺纹板沿内桶的长度方向设置，并固定在所述内桶的内壁面上，用以在转桶转动时通过内螺纹板使捣碎的岩石和泥土进行移动；对应内桶的出口在其下端设置有用以将粉碎后的物料送出的运泥斗；所述的运泥斗设置在运输板上，所述的运输板固定在动力管的内壁面上。
2.如权利要求1所述的一种使用激光开挖的隧道掘进机，其特征在于：所述的第一电机固定在动力管的内壁面上，且所述的第一电机位于第二电机的右侧；所述第一电机的输出端连接有第一转轴，第一转轴的底部固联有第一锥齿；所述的第一锥齿水平设置，并在其端头设置有与其相啮合的第二锥齿，所述的第二锥齿竖直设置，并套置在所述的中心轴上。
3.如权利要求1所述的一种使用激光开挖的隧道掘进机，其特征在于：所述内桶上还套置有挡板，且所述的挡板位于所述的动力管内。
4.如权利要求1所述的一种使用激光开挖的隧道掘进机，其特征在于：所述的运输板通过安装在动力管内壁面底部的固定柱固定在动力管内；所述的运泥斗通过转动柱、卡接柱支撑在所述运输板的顶部。
5.如权利要求4所述的一种使用激光开挖的隧道掘进机，其特征在于：所述的运输板上开设有半弧槽，所述的半弧槽内设置有辊轴；所述的辊轴通过支撑柱支撑在所述的运输板上；所述辊轴的外部固联有固定环，所述固定环的顶部固定安装有转动柱；所述运输板上还开设有卡槽；所述的卡槽位于所述半弧槽的左侧；所述卡槽的内部卡接有卡接柱，所述卡接柱的外部和卡槽的内壁上均固定安装有橡皮层，所述卡接柱的顶部和转动柱的顶部固定安装有运泥斗。
6.如权利要求1所述的一种使用激光开挖的隧道掘进机，其特征在于：所述的运泥斗上安装有把手。
7.如权利要求1所述的一种使用激光开挖的隧道掘进机，其特征在于：所述内桶的出口端固定安装有位于运泥斗顶部的斜挡块。
8.如权利要求1所述的一种使用激光开挖的隧道掘进机，其特征在于：所述捣碎片的直径小于内螺纹板的直径。
9.如权利要求1所述的一种使用激光开挖的隧道掘进机，其特征在于：所述运输板通过卡槽和橡皮层与卡接柱卡接，且卡接柱的顶部和转动柱的顶部位于同一水平线。
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