CN111396064B - 一种用于隧道暗挖机的刨土装置 - Google Patents

Abstract

一种用于隧道暗挖机的刨土装置，包括空心辊，空心辊的内周均匀开设数个凹槽组，凹槽组的数个凹槽均匀分布在空心辊的内周，凹槽背离空心辊轴线的一侧分别开设与外部相通的透槽，透槽内分别活动设有横管，横管的内端分别通过轴承转动连接同轴的第一斜齿轮的外侧，第一斜齿轮的内周分别通过单向轴承转动连接丝母的外周，丝母内分别螺纹安装丝杆，丝杆的外端分别穿过对应的横管位于空心辊外部固定安装破碎齿。本发明结构简单，构思巧妙，将破碎齿与铣刨头本体弹性铰接连接，能够避免土壤中的碎石将破碎齿崩坏，同时能够根据土壤的疏松与坚硬程度自动调节破碎齿的长度，从而提升挖刨效率的同时，有效保护破碎齿，能够满足市场需求，适合推广。

Description

一种用于隧道暗挖机的刨土装置

技术领域

本发明属于隧道挖掘装置领域，具体地说是一种用于隧道暗挖机的刨土装置。

背景技术

目前，在铁路、公路、地铁、钻山等隧道工程施工作业中，主要采用盾构机和暗挖掘进机完成；现有的暗挖机铣刨头结构固定，且铣刨头的破碎齿长度无法调节，当挖刨的土壤较为疏松时，破碎齿较短，挖刨速率慢，当土壤较为结石时，破碎齿较长容易损坏，且破碎齿与铣刨头主体采用硬性连接，当碰到碎石时，破碎齿容易被崩坏或碎石容易卡入破碎齿之间，影响后续挖刨的效率，无法满足实际需求，故，我们发明了一种用于隧道暗挖机的刨土装置。

发明内容

本发明提供一种用于隧道暗挖机的刨土装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于隧道暗挖机的刨土装置，包括空心辊，空心辊的内周均匀开设数个凹槽组，凹槽组的数个凹槽均匀分布在空心辊的内周，凹槽背离空心辊轴线的一侧分别开设与外部相通的透槽，透槽内分别活动设有横管，横管的内端分别通过轴承转动连接同轴的第一斜齿轮的外侧，第一斜齿轮的内周分别通过单向轴承转动连接丝母的外周，丝母内分别螺纹安装丝杆，丝杆的外端分别穿过对应的横管位于空心辊外部固定安装破碎齿，丝母的内侧分别固定连接同轴的套管的外端，丝杆的内端分别位于对应的套管内，套管的内端分别通过单向轴承转动安装同轴的第二斜齿轮，套管外周的中部分别轴承转动安装套环，套环后侧的中间分别固定连接转动杆的前端，转动杆的后端分别轴承连接对应的凹槽的后侧，横管与对应的套环分别通过连杆固定连接，凹槽的后侧分别固定安装第一异形斜齿轮、第二异形斜齿轮，第一异形斜齿轮所在的轴线、第二异形斜齿轮所在的轴线分别与对应的转动杆的轴线共线，第一斜齿轮分别与对应的第一异形斜齿轮啮合配合，第二斜齿轮分别与对应的第二异形斜齿轮啮合配合，连杆与凹槽分别通过拉簧固定连接，横管内分别设有限制丝杆转动的导向装置。

如上所述的一种用于隧道暗挖机的刨土装置，所述的导向装置包括横管内壁开设的条形滑槽，条形滑槽内分别活动安装仅能够沿条形滑槽滑动的滑块，滑块分别与对应的丝杆固定连接。

如上所述的一种用于隧道暗挖机的刨土装置，所述的横管外周的外端分别固定连接两个中心对称的弧形板的一端，透槽的侧壁对应弧形板分别开设弧形插槽，弧形插槽所在圆的轴线、弧形板所在圆的轴线分别与对应的转动杆的轴线共线，弧形板的另一端分别位于对应的弧形插槽内，弧形板能够分别沿对应的弧形插槽移动，弧形板的前后侧能够分别与透槽对应的侧壁滑动接触配合。

如上所述的一种用于隧道暗挖机的刨土装置，所述的空心辊前侧的中间固定安装数个圆周分布的螺杆。

如上所述的一种用于隧道暗挖机的刨土装置，所述的弧形板的外侧、前后侧分别与弧形插槽对应的侧壁滑动接触配合。

本发明的优点是：本发明结构简单，构思巧妙，将破碎齿与铣刨头本体弹性铰接连接，能够避免土壤中的碎石将破碎齿崩坏，同时能够根据土壤的疏松与坚硬程度自动调节破碎齿的长度，从而提升挖刨效率的同时，有效保护破碎齿，能够满足市场需求，适合推广。使用本发明时，首先将空心辊前端与旋转轴固定连接，启动旋转电机，空心辊沿轴线顺时针转动，刨土时，右侧的破碎齿与土壤接触配合，土壤给破碎齿一个阻力，破碎齿通过丝母带动对应的丝杆、横管、第一斜齿轮、套管、第二斜齿轮、套环、转动杆沿转动杆的轴线逆时针转动，拉簧被继续拉伸，第一斜齿轮沿对应的第一异形斜齿轮滚动，第一斜齿轮自转并通过单向轴承带动丝母转动，由于导向装置限制丝杆在横管内转动，故而丝母无法带动丝杆转动，所以丝杆带动破碎齿向外移动，破碎齿背离空心辊移动，使破碎齿工作的距离延长，从而能够增加刨土效率，当一侧的破碎齿与土壤分离后，破碎齿在拉簧的弹性拉力作用下沿转动杆顺时针转动复位，第一斜齿轮沿第一异形斜齿轮反向滚动，此时第一斜齿轮无法通过单向轴承带动丝母转动，丝杆在横管内不移动，随破碎齿不断与土壤接触配合，破碎齿能够不断向外移动，从而使破碎齿的工作距离不断延长，从而能够增加刨土效率，此时在土壤硬度不改变情况下，由于杠杆原理，破碎齿与土壤接触时承受的阻力增加，或土壤硬度增加的情况下，破碎齿与土壤接触时承受的阻力增加，或破碎齿向外移动一定长度后，即使土壤硬度降低，在杠杆原理的作用下，破碎齿与土壤接触时承受的阻力同样增加，当破碎齿与土壤接触时承受的阻力增加后，破碎齿沿转动杆逆时针转动的角度增加，当第一斜齿轮与第一异形斜齿轮分离后，随破碎齿沿转动杆继续逆时针转动，第二斜齿轮与对应的第二异形斜齿轮啮合配合，第二斜齿轮沿第二异形斜齿轮反向自转并通过单向轴承带动套管、丝母反向转动，丝杆带动破碎齿向内移动，缩小破碎齿的工作距离，从而减少因土壤过硬而损坏破碎齿的可能，至破碎齿逆时针转动到最大角度，破碎齿转动一次，破碎齿向内移动的距离为向外移动距离的二倍，破碎齿趋于向内移动，且破碎齿逆时针转动相同的角度时，第二斜齿轮反向自转的速度是第一斜齿轮自转速度的两倍。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的Ⅰ局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

一种用于隧道暗挖机的刨土装置，如图所示，包括空心辊1，空心辊1的两端封闭，空心辊1的内周均匀开设数个凹槽组，凹槽组的数个凹槽2均匀分布在空心辊1的内周，前后两个相邻凹槽组的凹槽2错位分布，从而避免前后两个相邻的凹槽2前后对称，凹槽2背离空心辊1轴线的一侧分别开设与外部相通的透槽3，透槽3内分别活动设有横管4，横管4的内端分别通过轴承转动连接同轴的第一斜齿轮5的外侧，第一斜齿轮5的内周分别通过单向轴承转动连接丝母16的外周，丝母16内分别螺纹安装丝杆6，丝杆6的外端分别穿过对应的横管4位于空心辊1外部固定安装破碎齿14，丝母16的内侧分别固定连接同轴的套管7的外端，丝杆6的内端分别位于对应的套管7内，套管7的内端分别通过单向轴承转动安装同轴的第二斜齿轮8，套管7外周的中部分别轴承转动安装套环9，套环9后侧的中间分别固定连接转动杆10的前端，转动杆10的后端分别轴承连接对应的凹槽2的后侧，横管4与对应的套环9分别通过连杆11固定连接，凹槽2的后侧分别固定安装第一异形斜齿轮12、第二异形斜齿轮13，第一异形斜齿轮12所在的轴线、第二异形斜齿轮13所在的轴线分别与对应的转动杆10的轴线共线，第一斜齿轮5分别与对应的第一异形斜齿轮12啮合配合，第二斜齿轮8分别与对应的第二异形斜齿轮13啮合配合，连杆11与凹槽2分别通过拉簧15固定连接，连杆11分别固定连接拉簧15的一端，拉簧15的另一端分别与对应的凹槽2固定连接，横管4内分别设有限制丝杆6转动的导向装置。本发明结构简单，构思巧妙，将破碎齿与铣刨头本体弹性铰接连接，能够避免土壤中的碎石将破碎齿崩坏，同时能够根据土壤的疏松与坚硬程度自动调节破碎齿的长度，从而提升挖刨效率的同时，有效保护破碎齿，能够满足市场需求，适合推广。使用本发明时，首先将空心辊1前端与旋转轴固定连接，启动旋转电机，空心辊1沿轴线顺时针转动，刨土时，右侧的破碎齿14与土壤接触配合，土壤给破碎齿14一个阻力，破碎齿14通过丝母16带动对应的丝杆6、横管4、第一斜齿轮5、套管7、第二斜齿轮8、套环9、转动杆10沿转动杆10的轴线逆时针转动，拉簧15被继续拉伸，第一斜齿轮5沿对应的第一异形斜齿轮12滚动，第一斜齿轮5自转并通过单向轴承带动丝母16转动，由于导向装置限制丝杆6在横管4内转动，故而丝母16无法带动丝杆6转动，所以丝杆6带动破碎齿14向外移动，破碎齿14背离空心辊1移动，使破碎齿14工作的距离延长，从而能够增加刨土效率，当一侧的破碎齿14与土壤分离后，破碎齿14在拉簧15的弹性拉力作用下沿转动杆10顺时针转动复位，第一斜齿轮5沿第一异形斜齿轮12反向滚动，此时第一斜齿轮5无法通过单向轴承带动丝母16转动，丝杆6在横管4内不移动，随破碎齿4不断与土壤接触配合，破碎齿14能够不断向外移动，从而使破碎齿14的工作距离不断延长，从而能够增加刨土效率，此时在土壤硬度不改变情况下，由于杠杆原理，破碎齿14与土壤接触时承受的阻力增加，或土壤硬度增加的情况下，破碎齿14与土壤接触时承受的阻力增加，或破碎齿14向外移动一定长度后，即使土壤硬度降低，在杠杆原理的作用下，破碎齿14与土壤接触时承受的阻力同样增加，当破碎齿14与土壤接触时承受的阻力增加后，破碎齿14沿转动杆10逆时针转动的角度增加，当第一斜齿轮5与第一异形斜齿轮12分离后，随破碎齿14沿转动杆10继续逆时针转动，第二斜齿轮8与对应的第二异形斜齿轮13啮合配合，第二斜齿轮8沿第二异形斜齿轮13反向自转并通过单向轴承带动套管7、丝母16反向转动，丝杆6带动破碎齿14向内移动，缩小破碎齿14的工作距离，从而减少因土壤过硬而损坏破碎齿14的可能，至破碎齿14逆时针转动到最大角度，破碎齿14转动一次，破碎齿14向内移动的距离为向外移动距离的二倍，破碎齿14趋于向内移动，且破碎齿14逆时针转动相同的角度时，第二斜齿轮8反向自转的速度是第一斜齿轮5自转速度的两倍。

具体而言，如图所示，本实施例所述的导向装置包括横管4内壁开设的条形滑槽20，条形滑槽20内分别活动安装仅能够沿条形滑槽20滑动的滑块21，滑块21分别与对应的丝杆6固定连接。丝杆6在横管4内移动时，丝杆6带动滑块21沿对应的条形滑槽20滑动，避免丝杆6在横管4内转动。

具体的，如图所示，本实施例所述的横管4外周的外端分别固定连接两个中心对称的弧形板30的一端，透槽3的侧壁对应弧形板30分别开设弧形插槽31，弧形插槽31所在圆的轴线、弧形板30所在圆的轴线分别与对应的转动杆10的轴线共线，弧形板30的另一端分别位于对应的弧形插槽31内，弧形板30能够分别沿对应的弧形插槽31移动，弧形板30的前后侧能够分别与透槽3对应的侧壁滑动接触配合。横管4在对应的透槽3内摆动时，横管4带动弧形板31插入或拔出对应的弧形插槽31，从而使弧形板31保持对透槽3的遮挡，避免外部的泥土进入透槽3内。

进一步的，如图所示，本实施例所述的空心辊1前侧的中间固定安装数个圆周分布的螺杆40。通过螺杆40便于空心辊1与驱动装置的转轴相连接。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的弧形板30的外侧、前后侧分别与弧形插槽31对应的侧壁滑动接触配合。避免泥土进入弧形插槽31，保证弧形板30能够在弧形插槽31内顺利插抜。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种用于隧道暗挖机的刨土装置，其特征在于：包括空心辊（1），空心辊（1）的内周均匀开设数个凹槽组，凹槽组的数个凹槽（2）均匀分布在空心辊（1）的内周，凹槽（2）背离空心辊（1）轴线的一侧分别开设与外部相通的透槽（3），透槽（3）内分别活动设有横管（4），横管（4）的内端分别通过轴承转动连接同轴的第一斜齿轮（5）的外侧，第一斜齿轮（5）的内周分别通过单向轴承转动连接丝母（16）的外周，丝母（16）内分别螺纹安装丝杆（6），丝杆（6）的外端分别穿过对应的横管（4）位于空心辊（1）外部固定安装破碎齿（14），丝母（16）的内侧分别固定连接同轴的套管（7）的外端，丝杆（6）的内端分别位于对应的套管（7）内，套管（7）的内端分别通过单向轴承转动安装同轴的第二斜齿轮（8），套管（7）外周的中部分别轴承转动安装套环（9），套环（9）后侧的中间分别固定连接转动杆（10）的前端，转动杆（10）的后端分别轴承连接对应的凹槽（2）的后侧，横管（4）与对应的套环（9）分别通过连杆（11）固定连接，凹槽（2）的后侧分别固定安装第一异形斜齿轮（12）、第二异形斜齿轮（13），第一异形斜齿轮（12）所在的轴线、第二异形斜齿轮（13）所在的轴线分别与对应的转动杆（10）的轴线共线，第一斜齿轮（5）分别与对应的第一异形斜齿轮（12）啮合配合，第二斜齿轮（8）分别与对应的第二异形斜齿轮（13）啮合配合，连杆（11）与凹槽（2）分别通过拉簧（15）固定连接，横管（4）内分别设有限制丝杆（6）转动的导向装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于隧道暗挖机的刨土装置，其特征在于：所述的导向装置包括横管（4）内壁开设的条形滑槽（20），条形滑槽（20）内分别活动安装仅能够沿条形滑槽（20）滑动的滑块（21），滑块（21）分别与对应的丝杆（6）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于隧道暗挖机的刨土装置，其特征在于：所述的横管（4）外周的外端分别固定连接两个中心对称的弧形板（30）的一端，透槽（3）的侧壁对应弧形板（30）分别开设弧形插槽（31），弧形插槽（31）所在圆的轴线、弧形板（30）所在圆的轴线分别与对应的转动杆（10）的轴线共线，弧形板（30）的另一端分别位于对应的弧形插槽（31）内，弧形板（30）能够分别沿对应的弧形插槽（31）移动，弧形板（30）的前后侧能够分别与透槽（3）对应的侧壁滑动接触配合。

4.根据权利要求1所述的一种用于隧道暗挖机的刨土装置，其特征在于：所述的空心辊（1）前侧的中间固定安装数个圆周分布的螺杆（40）。

5.根据权利要求3所述的一种用于隧道暗挖机的刨土装置，其特征在于：所述的弧形板（30）的外侧、前后侧分别与弧形插槽（31）对应的侧壁滑动接触配合。

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