CN111764920A - 一种隧道工程用挖掘设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种隧道工程用挖掘设备。本发明实施例提供的一种隧道工程用挖掘设备，先通过切割片对待挖层进行分段切割，然后通过破碎组件对分段后的待挖层依次进行击碎、粗切和细切处理，从而使得待挖层破碎和脱落，粉碎后的废渣将落入车斗中。本发明结构简单设计合理，能够对待挖层进行分级清理，提高了挖掘效果，降低了劳动强度。

Description

一种隧道工程用挖掘设备

技术领域

本发明属于隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种隧道工程用挖掘设备。

背景技术

隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。

在施工过程中，经常会出现欠挖的地方或者需要对衬砌进行挖掘地方。爆破挖掘容易产生副作用，诸如容易导致岩石层松动，爆炸烟尘难以散去等问题，而人工挖掘速度慢，劳动强度大。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种隧道工程用挖掘设备，旨在解决隧道施工过程中对于欠挖的部位爆破开挖弊端多，人工挖掘速度慢的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种隧道工程用挖掘设备，包括车头和车斗，所述车斗靠近车头一侧的上端设置有支撑板，支撑板通过升降液压缸与车斗连接，支撑板远离升降液压缸的一端设置有两组半圆形的支撑环，支撑环的外径的两侧设置有环形齿条，位于同一支撑环上的两条环形齿条之间设置有环形的导轨，两条导轨上均滑动连接有转动电机，两个转动电机的转动轴上均设置有齿轮，齿轮与环形齿条相啮合，一个转动电机远离支撑环的一侧固定设置有破碎组件，破碎组件用于冲击和破碎待挖层，另一个转动电机远离支撑环的一侧固定设置有切割电机，切割电机的转动轴上安装有切割片，切割片所在的平面与支撑环的轴线方向垂直，切割电机位于破碎组件与车头之间。

优选的，所述破碎组件包括破碎杆组、第一切刀组和第二切刀组，破碎杆组、第一切刀组和第二切刀组沿车头向车斗方向依次设置，破碎杆组、第一切刀组和第二切刀组的长度依次减小，破碎杆组包括多个破碎杆，破碎杆的端部为锤状，第一切刀组和第二切刀组均包括多个切刀。

优选的，所述车斗靠近车头的一端设置有水箱和水泵，水泵设置在水箱内，且通过第一软管和第二软管分别与第一喷头和第二喷头连通，第一喷头设置在破碎组件远离切割片的一侧，第二喷头设置在切割片远离破碎组件的一侧。

优选的，所述第一喷头和第二喷头均为雾化喷头。

优选的，所述车斗位于支撑环下方的两侧均设置有支撑液压缸，支撑液压缸用于为车斗提供支撑力。

优选的，所述支撑板上端固定设置有倾斜的导向板，导向板用于将破碎的废渣导至车斗内。

优选的，所述车斗与支撑板之间还设置有导向杆和导向套，导向杆与支撑板底部固定连接，并与固定在车斗上端的导向套滑动连接。

本发明实施例提供的一种隧道工程用挖掘设备，先通过切割片对待挖层进行分段切割，然后通过破碎组件对分段后的待挖层依次进行击碎、粗切和细切处理，从而使得待挖层破碎和脱落，粉碎后的废渣将落入车斗中。本发明结构简单设计合理，能够对待挖层进行分级清理，提高了挖掘效果，降低了劳动强度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种隧道工程用挖掘设备的正视图；

图2为本发明实施例提供的一种隧道工程用挖掘设备的侧视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本发明实施例提供的一种破碎组件的结构示意图。

附图中：1、车头；2、车斗；3、水箱；4、支撑液压缸；5、升降液压缸；6、支撑板；7、第一软管；8、支撑环；9、转动电机；10、振动电机；11、切割电机；12、切割片；13、破碎组件；14、第一喷头；15、第二软管；16、第二喷头；17、导向板；18、环形齿条；19、顶板；20、破碎杆组；21、第一切刀组；22、第二切刀组。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1和2所示，为本发明实施例提供的一种隧道工程用挖掘设备的正视图，包括车头1和车斗2，所述车斗2靠近车头1一侧的上端设置有支撑板6，支撑板6通过升降液压缸5与车斗2连接，支撑板6远离升降液压缸5的一端设置有两组半圆形的支撑环8，支撑环8的外径的两侧设置有环形齿条18，位于同一支撑环8上的两条环形齿条18之间设置有环形的导轨，两条导轨上均滑动连接有转动电机9，两个转动电机9的转动轴上均设置有齿轮，齿轮与环形齿条18相啮合，一个转动电机9远离支撑环8的一侧固定设置有破碎组件13，破碎组件13用于冲击和破碎待挖层，另一个转动电机远离支撑环8的一侧固定设置有切割电机11，切割电机11的转动轴上安装有切割片12，切割片12所在的平面与支撑环8的轴线方向垂直，切割电机11位于破碎组件13与车头2之间。

在本发明实施例中，破碎组件13通过顶板19和振动电机10与转动电机9连接，在进行挖掘时，通过车头1带动车斗2在隧道内移动，直至车斗2移动至待挖层的端部，让后通过升降液压缸5带动支撑板6上升，支撑板6则带动两个支撑环8上升，直至切割片12即将与待挖层相抵，此时，启动切割电机11，通过切割电机11带动切割片12转动，然后启动转动电机9带动齿轮转动，齿轮通过与环形齿条18相互啮合，此时转动电机9将沿滑轨滑动至支撑环8的一端；升降液压缸5继续驱动支撑板6上升，使得切割片12切入待挖层中，当切割片12切入深度足够时，升降液压缸5停止升降，继而再次启动转动电机9，转动电机9带动与之连接的部件从支撑环8的一端滑动至另一端，在此过程中，切割片12将待挖层切断，破碎组件13则在移动过程中对已切断的部分进行破碎处理，破碎的废渣落入车斗2中；当前段落的待挖层处理完后，升降液压缸5带动支撑板6下降，然后车头1带动车斗2向前移动一段距离，重复上述步骤，直至整个待挖层全部挖掘完毕。本发明结构简单设计合理，能够对待挖层进行分级清理，提高了挖掘效果，降低了劳动强度。

如图1、3和4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述破碎组件13包括破碎杆组20、第一切刀组21和第二切刀组22，破碎杆组20、第一切刀组21和第二切刀组22沿车头1向车斗2方向依次设置，破碎杆组20、第一切刀组21和第二切刀组22的长度依次减小，破碎杆组20包括多个破碎杆，破碎杆的端部为锤状，第一切刀组21和第二切刀组22均包括多个切刀。

在本发明实施例中，第一切刀组21内的切刀刃口厚度大于第二切刀组22内的切刀刃口厚度；在破碎过程中，振动电机10通过顶板19带动破碎杆组20、第一切刀组21和第二切刀组22沿支承环8的径向振动，破碎杆的端部首先与达待挖层接触，通过端部的锤状结构将待挖层击碎，进而第一切刀组21与待挖层接触，对击碎的待挖层进行粗切，最后第二切刀组22与待挖层接触，对击碎的待挖层进行细切，在整个破碎过程中，待挖层由大块逐渐变为小块脱落，最终进入车斗2内。

如图1、2和3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述车斗2靠近车头1的一端设置有水箱和水泵，水泵设置在水箱内，且通过第一软管7和第二软管15分别与第一喷头14和第二喷头16连通，第一喷头设置在破碎组件13远离切割片12的一侧，第二喷头16设置在切割片12远离破碎组件13的一侧。

在本发明实施例中，在切割时，切割片12将会保持与待挖层持续摩擦，破碎组件13也始终与待挖层撞击，因此切割片12和破碎组件13将会发热，影响其力学性能，因此在切削过程中，通过水泵将水箱内的水输送至第一喷头14和第二喷头16，从而对切割片12和破碎组件13进行冷却，以保证其力学性能不会发生变化。

如图1、2和3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述第一喷头14和第二喷头16均为雾化喷头。

在本发明实施例中，通过设置雾化喷头能够大幅降低空气中的粉尘含量，从而达到净化空气的目的。

如图1、2和3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述车斗2位于支撑环8下方的两侧均设置有支撑液压缸4，支撑液压缸4用于为车斗2提供支撑力。

在本发明实施例中，由于在转动电机9移动过程中，支撑环8属于单侧受力，因此容易导致车斗2出现晃动，从而影响对待挖层的切割和破碎，通过在车斗2的两侧设置支撑液压缸4，通过支撑液压缸4将车斗2固定在隧道内，从而形成稳定的支撑。

如图1、2和3所示，作为本发明的一种优选实施例，述支撑板6上端固定设置有倾斜的导向板17，导向板17用于将破碎的废渣导至车斗2内。

如图1、2和3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述车斗2与支撑板6之间还设置有导向杆和导向套，导向杆与支撑板6底部固定连接，并与固定在车斗2上端的导向套滑动连接。

在本发明实施例中，导向杆用于配合导向套为支撑板6导向。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种隧道工程用挖掘设备，包括车头(1)和车斗(2)，其特征在于，所述车斗(2)靠近车头(1)一侧的上端设置有支撑板(6)，支撑板(6)通过升降液压缸(5)与车斗(2)连接，支撑板(6)远离升降液压缸(5)的一端设置有两组半圆形的支撑环(8)，支撑环(8)的外径的两侧设置有环形齿条(18)，位于同一支撑环(8)上的两条环形齿条(18)之间设置有环形的导轨，两条导轨上均滑动连接有转动电机(9)，两个转动电机(9)的转动轴上均设置有齿轮，齿轮与环形齿条(18)相啮合，一个转动电机(9)远离支撑环(8)的一侧固定设置有破碎组件(13)，破碎组件(13)用于冲击和破碎待挖层，另一个转动电机远离支撑环(8)的一侧固定设置有切割电机(11)，切割电机(11)的转动轴上安装有切割片(12)，切割片(12)所在的平面与支撑环(8)的轴线方向垂直，切割电机(11)位于破碎组件(13)与车头(2)之间。

2.根据权利要求1所述的隧道工程用挖掘设备，其特征在于，所述破碎组件(13)包括破碎杆组(20)、第一切刀组(21)和第二切刀组(22)，破碎杆组(20)、第一切刀组(21)和第二切刀组(22)沿车头(1)向车斗(2)方向依次设置，破碎杆组(20)、第一切刀组(21)和第二切刀组(22)的长度依次减小，破碎杆组(20)包括多个破碎杆，破碎杆的端部为锤状，第一切刀组(21)和第二切刀组(22)均包括多个切刀。

3.根据权利要求1所述的隧道工程用挖掘设备，其特征在于，所述车斗(2)靠近车头(1)的一端设置有水箱和水泵，水泵设置在水箱内，且通过第一软管(7)和第二软管(15)分别与第一喷头(14)和第二喷头(16)连通，第一喷头设置在破碎组件(13)远离切割片(12)的一侧，第二喷头(16)设置在切割片(12)远离破碎组件(13)的一侧。

4.根据权利要求3所述的隧道工程用挖掘设备，其特征在于，所述第一喷头(14)和第二喷头(16)均为雾化喷头。

5.根据权利要求3所述的隧道工程用挖掘设备，其特征在于，所述车斗(2)位于支撑环(8)下方的两侧均设置有支撑液压缸(4)，支撑液压缸(4)用于为车斗(2)提供支撑力。

6.根据权利要求1所述的隧道工程用挖掘设备，其特征在于，所述支撑板(6)上端固定设置有倾斜的导向板(17)，导向板(17)用于将破碎的废渣导至车斗(2)内。

7.根据权利要求1～6任一所述的隧道工程用挖掘设备，其特征在于，所述车斗(2)与支撑板(6)之间还设置有导向杆和导向套，导向杆与支撑板(6)底部固定连接，并与固定在车斗(2)上端的导向套滑动连接。

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