CN112065426A - 一种移动式转铣刀盘掘进机 - Google Patents

一种移动式转铣刀盘掘进机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动式转铣刀盘掘进机,通过在掘进机下部设置两条履带,且两条履带由两台电动机分别控制,实现掘进机的前进和后退,调整两台电动机转速时,控制掘进机左右移动方向。本发明,优化了掘进机的移动机构,结构简单,控制过程安全、方便,而支撑油缸能够控制铣刀盘组件的掘进上下方向,铣刀盘组件在水平滑板上进行水平移动,同时,水平滑板在垂直滑板上进行上下移动,实现了铣刀盘组件在任意方向上的移动,达到了对小端面转铣掘进的目的,提升了转铣掘进效率,减少了人身伤亡事故发生,保证了转铣掘进时的安全性,减少人工操作,降低生产成本。

Description

一种移动式转铣刀盘掘进机
技术领域
本发明涉及掘进机技术领域,具体涉及一种移动式转铣刀盘掘进机。
背景技术
随着国民经济的快速发展,我国城市化进程不断加快,今后相当长的时期内,国内的城市地铁隧道、水工隧道、越江隧道、铁路隧道、公路隧道、市政管道等工程将需要大量的隧道施工及施工用的掘进机。
电缆隧道为小断面隧道,成活一般2米乘2.3米左右,掏挖断面2.8米乘2.7米,面积一般不大于10平方米,现有技术中,如中国发明专利CN110159289A的一种煤矿用小断面盾构掘进机,包括刀盘、前盾体、撑靴系统、拖车、主梁和矸石输送系统,刀盘与前盾体的前端转动连接,撑靴系统包括鞍架和将鞍架的前端与前盾体的后端连接的推进油缸,鞍架的后端与拖车的前端连接,拖车上设有液压系统、电控箱、水系统和操作室,主梁穿过鞍架,主梁的前后两端分别与前盾体和拖车连接,矸石输送系统包括第一带式输送机和第二带式输送机,具有如下问题:
(1)需要额外配备拖车,工作效率低,增加人工成本,导致生产成本提高;
(2)结构繁琐复杂,不利于维修维护。
有鉴于此,急需对现有的掘进机结构进行改进,以优化掘进机的结构,达到降低生产成本效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的掘进机需要额外配备拖车,工作效率低,增加人工成本,导致生产成本提高的问题。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是提供一种移动式转铣刀盘掘进机,包括移动机构和铣刀盘移动机构,所述移动机构设置于掘进机下部,由两条履带组成,两条所述履带通过两台电动机分别控制,所述电动机与控制装置电连接,所述控制装置固定于所述移动机构上部,所述铣刀盘移动机构设置在所述掘进机的首端,通过支撑油缸与所述掘进机相连,所述铣刀盘移动机构包括:
垂直丝杠,固定设置于垂直滑板上,所述垂直滑板上端与所述支撑油缸的活塞杆末端铰接,下端活动链接在所述掘进机上;
水平丝杠,固定设置于水平滑板上,通过垂直滑块在所述垂直丝杠上滑动;
铣刀盘组件,通过水平滑块滑动设置在所述水平丝杠上。
在上述技术方案中,所述铣刀盘组件包括:
铣刀盘,固定设置于所述水平滑块上;
铣刀,通过旋转电机控制,并与所述旋转电机可旋转地设置于所述铣刀盘上。
在上述技术方案中,所述掘进机设置有绞龙输送机,所述绞龙输送机倾斜设置,沿所述掘进机首端至末端逐渐升高。
在上述技术方案中,所述旋转电机为外转子电动机,并由变频器控制转动。
在上述技术方案中,所述旋转电机的外壳上设置有电机齿轮,所述电机齿轮驱动所述铣刀盘的内盘转动,所述铣刀盘的外盘固定于所述水平滑块上。
在上述技术方案中,所述内盘与所述外盘之间设置有盘珠轴承。
在上述技术方案中,所述掘进机还设置有用于防止渣土脱落的防护棚。
在上述技术方案中,所述旋转电机与电源在外盘内滑动接触供电。
与现有技术相比,本发明的一种移动式转铣刀盘掘进机,通过在掘进机下部设置两条履带,且两条履带由两台电动机分别控制,实现掘进机的前进和后退,调整两台电动机转速时,控制掘进机左右移动方向,从而优化了掘进机的移动机构,结构简单,控制过程安全、方便,而支撑油缸能够控制铣刀盘组件的上下掘进方向,铣刀盘组件在水平滑板上进行水平移动,同时,水平滑板在垂直滑板上进行上下移动,实现了铣刀盘组件在任意方向上的移动,达到了对小端面转铣掘进的目的,提升了转铣掘进效率,减少了人身伤亡事故发生,保证了转铣掘进时的安全性,减少人工操作,降低生产成本。
附图说明
图1为本发明中移动式转铣刀盘掘进机结构示意图;
图2为本发明中移动式转铣刀盘掘进机中铣刀盘移动机构结构实体图;
图3为本发明中移动式转铣刀盘掘进机的掘进轮廓示意图;
图4为本发明中移动式转铣刀盘掘进机中铣刀盘组件的结构示意图;
图5为本发明中移动式转铣刀盘掘进机的铣刀盘运行示意图。
其中,图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100移动机构,200铣刀盘移动机构,101履带,102控制装置,103支撑油缸,201垂直丝杠,202垂直滑板,203水平丝杠,204水平滑板,205垂直滑块,206铣刀盘组件,207水平滑块,2061铣刀盘,2062铣刀,2063旋转电机,300绞龙输送机,400防护棚。
具体实施方式
本发明提供了一种移动式转铣刀盘掘进机,能够实现优化掘进机结构,提升掘进效率,降低成本的效果。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。
如图1至图5所示,本发明提供的一种移动式转铣刀盘掘进机,包括移动机构100和铣刀盘移动机构200,移动机构100设置于掘进机下部,由两条履带101组成,两条履带101通过两台电动机分别控制,电动机与控制装置102电连接,控制装置102固定于移动机构100上部,铣刀盘移动机构200设置在掘进机的首端,通过支撑油缸103与掘进机相连,铣刀盘移动机构200包括:
垂直丝杠201,固定设置于垂直滑板202上,垂直滑板202上端与支撑油缸103的活塞杆末端铰接,下端活动链接在掘进机上;
水平丝杠203,固定设置于水平滑板204上,通过垂直滑块205在垂直丝杠201上滑动;
铣刀盘组件206,通过水平滑块207滑动设置在水平丝杠203上。
在该实施例中,通过在掘进机下部设置两条履带101,且两条履带101由两台电动机分别控制,实现掘进机的前进和后退,调整两台电动机转速时,可控制掘进机左右移动方向,优化了掘进机的移动机构100,结构简单,控制过程安全、方便,而支撑油缸103能够控制铣刀盘组件206的上下掘进方向,铣刀盘组件206在水平滑板204上进行水平移动,同时,水平滑板204在垂直滑板202上进行上下移动,从而实现了铣刀盘组件206在任意方向上的移动,达到了对小端面转铣掘进的目的,提升了转铣掘进效率,减少了人身伤亡事故发生,保证了转铣掘进时的安全性,减少人工操作,降低生产成本。
具体地说,如图1、图2和图5所示,用户可通过遥控装置,远程操作控制装置102控制掘进机,两条履带101对应的电动机转动速度相同时,掘进机直线移动,向前或向后;两条履带101对应的电动机转动速度不相同时,掘进机转向移动,向左或向右;支撑油缸103的伸出与收缩,能够改变铣刀盘移动机构200与水平面的夹角,从而改变上下掘进方向;铣刀盘组件206在固定在水平滑块207上,水平滑块207在水平丝杠203上水平滑动,水平滑板204在通过垂直滑块205在垂直丝杠201上上下滑动。
其中,支撑油缸103的活塞杆末端与垂直滑板202铰接,液压泵与支撑油缸103配套设置,液压泵控制支撑油缸103伸出时,也为进行掘进工作的铣刀盘组件206提供向前掘进的初始动力,掘进机的掌子面成斜坡状,逐步掘进推进,同时,支撑油缸103能够控制隧道上下坡控制,机械不工作时支撑油缸103下落至原始位置;掘进工作时支撑推动垂直滑板202、水平滑板204和铣刀盘2061,使其机构向前倾斜,掌子面形成上部进尺多于下部进尺的坡度推进;开始工作时,由垂直到前倾掘进,靠设备重力提高掘进动力。
如图4所示,在本发明的一个实施例中,优选地,铣刀盘组件206包括:
铣刀盘2061,固定设置于水平滑块207上;
铣刀2062,通过旋转电机2063控制,并与旋转电机2063可旋转地设置于铣刀盘2061上。
在该实施例中,铣刀盘2061固定于水平滑块207上,水平滑块207在水平丝杠203上水平滑动,铣刀2062通过旋转电机2063控制旋转,完成掘进工作。
在本发明的一个实施例中,优选地,掘进机设置有绞龙输送机300,绞龙输送机300倾斜设置,沿掘进机首端至末端逐渐升高。
在该实施例中,绞龙输送机300倾斜设置,绞龙输送机300沿掘进机首端至末端逐渐升高,也即绞龙输送机300的首端设置于铣刀盘组件206的下方,在掘进机掘进的过程中,渣土由绞龙输送机300输送出去,以提升掘进效率,无需人工清理渣土,减少人工费用,降低成本。
在本发明的一个实施例中,优选地,旋转电机2063为外转子电动机,并由变频器控制转动。
在该实施例中,通过将旋转电机2063设置为外转子电动机,并由变频器控制转动,能够随时根据工况改变掘进的转速,有利于保证掘进机的稳定性与安全性,旋转电机2063选用外转子电动机,选用法兰固定方式的轴固定、外壳旋转,具有噪声低、振动小、运行平稳、安全可靠的特点。
在本发明的一个实施例中,优选地,旋转电机2063的外壳上设置有电机齿轮,电机齿轮驱动铣刀盘2061的内盘转动,铣刀盘2061的外盘固定于水平滑块207上。
在该实施例中,旋转电机2063的外壳上固定设置有电机齿轮,电机齿轮与铣刀盘2061的内盘啮合,带动内盘转动,外盘固定在水平滑板204滑块,使得电机及电机上的铣刀2062在铣刀盘2061上转动。
在本发明的一个实施例中,优选地,内盘与外盘之间设置有盘珠轴承。
在该实施例中,旋转电机2063的外壳前端安装钻铣刀头,随电动机旋转完成旋转掘进工作,内盘旋转完成磨铣工作。
在本发明的一个实施例中,优选地,掘进机还设置有用于防止渣土脱落的防护棚400。
在该实施例中,通过在掘进机的上部设置用于防止渣土脱落的防护棚400,能够有效地避免渣土坍塌掉落至掘进机中,避免渣土卡住电动机或损坏控制系统,提升了掘进机的稳定性与可靠性。
在本发明的一个实施例中,优选地,旋转电机2063与电源在外盘内滑动接触供电。
本发明一种移动式转铣刀盘掘进机,通过在掘进机下部设置两条履带,且两条履带由两台电动机分别控制,实现掘进机的前进和后退,两台电动机改变转速时,控制掘进机移动方向,优化了掘进机的移动机构,结构简单,控制过程安全、方便,而支撑油缸能够控制铣刀盘组件的上下掘进方向,铣刀盘组件在水平滑板上进行水平移动,同时,水平滑板在垂直滑板上进行上下移动,从而实现了铣刀盘组件在任意方向上插补运算的移动控制,达到了对小端面转铣掘进的目的,提升了转铣掘进效率,减少了人身伤亡事故发生,保证了转铣掘进时的安全性,减少人工操作,降低生产成本。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明并不局限于上述最佳实施方式,任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种移动式转铣刀盘掘进机,包括移动机构和铣刀盘移动机构,其特征在于,所述移动机构设置于掘进机下部,由两条履带组成,两条所述履带通过两台电动机分别控制,所述电动机与控制装置电连接,所述控制装置固定于所述移动机构上部,所述铣刀盘移动机构设置在所述掘进机的首端,通过支撑油缸与所述移动机构相连,所述铣刀盘移动机构包括:
垂直丝杠,固定设置于垂直滑板上,所述垂直滑板上端与所述支撑油缸的活塞杆末端铰接,下端活动链接在所述掘进机上;
水平丝杠,固定设置于水平滑板上,通过垂直滑块在所述垂直丝杠上滑动;
铣刀盘组件,通过水平滑块滑动设置在所述水平丝杠上。
2.根据权利要求1所述的移动式转铣刀盘掘进机,其特征在于,所述铣刀盘组件包括:
铣刀盘,固定设置于所述水平滑块上;
铣刀,通过旋转电机控制,并与所述旋转电机可旋转地设置于所述铣刀盘上。
3.根据权利要求1所述的移动式转铣刀盘掘进机,其特征在于,所述掘进机设置有绞龙输送机,所述绞龙输送机倾斜设置,沿所述掘进机首端至末端逐渐升高。
4.根据权利要求2所述的移动式转铣刀盘掘进机,其特征在于,所述旋转电机为外转子电动机,并由变频器控制转动。
5.根据权利要求4所述的移动式转铣刀盘掘进机,其特征在于,所述旋转电机的外壳上设置有电机齿轮,所述电机齿轮驱动所述铣刀盘的内盘转动,所述铣刀盘的外盘固定于所述水平滑块上。
6.根据权利要求5所述的移动式转铣刀盘掘进机,其特征在于,所述内盘与所述外盘之间设置有盘珠轴承。
7.根据权利要求1所述的移动式转铣刀盘掘进机,其特征在于,所述掘进机还设置有用于防止渣土坍塌脱落的防护棚。
8.根据权利要求5所述的移动式转铣刀盘掘进机,其特征在于,所述旋转电机与电源在所述外盘内滑动接触供电。
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