CN112443324A - 悬臂式掘进机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种悬臂式掘进机，包括：截割机构，截割机构包括主臂架、主臂架油缸、切割臂和悬臂油缸；回转机构，包括回转台，回转台用于在驱动力的作用下带动截割机构在水平方向上转动；其中，主臂架上设有第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点，第一铰接点用于铰接切割臂，第二铰接点用于铰接悬臂油缸的一端，第三铰接点用于铰接回转台；第二铰接点设在主臂架上远离第一铰接点和第三铰接点的端点上，以扩大切割臂相对于主臂架在竖直方向上的转动幅度。通过将截割机构从原有的单臂结构改为两段臂结构，增加了截割范围，通过设置两端臂结构的铰接位置，提高了截割部的卧底量，进而提高了悬臂式掘进机的开挖仰拱效率，真正实现了全断面开挖。

Description

悬臂式掘进机

技术领域

本发明涉及一种工程机械技术领域，具体而言，尤其涉及一种悬臂式掘进机。

背景技术

目前，随着现代科技技术的不断提高，掘进机在煤炭开采和隧道掘进上的利用日益增加。在机械化采掘的作业中，掘进机通过截割部的旋转切割实现巷道的开掘。目前掘进机截割部的卧底量一般在300mm左右，超过300mm时掘进机则无法正常工作，会出现机器无法停稳，无法前后移动等问题。而在隧道施工过程中，隧道的仰拱高度有时可高达2000mm左右，从而导致掘进机的卧底工作施工效率极低。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种悬臂式掘进机。

本发明的技术方案提供了一种悬臂式掘进机，包括：截割机构，所述截割机构包括主臂架、主臂架油缸、切割臂和悬臂油缸；回转机构，包括回转台，所述回转台用于在驱动力的作用下带动所述截割机构在水平方向上转动；其中，所述主臂架上设有第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点，所述第一铰接点用于铰接所述切割臂，所述第二铰接点用于铰接所述悬臂油缸的一端，所述第三铰接点用于铰接所述回转台；所述第二铰接点设在所述主臂架上远离所述第一铰接点和所述第三铰接点的端点上，以扩大所述切割臂相对于所述主臂架在竖直方向上的转动幅度。

具体而言，悬臂式掘进机的截割机构是悬臂式掘进机的重要组成部分，截割机构的结构形式直接影响所述悬臂式掘进机的掘进效率和稳定能力，所以截割机构的优劣是衡量所述悬臂式掘进机性能的主要因素和关键指标。现有的悬臂式掘进机设计有大臂，通常大臂为单节式，为直线形且无法折弯，所以大臂的转动幅度有限，一方面使得卧底量无法满足较大的仰拱高度要求，从而在仰拱高度要求较大的情况下，会导致掘进机的卧底工作施工效率极低；另一方面，单节结构的大臂通常无法抵住地面，无法保持所述悬臂式掘进机在工作时的稳定性，通常需要在悬臂式掘进机的后部设置辅助支撑装置。本方案中通过将现有技术中的大臂设置为两节的铰接结构，包括主臂架和与所述主臂架铰接切割臂，使得所述截割机构可以折弯，通过设置悬臂油缸分别连接所述主臂架和所述切割臂，使所述切割臂能够相对于所述主臂架在竖直方向上转动，使得所述截割机构相较于现有的单节式大臂更加灵活，具有更大的转动角度，进而使得卧底量更大，同时更大的卧底量可以使截割机构可以轻易的抵住地面，并且深入地面以下，从而有利于所述悬臂式掘进机的稳定性，进而可以取消在悬臂式掘进机的后部设置辅助支撑装置，既简化了结构节省了成本，又缩短了所述悬臂式掘进机的车身长度，使所述悬臂式掘进机的操作更加灵活。

另一方面，第二铰接点远离第三铰接点，可以使悬臂油缸能够伸出主臂架的前端的距离更远，以获得更大的转动范围。同时第二铰接点远离第一铰接点，可以增加悬臂油缸驱动截割臂转动时的力臂距离，从而使得悬臂油缸驱动更加省力，减少能耗。具体而言，通过设置所述悬臂油缸与主臂架铰接点的位置，和所述切割臂与主臂架铰接点的位置，可以进一步增加切割臂相对于所述主臂架在竖直方向上的转动幅度。悬臂油缸相对于主臂架绕所述第一铰接点旋转，所述悬臂油缸用于驱动所述切割臂转动，所述第二铰接点用于所述悬臂油缸的一端与所述主臂架铰接，第二铰接点相对于第一铰接点的位置决定了切割臂的转动幅度，由于是向下方地面开掘，因此所述第二铰接点需要设置在所述第一铰接点下方，在悬臂油缸长度不变的情况下，第二铰接点设在远离所述第一铰接点的位置，可以充分使悬臂油缸的活塞杆在使用范围内伸缩，以扩大所述切割臂的转动幅度。同时第二铰接点相对于第一铰接点的位置决定悬臂油缸力臂的大小，第二铰接点相对于第一铰接点越远，力臂越大，需要悬臂油缸的驱动力越小，也就越省力，有利于减少能耗。此外，第二铰接点不仅需要远离所述第一铰接点，还需要尽量远离所述第三铰接点，所述悬臂式掘进机的截割范围是由截割机构的转动幅度决定的，不仅要靠所述切割臂的转动幅度，还要靠所述主臂架的转动幅度，将所述第二铰接点设在远所述第三铰接点的位置上，可以减少所述切割臂的转动幅度和所述主臂架的转动幅度的重合部分，从而相对增加所述截割机构整体的截割范围，进而提高了悬臂式掘进机的开挖仰拱效率，真正实现了全断面开挖。

另外，本发明提供的上述技术方案中的一种悬臂式掘进机还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述主臂架上设有第四铰接点，所述第四铰接点用于所述回转台与所述主臂架油缸铰接；所述第四铰接点设置在所述第一铰接点和所述第三铰接点的连线上且靠近所述第一铰接点的一侧，以扩大所述主臂架相对与所述回转台在竖直方向上的转动幅度。

可以理解的是，所述第四铰接点设在所述第一铰接点和所述第三铰接点的连线上，使得所述第四铰接点远离所述回转台，从而充分使主臂架油缸的活塞杆在使用范围内伸缩，以扩大所述主臂架的转动幅度。同时所述第四铰接点远离所述第三铰接点，可以使所述主臂架油缸的力臂更大，驱动所述主臂架转动更加省力，以减少能耗。

在上述任一技术方案中，所述主臂架呈三角形结构，所述第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点分别设置在所述三角形结构的三个端点位置。

所述第一铰接点，第二铰接点位于主臂架的边缘位置更利于延长所述截割机构的整体长度，使得所述截割机构的截割范围更大，所述第三铰接点位于所述主臂架的边缘位置则是通过增大切割臂的转动幅度，以进一步增大所述截割机构的截割范围以及卧底量。因此将所述主臂架设置为三角形结构更加有利于优化结构，以使所述第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点之间相互远离，以使所述截割机构的截割范围以及卧底量最大化，同时通过合理设置力臂距离，减少能耗。

在上述任一技术方案中，所述回转机构包括两个回转油缸；所述回转台包括回转台本体和设置在所述回转台本体上的铰接座，所述回转台通过所述铰接座与所述主臂架铰接，所述回转台本体与所述主臂架油缸铰接，两个所述回转油缸对称设置在所述回转台的两侧，通过所述回转油缸的活塞杆往返伸缩运动带动所述铰接座转动。

所述回转机构采用回转油缸进行驱动，相比于电机驱动动力更强。同时两个回转油缸的驱动力也要强于一个回转油缸。所述回转机构通过所述回转油缸的直线运动式带动回转台旋转，不仅结构简单，也便于拆装维护，且由于驱动机构与回转台的转轴之间的距离保持不变，也保证了回转力矩的稳定。

在上述技术方案中，所述回转机构包括阀块，所述阀块连接两个所述回转油缸，使两个所述回转油缸形成联动结构。

本方案中，通过一个阀块连接两个所述回转油缸，其中一个回转油缸的活塞杆向回转油缸内部的方向推进时，另一个回转油缸的活塞杆向回转油缸外部的方向拉出，通过一推一拉相结合的工作方式，形成联动式结构控制回转台的转动，从而使所述回转台的转动过程更加协调。同时由于回转油缸与回转台的转轴之间的距离保持不变，当活塞杆推动和拉动回转台转动时，回转力矩保持稳定，只需要将所述回转油缸和所述回转台转动的切线方向设有较小的夹角，即可带动所述回转台转动，以减少安装空间，优化所述悬臂式掘进机的布局设计。

在上述技术方案中，所述悬臂式掘进机还包括：底盘系统和上车系统；所述底盘系统包括底盘架体和行走部，所述行走部通过紧固件设置在所述底盘架体下方，所述上车系统通过紧固件设置在所述底盘架体上方，所述回转机构通过紧固件设置在所述底盘架体上。

所述悬臂式掘进机设置有底盘，所述底盘的上方安装上车系统，所述底盘的下方安装行走部，通过底盘将所述悬臂式掘进机的结构进行分割布局，使系统结构分明、布局更加合理，避免不同结构部件间相互干涉，并通过紧固件将底盘系统和上车系统与所述底盘进行连接，使各个部件和各个结构之间的组装及拆解方便快捷，简化生产安装过程，并便于检修。其中所述紧固件可选地为螺栓。另外所述回转机构中所述回转台通过紧固件设置在所述底盘上方，所述回转油缸设置在所述底盘下方。

在上述技术方案中，所述上车系统包括动力系统和驾驶室；所述动力系统设置于所述驾驶室的后方，包括液压系统和电气箱；所述液压系统用于向所述悬臂油缸、所述主臂架油缸和所述回转油缸提供驱动力，所述驾驶室内设置有电控操作系统，所述电气箱用于向所述电控操作系统供电。

将所述驾驶室设置在底盘的上方，并将所述液压系统和电气箱设置与所述驾驶室的后方，可以使所述驾驶室和所述截割机构之间无设备阻隔操作人员的视线，同时操作人员可以从高处向下俯视，观察开挖情况，视野更加开阔，具有更好的用户视野，更有利于开掘工作的进行。

在上述技术方案中，所述行走部包括工程履带、行走减速机和行走马达；所述电气箱与所述行走马达电连接，用于向所述行走马达供电；所述行走马达的输出端连接所述行走减速机，以驱动所述工程履带运动。

所述行走部包括工程履带、行走减速机和行走马达。悬臂式掘进机在工作时，所述截割机构通过截割头的旋转切割实现开掘作业，需要通过行走部带动截割机构来前进和后退。另一方面，悬臂式掘进机的前进和后退除了行走部带动，截割机构也起到了辅助作用，具体为截割机构支撑于地面上，此时行走部带动悬臂式掘进机前进或后退，支撑于地面的截割机构会给悬臂式掘进机一个反作用力，辅助本体前进或后退。

在上述技术方案中，所述盘底机架连接有铲板部，所述铲板部设于所述盘底机架的下方并向所述悬臂式掘进机的后方延伸，所述铲板部用于向所述悬臂式掘进机的后方区域输送所述截割机构截割的出料。

本方案中的铲板部用于收集截割机构截割出来的物料，省去了出料系统，从而减小了悬臂式掘进机的整机和整机重量，使其更加方便灵活，尤其是在转向时，可以避免出料系统向后延伸的过长，剐蹭和打到其它外设设备。本方案中的悬臂式掘进机主要用于挖掘工作，配合挖机装载机使用可以比原有的掘进机的效率更高。

在上述技术方案中，所述切割臂上设置有截割头，所述截割头呈圆锥体，所述截割头上设置有多个截齿，多个所述截齿呈螺旋状布设在所述截割头的表面。

所述截割头的性能直接影响掘进机的能耗、产尘量和使用稳定性。所述截齿呈螺旋状布设在所述截割头的表面。其中螺旋状的布设方式种类繁多，由于所述截割头呈圆锥体，可选地将所述螺旋状呈等螺旋角锥面设置，可以利用压张效应，使挖掘过程中的截割阻力减小，以增加所述悬臂式掘进机的挖掘效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例所述悬臂式掘进机的结构示意图；

图2是本发明一个实施例所述悬臂式掘进机的立体结构示意图；

图3是本发明一个实施例所述悬臂式掘进机的俯视图。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1截割机构；11主臂架；13主臂架油缸；15切割臂；17悬臂油缸；19截割头；101第一铰接点；103第二铰接点；105第三铰接点；107第四铰接点；2回转机构；21回转台；23铰接座；25回转油缸；3上车系统；31驾驶室；33电气系统；35液压系统；4底盘系统；41底盘架体；43行走部。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本发明一些实施例所述悬臂式掘进机。

本发明的实施例提供了一种悬臂式掘进机，包括：截割机构1和回转机构2。

实施例一

截割机构1包括主臂架11、主臂架油缸13、切割臂15和悬臂油缸17；回转机构2，包括回转台21，回转台21用于在驱动力的作用下带动截割机构1在水平方向上转动；其中，主臂架11上设有第一铰接点101、第二铰接点103和第三铰接点105，第一铰接点101用于铰接切割臂15，第二铰接点103用于铰接悬臂油缸17的一端，第三铰接点105用于铰接回转台21；第二铰接点103设在主臂架11上远离第一铰接点101和第三铰接点105的端点上，以扩大切割臂15相对于主臂架11在竖直方向上的转动幅度。

具体而言，悬臂式掘进机的截割机构1是悬臂式掘进机的重要组成部分，截割机构1的结构形式直接影响悬臂式掘进机的掘进效率和稳定能力，所以截割机构1的优劣是衡量悬臂式掘进机性能的主要因素和关键指标。现有的悬臂式掘进机设计有大臂，通常大臂为单节式，为直线形且无法折弯，所以大臂的转动幅度有限，一方面使得卧底量无法满足较大的仰拱高度要求，从而在仰拱高度要求较大的情况下，会导致掘进机的卧底工作施工效率极低；另一方面，单节结构的大臂通常无法抵住地面，无法保持悬臂式掘进机在工作时的稳定性，通常需要在悬臂式掘进机的后部设置辅助支撑装置。本实施例中通过将现有技术中的大臂设置为两节的铰接结构，包括主臂架11和与主臂架11铰接切割臂15，使得截割机构1可以折弯，通过设置悬臂油缸17分别连接主臂架11和切割臂15，使切割臂15能够相对于主臂架11在竖直方向上转动，使得截割机构1相较于现有的单节式大臂更加灵活，具有更大的转动角度，进而使得卧底量更大，同时更大的卧底量可以使截割机构1可以轻易的抵住地面，并且深入地面以下，从而有利于悬臂式掘进机的稳定性，进而可以取消在悬臂式掘进机的后部设置辅助支撑装置，既简化了结构节省了成本，又缩短了所述悬臂式掘进机的车身长度，使所述悬臂式掘进机的操作更加灵活。

另外，通过设置悬臂油缸17与主臂架11铰接点的位置，和切割臂15与主臂架11铰接点的位置，可以进一步增加切割臂15相对于主臂架11在竖直方向上的转动幅度。悬臂油缸17相对于主臂架11绕第一铰接点101旋转，悬臂油缸17用于驱动切割臂15转动，第二铰接点103用于悬臂油缸17的一端与主臂架11铰接，第二铰接点103相对于第一铰接点101的位置决定了切割臂15的转动幅度，由于是向下方地面开掘，因此第二铰接点103需要设置在第一铰接点101下方，在悬臂油缸17长度不变的情况下，第二铰接点103设在远离第一铰接点101的位置，可以充分使悬臂油缸17的活塞杆在使用范围内伸缩，以扩大切割臂15的转动幅度。同时第二铰接点103相对于第一铰接点101的位置决定悬臂油缸17力臂的大小，第二铰接点103相对于第一铰接点101越远，力臂越大，需要悬臂油缸17的驱动力越小，也就越省力，有利于减少能耗。此外，第二铰接点103不仅需要远离第一铰接点101，还需要尽量远离第三铰接点105，悬臂式掘进机的截割范围是由截割机构1的转动幅度决定的，不仅要靠切割臂15的转动幅度，还要靠主臂架11的转动幅度，将第二铰接点103设在远第三铰接点105的位置上，可以减少切割臂15的转动幅度和主臂架11的转动幅度的重合部分，从而相对增加截割机构1整体的截割范围，进而提高了悬臂式掘进机的开挖仰拱效率，真正实现了全断面开挖。

进一步地，主臂架11上设有第四铰接点107，第四铰接点107用于回转台21与主臂架油缸13铰接；第四铰接点107设置在第一铰接点101和第三铰接点105的连线上且靠近第一铰接点101的一侧，以扩大主臂架11相对与回转台21在竖直方向上的转动幅度。

可以理解的是，第四铰接点107设在第一铰接点101和第三铰接点105的连线上，使得第四铰接点107远离回转台21，从而充分使主臂架油缸13的活塞杆在使用范围内伸缩，以扩大主臂架11的转动幅度。同时第四铰接点107远离第三铰接点105，可以使主臂架油缸13的力臂更大，驱动主臂架11转动更加省力，以减少能耗。

进一步地，主臂架11呈三角形结构，第一铰接点101、第二铰接点103和第三铰接点105分别设置在三角形结构的三个端点位置。

第一铰接点101，第二铰接点103位于主臂架11的边缘位置更利于延长截割机构1的整体长度，使得截割机构1的截割范围更大，第三铰接点105位于主臂架11的边缘位置则是通过增大切割臂15的转动幅度，以进一步增大截割机构1的截割范围以及卧底量。因此将主臂架11设置为三角形结构更加有利于优化结构，以使第一铰接点101、第二铰接点103和第三铰接点105之间相互远离，以使截割机构1的截割范围以及卧底量最大化。

实施例二

在实施例一的基础上，进一步地，如图2和图3所示，回转机构2包括两个回转油缸25；回转台21包括回转台21本体和设置在回转台21本体上的铰接座23，回转台21通过铰接座23与主臂架11铰接，回转台21本体与主臂架油缸13铰接，两个回转油缸25对称设置在回转台21的两侧，通过回转油缸25的活塞杆往返伸缩运动带动铰接座23转动。

回转机构2采用回转油缸25进行驱动，相比于电机驱动动力更强。同时两个回转油缸25的驱动力也要强于一个回转油缸25。回转机构2通过回转油缸25的直线运动式带动回转台21旋转，不仅结构简单，也便于拆装维护，且由于驱动机构与回转台21的转轴之间的距离保持不变，也保证了回转力矩的稳定。

进一步地，回转机构2包括阀块，阀块连接两个回转油缸25，使两个回转油缸25形成联动结构。

本实施例中，通过一个阀块连接两个回转油缸25，其中一个回转油缸25的活塞杆向回转油缸25内部的方向推进时，另一个回转油缸25的活塞杆向回转油缸25外部的方向拉出，通过一推一拉相结合的工作方式，形成联动式结构控制回转台21的转动，从而使回转台21的转动过程更加协调。同时由于回转油缸25与回转台21的转轴之间的距离保持不变，当活塞杆推动和拉动回转台21转动时，回转力矩保持稳定，只需要将回转油缸25和回转台21转动的切线方向设有较小的夹角，即可带动回转台21转动，以减少安装空间，优化悬臂式掘进机的布局设计。

实施例三

在实施例一的基础上，进一步地，如图2所示，悬臂式掘进机还包括：底盘系统4和上车系统3；底盘系统4包括底盘架体41和行走部43，行走部43通过紧固件设置在底盘架体41下方，上车系统3通过紧固件设置在底盘架体41上方，回转机构2通过紧固件设置在底盘架体41上。

悬臂式掘进机设置有底盘，底盘的上方安装上车系统3，底盘的下方安装行走部43，通过底盘将悬臂式掘进机的结构进行分割布局，使系统结构分明、布局更加合理，避免不同结构部件间相互干涉，并通过紧固件将底盘系统4和上车系统3与底盘进行连接，使各个部件和各个结构之间的组装及拆解方便快捷，简化生产安装过程，并便于检修。其中紧固件可选地为螺栓。另外回转机构2中回转台21通过紧固件设置在底盘上方，回转油缸25设置在底盘下方。

进一步地，上车系统3包括动力系统和驾驶室31；动力系统设置于驾驶室31的后方，包括液压系统35和电气箱；液压系统35用于向悬臂油缸17、主臂架油缸13和回转油缸25提供驱动力，驾驶室31内设置有电控操作系统，电气箱用于向电控操作系统供电。

将驾驶室31设置在底盘的上方，并将液压系统35和电气箱设置与驾驶室31的后方，可以使驾驶室31和截割机构1之间无设备阻隔操作人员的视线，同时操作人员可以从高处向下俯视，观察开挖情况，视野更加开阔，具有更好的用户视野，更有利于开掘工作的进行。

进一步地，行走部43包括工程履带、行走减速机和行走马达；电气箱与行走马达电连接，用于向行走马达供电；行走马达的输出端连接行走减速机，以驱动工程履带运动。

行走部43包括工程履带、行走减速机和行走马达。悬臂式掘进机在工作时，截割机构1通过截割头19的旋转切割实现开掘作业，需要通过行走部43带动截割机构1来前进和后退。另一方面，悬臂式掘进机的前进和后退除了行走部43带动，截割机构1也起到了辅助作用，具体为截割机构1支撑于地面上，此时行走部43带动悬臂式掘进机前进或后退，支撑于地面的截割机构1会给悬臂式掘进机一个反作用力，辅助本体前进或后退。

进一步地，盘底机架连接有铲板部，铲板部设于盘底机架的下方并向悬臂式掘进机的后方延伸，铲板部用于向悬臂式掘进机的后方区域输送截割机构1截割的出料。

本实施例中的铲板部用于收集截割机构1截割出来的物料，省去了出料系统，从而减小了悬臂式掘进机的整机和整机重量，使其更加方便灵活，尤其是在转向时，可以避免出料系统向后延伸的过长，剐蹭和打到其它外设设备。本实施例中的悬臂式掘进机主要用于挖掘工作，配合挖机装载机使用可以比原有的掘进机的效率更高。

实施例四

在实施例一的基础上，进一步地，如图2所示，切割臂15上设置有截割头19，截割头19呈圆锥体，截割头19上设置有多个截齿，多个截齿呈螺旋状布设在截割头19的表面。

截割头19的性能直接影响掘进机的能耗、产尘量和使用稳定性。截齿呈螺旋状布设在截割头19的表面。其中螺旋状的布设方式种类繁多，由于截割头19呈圆锥体，可选地将螺旋状呈等螺旋角锥面设置，可以利用压张效应，使挖掘过程中的截割阻力减小，以增加悬臂式掘进机的挖掘效率。

下边以隧道掘进机为例，对本发明所提供的悬臂式掘进机进行具体说明。

目前，随着现代科技技术的不断提高，掘进机在煤炭开采和隧道掘进上的利用日益增加。目前隧道掘进机截割部的卧底量一般在300mm左右，而在隧道施工过程中，隧道的仰拱高度可达2000mm左右，并且隧道掘进机卧底工作施工效率极低。

针对现有隧道掘进机的局限性，需要解决以下问题：隧道掘进机需要能够进行仰拱开挖；隧道掘进机需要提供仰拱开挖的挖掘效率。为了解决上述技术问题，本发明采取的实施例：截割部由原来的单臂改为两段臂结构，增大了截割范围，卧底量由原来的300mm左右增大至2000mm。解决了现有悬臂式隧道掘进机开挖仰拱效率极低的问题。真正实现了悬臂式隧道掘进机全断面开挖。现有隧道掘进机把行走部43用螺栓连接到本体上，新型隧道掘进机采用底盘结构，安装、检修更方便。新型隧道掘进机布局设计合理。整车动力布置在上车系统3，驾驶室31居中布置，提高操作用户的视野。截割机构1回转采用左右侧布局双油缸驱动方式，左右油缸通过同一阀块控制，实现一拉一推相结合的工作方式控制截割机构1回转运动。

由图1可见，新型隧道掘进机主要由截割机构1、上车系统3、底盘系统4及控制系统四个系统构成。工作原理：该新型隧道掘进机，整机动力为电力，其中截割机构1的回转、升降以及行走采用液压系统35驱动；截割机构1采用电机驱动。截割机构1的动作主要通过油缸控制其上下左右动作，截割电机驱动减速机使截割头19旋转切割岩石，行走部43采用变量液压马达驱动行走减速机，具有高、低速行驶功能。截割机构1主要包括、截割头19、截割减速机、截割电机、截割臂架、主臂架11等组成动作机构；底盘系统4包括底盘架体41、工程履带、行走减速机、行走马达、回转支承、回转油缸25等组成；上车系统3主要包括液压系统35、电控箱、回转机构2、驾驶室31等组成；控制系统包括电控操作机构、电气系统33等组成。

本实施例中，对原有隧道掘进机进行结构优化，新型隧道掘进机四大系统结构分明，组装及拆解方便快捷；截割部采用两段臂结构，更灵活，卧底量更大；回转采用油缸驱动，动力更强。

本实施例所提供的隧道掘进机还可以具有如下方面的改进；1)新型隧道掘进机相对于现有悬臂式隧道掘进机，取消了后支撑，原因在于，新型掘进机超大的卧底量可以配合底盘安装及检修，不需要后支撑辅助；2)现有隧道掘进机有铲板部和第一运输机作为出料装置，而新型隧道掘进机没有出料系统，减小了整机长度和整机重量，转场方便灵活，配合挖机装载机使用比原有隧道掘进机效率更高；3)新型隧道掘进机的截割机构1增加可调角度的大臂，极大的提高了隧道掘进机的截割范围。

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。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬臂式掘进机，其特征在于，包括：

截割机构，所述截割机构包括主臂架、主臂架油缸、切割臂和悬臂油缸；

回转机构，包括回转台，所述回转台用于在驱动力的作用下带动所述截割机构在水平方向上转动；

其中，所述主臂架上设有第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点，所述第一铰接点用于铰接所述切割臂，所述第二铰接点用于铰接所述悬臂油缸的一端，所述第三铰接点用于铰接所述回转台；

所述第二铰接点设在所述主臂架的端点上，并远离所述第一铰接点和所述第三铰接点，以扩大所述切割臂相对于所述主臂架在竖直方向上的转动幅度。

2.根据权利要求1所述的悬臂式掘进机，其特征在于，

所述主臂架上设有第四铰接点，所述第四铰接点用于所述回转台与所述主臂架油缸铰接；

所述第四铰接点设置在所述第一铰接点和所述第三铰接点的连线上且靠近所述第一铰接点的一侧，以扩大所述主臂架相对与所述回转台在竖直方向上的转动幅度。

3.根据权利要求1所述的悬臂式掘进机，其特征在于，

所述主臂架呈三角形结构，所述第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点分别设置在所述三角形结构的三个端点位置。

4.根据权利要求1所述的悬臂式掘进机，其特征在于，

所述回转机构包括两个回转油缸；

所述回转台包括回转台本体和设置在所述回转台本体上的铰接座，所述回转台通过所述铰接座与所述主臂架铰接，所述回转台本体与所述主臂架油缸铰接，两个所述回转油缸对称设置在所述回转台的两侧，通过所述回转油缸的活塞杆往返伸缩运动带动所述铰接座转动。

5.根据权利要求4所述的悬臂式掘进机，其特征在于，

所述回转机构包括阀块，所述阀块连接两个所述回转油缸，使两个所述回转油缸形成联动结构。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的悬臂式掘进机，其特征在于，还包括：底盘系统和上车系统；

所述底盘系统包括底盘架体和行走部，所述行走部通过紧固件设置在所述底盘架体下方，所述上车系统通过紧固件设置在所述底盘架体上方，所述回转机构通过紧固件设置在所述底盘架体上。

7.根据权利要求6所述的悬臂式掘进机，其特征在于，

所述上车系统包括动力系统和驾驶室；

所述动力系统设置于所述驾驶室的后方，包括液压系统和电气箱；

所述液压系统用于向所述悬臂油缸、所述主臂架油缸和所述回转油缸提供驱动力，所述驾驶室内设置有电控操作系统，所述电气箱用于向所述电控操作系统供电。

8.根据权利要求7所述的悬臂式掘进机，其特征在于，

所述行走部包括工程履带、行走减速机和行走马达；

所述电气箱与所述行走马达电连接，用于向所述行走马达供电；

所述行走马达的输出端连接所述行走减速机，以驱动所述工程履带运动。

9.根据权利要求6所述的悬臂式掘进机，其特征在于，

所述盘底机架连接有铲板部，所述铲板部设于所述盘底机架的下方并向所述悬臂式掘进机的后方延伸，所述铲板部用于向所述悬臂式掘进机的后方区域输送所述截割机构截割的出料。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的悬臂式掘进机，其特征在于，

所述切割臂上设置有截割头，所述截割头呈圆锥体，所述截割头上设置有多个截齿，多个所述截齿呈螺旋状布设在所述截割头的表面。

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