CN113153342B - 一种掘进机的全自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及掘进机的技术领域，特别是涉及一种掘进机的全自动控制系统，其能够实现挖掘方向自动纠偏，并且不影响土的输送，还能够使装置在掘进的同时连续进行移动，代替传统的挖进一段距离进行一次移动的作业方式，提高装置的工作效率；包括主体管、连接盘、多组第一电机、第一齿轮、转环、锥形刀盘、两组套环、第一环齿轮、固定板、第一锥台筒、多组挡板、输送管、多组管支撑架、多组螺管、多组第一锥齿轮、螺杆、固定盘、第二电机、第二齿轮、行走螺旋管、第二环齿轮、套筒、第二锥齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第三电机，连接盘通过转向排料组件与主体管连接，多组第一电机均匀分布安装在连接盘右端面。

Description

一种掘进机的全自动控制系统

技术领域

本发明涉及掘进机的技术领域，特别是涉及一种掘进机的全自动控制系统。

背景技术

在管道铺设过程中，需要在地面之下挖掘出管道铺设口，然后通过牵引机将管道沿着铺设口进行牵引，从而完成铺设，传统的管道铺设口的掘进机，主要由底座和掘进机本体组成，底座与掘进机本体之间通过液压缸连接，在进行掘进过程中，通过液压缸推动掘进机向前移动，从而进行挖掘，由于液压缸的行程有限，所以每当掘进机挖进一段距离后，通过人工将底座向前移动一段距离，然后开始重复动作挖掘，导致装置工作效率低，并且传统的掘进机通常以传动带的方式对土进行输送，所以掘进机主要为一体式，在掘进过程中，当挖掘路线发生偏差时，由于本体较长，难以自动纠偏，导致工程施工难增大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够实现挖掘方向自动纠偏，并且不影响土的输送，还能够使装置在掘进的同时连续进行移动，代替传统的挖进一段距离进行一次移动的作业方式，提高装置的工作效率的一种掘进机的全自动控制系统。

本发明的一种掘进机的全自动控制系统，包括主体管、连接盘、多组第一电机、第一齿轮、转环、锥形刀盘、两组套环、第一环齿轮、固定板、第一锥台筒、多组挡板、输送管、多组管支撑架、多组螺管、多组第一锥齿轮、螺杆、固定盘、第二电机、第二齿轮、行走螺旋管、第二环齿轮、套筒、第二锥齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第三电机，连接盘通过转向排料组件与主体管连接，多组第一电机均匀分布安装在连接盘右端面，第一电机上设有第一齿轮，转环与连接盘之间通过缓冲组件连接，锥形刀盘连通安装在转环右端面，两组套环套装在连接盘与转环上，两组套环之间通过螺栓连接，锥形刀盘锥形面上设有多组挖土槽，挖土槽与锥形刀盘内部连通，第一环齿轮固定安装在转环内侧壁上，并且第一环齿轮与第一齿轮相互啮合，固定板盖装在转环内部，并且固定板处于第一环齿轮右端，第一锥台筒同心固定安装在固定板右端面，锥形刀盘、第一环齿轮和第一锥台筒之间设有多组挡板，多组挡板将锥形刀盘内部分成多组排土腔室，每组排土腔室内部设有排土孔，输送管通过多组管支撑架固定安装在主体管内部，多组螺管分别成周圈对称转动安装在输送管的左右两侧，第一锥齿轮固定安装在螺管上，螺杆与螺管螺纹连接，固定盘上设有固定块，固定块与螺杆顶端固定连接，多组第二电机分别固定在多组固定盘内侧面上，第二电机输出端与第二齿轮连接，行走螺旋管转动安装在两组固定盘上，第二环齿轮固定安装在行走螺旋管内部，并且第二环齿轮与多组第二齿轮同时相互啮合，套筒转动套装在输送管上，两组第二锥齿轮分别与套筒左右两端固定连接，并且第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合，第三齿轮固定套装在套筒上，多组第三电机成周圈固定安装在主体管内侧壁上，多组第三电机输出端分别与多组第四齿轮连接，并且多组第四齿轮与第三齿轮相互啮合；通过第三电机进行驱动，在第四齿轮与第三齿轮的相互配合使用下，使套筒带动第二锥齿轮进行旋转，从而使第一锥齿轮转动，并且在螺管、螺杆和固定盘的相互连接作用下，使多组行走螺旋管能够进行张开和收缩，从而能够对不同直径大小的锥形刀盘所挖出的管道口内壁进行支撑，减少塌方的情况，提高工作安全性，并且通过设置第二环齿轮，在第二电机驱动第二齿轮转动的配合使用下，能够使行走螺旋管进行转动，从而使装置能够连续进行移动，代替传统的挖进一段距离进行一次移动的作业方式，提高装置的工作效率。

本发明的一种掘进机的全自动控制系统，转向排料组件包括第一转杆、多组轴支撑架、两组第一固定座、两组液压缸、球铰座、固定管、第二锥台筒、第二转杆、万向节和第一软管，第一转杆通过多组轴支撑架转动安装在输送管内部，第一转杆上设有第一输送绞龙，两组第一固定座前后对称安装在主体管内壁上，两组液压缸的固定端分别与两组第一固定座转动连接，液压缸的输出端设有铰接球，两组球铰座前后对称安装在连接盘左端面，并且铰接球与球铰座铰接，主体管右端上下对称设有第一铰接块，连接盘左端面上下对称设有第二铰接块，第一铰接块与第二铰接块之间通过铰接轴铰接，固定管右端穿过连接盘和固定板伸入至锥形刀盘内部，固定管与连接盘固定连接，第二锥台筒与固定管右端固定连通，并且第二锥台筒外侧壁与第一锥台筒内侧壁紧密接触，第二锥台筒上设有进土孔，进土孔能够与排土孔连通，第二转杆右端穿过第二锥台筒和第一锥台筒，并且第二转杆右端与锥形刀盘固定连接，第二转杆上设有第二输送绞龙，第二转杆左端与第一转杆右端通过万向节相互连接，输送管右端与固定管左端通过第一软管相互间连通；通过设置液压缸，并且在第一铰接块与第二铰接块相互连接的作用下，能够使连接盘带动锥形刀盘进行小幅度角度转动，从而能够使装置安照不规则路线进行掘进，当挖掘路线发生偏差时，能够实现自动纠偏，提高装置的使用性，通过设置第二锥台筒，随着锥形刀盘的掘进，土流入至排土腔室内，当进土孔与排土孔连通时，土掉落至第二锥台筒内部，并且通过设置万向节，在锥形刀盘转动的情况下，使第二转杆和万向节分别带动第二输送绞龙和第一输送绞龙进行转动，从而能够对土进行输送，提高装置的操作性。

本发明的一种掘进机的全自动控制系统，缓冲组件包括缓冲环、多组弹簧和多组滚珠，缓冲环滑动安装在两组套环内，并且缓冲环处于连接盘与转环之间，缓冲环与连接盘之间通过多组弹簧连接，缓冲环右端面设有第一滑槽，转环左端面设有第二滑槽，多组滚珠滑动安装在第一滑槽与第二滑槽内；通过设置缓冲环，在弹簧的作用下，能够对锥形刀盘在工作过程中起到缓冲作用，减少锥形刀盘与硬质物体接触时发生损坏的现象，提高装置的可靠性，并且在滚珠的作用下，能够减少转环转动的摩擦力，从而使锥形刀盘转动平稳，提高装置运行平稳性。

本发明的一种掘进机的全自动控制系统，还包括第二软管，主体管右端与两组套环的左端通过第二软管连通；通过设置第二软管，能够避免管道口内壁上的土掉落至装置内部而造成运行失稳的情况，进一步提高装置的可靠性。

本发明的一种掘进机的全自动控制系统，还包括行程开关和第二固定座，行程开关通过第二固定座固定安装在主体管内壁上，并且行程开关能够与固定块相接触；通过设置行程开关，当固定块与行程开关相接触时，能够使第三电机停止，从而能够避免行走螺旋管的移动行程过大使行走螺旋管与第四齿轮接触而造成干涉，提高装置的使用安全性。

本发明的一种掘进机的全自动控制系统，还包括加强肋板，第一固定座与主体管的连接处设有加强肋板；通过设置加强肋板，能够增大第一固定座与主体管之间的连接强度，进而能够为锥形刀盘的转向提供较大的支撑力，提高装置的工作强度和使用寿命。

与现有技术相比本发明的有益效果为：通过第三电机进行驱动，在第四齿轮与第三齿轮的相互配合使用下，使套筒带动第二锥齿轮进行旋转，从而使第一锥齿轮转动，并且在螺管、螺杆和固定盘的相互连接作用下，使多组行走螺旋管能够进行张开和收缩，从而能够对不同直径大小的锥形刀盘所挖出的管道口内壁进行支撑，减少塌方的情况，提高工作安全性，并且通过设置第二环齿轮，在第二电机驱动第二齿轮转动的配合使用下，能够使行走螺旋管进行转动，从而使装置能够连续进行移动，代替传统的挖进一段距离进行一次移动的作业方式，提高装置的工作效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是锥形刀盘内部局部结构示意图；

图3是螺管与螺杆等连接的轴测结构示意图；

图4是图1的俯视剖面结构示意图；

图5是固定板与第一锥台筒等连接的局部放大轴测结构示意图；

图6图4中A部局部放大结构示意图；

附图中标记：1、主体管；2、连接盘；3、第一电机；4、第一齿轮；5、转环；6、锥形刀盘；7、套环；8、第一环齿轮；9、固定板；10、第一锥台筒；11、挡板；12、输送管；13、管支撑架；14、螺管；15、第一锥齿轮；16、螺杆；17、固定盘；18、第二电机；19、第二齿轮；20、行走螺旋管；21、第二环齿轮；22、套筒；23、第二锥齿轮；24、第三齿轮；25、第三电机；26、第一转杆；27、轴支撑架；28、第一输送绞龙；29、第一固定座；30、液压缸；31、球铰座；32、固定管；33、第二锥台筒；34、第二转杆；35、第二输送绞龙；36、万向节；37、第一软管；38、缓冲环；39、弹簧；40、滚珠；41、第二软管；42、行程开关；43、第二固定座；44、强加肋板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图6所示，本发明的一种掘进机的全自动控制系统，其在工作时，首先启动第三电机25，在第四齿轮与第三齿轮24的相互配合使用下，使套筒22带动第二锥齿轮23进行旋转，从而使第一锥齿轮15转动，并且在螺管14、螺杆16和固定盘17的相互连接作用下，使多组行走螺旋管20进行张开，使两组行走螺旋管20与地面进行接触，然后启动第一电机3，在第一齿轮4和第一环齿轮8的相互配合使用下，使锥形刀盘6旋转，然后启动第二电机18，在第二电机18驱动第二齿轮19转动的配合使用下，使行走螺旋管20进行转动，从而使装置进行移动，并且通过锥形刀盘6的旋转，开始进行挖掘，随着锥形刀盘6的掘进，土流入至排土腔室内，当进土孔与排土孔连通时，土掉落至第二锥台筒33内部，并且在锥形刀盘6转动的情况下，使第二转杆34和万向节36分别带动第二输送绞龙35和第一输送绞龙28进行转动，使第二输送绞龙35和第一输送绞龙28对挖出的土进行向外输送，当装置全部进入管道口内，启动第三电机25，使多组行走螺旋管20对锥形刀盘6所挖出的管道口内壁进行支撑，当管道口需要拐弯时，启动液压缸30，并且在第一铰接块与第二铰接块相互连接的作用下，使连接盘2带动锥形刀盘6进行小幅度角度转动，从而进行转弯，直至挖掘完成即可。

本发明所实现的主要功能为：能够对行走螺旋管20进行高度调节，不仅能够适应不同口径大小的管道铺设口，而且还能够对管道铺设口起到支撑作用，减少塌方的情况，通过驱动行走螺旋管20转动，使装置能够在掘进的同时还能够不断向前移动，提高装置的工作效率，并且还能够实现对挖掘的方向进行改变和纠偏，同时还不影响土的输出，提高装置的操作性

本发明的一种掘进机的全自动控制系统，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种掘进机的全自动控制系统，其特征在于，包括主体管（1）、连接盘（2）、多组第一电机（3）、第一齿轮（4）、转环（5）、锥形刀盘（6）、两组套环（7）、第一环齿轮（8）、固定板（9）、第一锥台筒（10）、多组挡板（11）、输送管（12）、多组管支撑架（13）、多组螺管（14）、多组第一锥齿轮（15）、螺杆（16）、固定盘（17）、第二电机（18）、第二齿轮（19）、行走螺旋管（20）、第二环齿轮（21）、套筒（22）、第二锥齿轮（23）、第三齿轮（24）、第四齿轮和第三电机（25），连接盘（2）通过转向排料组件与主体管（1）连接，多组第一电机（3）均匀分布安装在连接盘（2）右端面，第一电机（3）上设有第一齿轮（4），转环（5）与连接盘（2）之间通过缓冲组件连接，锥形刀盘（6）连通安装在转环（5）右端面，两组套环（7）套装在连接盘（2）与转环（5）上，两组套环（7）之间通过螺栓连接，锥形刀盘（6）锥形面上设有多组挖土槽，挖土槽与锥形刀盘（6）内部连通，第一环齿轮（8）固定安装在转环（5）内侧壁上，并且第一环齿轮（8）与第一齿轮（4）相互啮合，固定板（9）盖装在转环（5）内部，并且固定板（9）处于第一环齿轮（8）右端，第一锥台筒（10）同心固定安装在固定板（9）右端面，锥形刀盘（6）、第一环齿轮（8）和第一锥台筒（10）之间设有多组挡板（11），多组挡板（11）将锥形刀盘（6）内部分成多组排土腔室，每组排土腔室内部设有排土孔，输送管（12）通过多组管支撑架（13）固定安装在主体管（1）内部，多组螺管（14）分别成周圈对称转动安装在输送管（12）的左右两侧，第一锥齿轮（15）固定安装在螺管（14）上，螺杆（16）与螺管（14）螺纹连接，固定盘（17）上设有固定块，固定块与螺杆（16）顶端固定连接，多组第二电机（18）分别固定在多组固定盘（17）内侧面上，第二电机（18）输出端与第二齿轮（19）连接，行走螺旋管（20）转动安装在两组固定盘（17）上，第二环齿轮（21）固定安装在行走螺旋管（20）内部，并且第二环齿轮（21）与多组第二齿轮（19）同时相互啮合，套筒（22）转动套装在输送管（12）上，两组第二锥齿轮（23）分别与套筒（22）左右两端固定连接，并且第二锥齿轮（23）与第一锥齿轮（15）相互啮合，第三齿轮（24）固定套装在套筒（22）上，多组第三电机（25）成周圈固定安装在主体管（1）内侧壁上，多组第三电机（25）输出端分别与多组第四齿轮连接，并且多组第四齿轮与第三齿轮（24）相互啮合；

转向排料组件包括第一转杆（26）、多组轴支撑架（27）、两组第一固定座（29）、两组液压缸（30）、球铰座（31）、固定管（32）、第二锥台筒（33）、第二转杆（34）、万向节（36）和第一软管（37），第一转杆（26）通过多组轴支撑架（27）转动安装在输送管（12）内部，第一转杆（26）上设有第一输送绞龙（28），两组第一固定座（29）前后对称安装在主体管（1）内壁上，两组液压缸（30）的固定端分别与两组第一固定座（29）转动连接，液压缸（30）的输出端设有铰接球，两组球铰座（31）前后对称安装在连接盘（2）左端面，并且铰接球与球铰座（31）铰接，主体管（1）右端上下对称设有第一铰接块，连接盘（2）左端面上下对称设有第二铰接块，第一铰接块与第二铰接块之间通过铰接轴铰接，固定管（32）右端穿过连接盘（2）和固定板（9）伸入至锥形刀盘（6）内部，固定管（32）与连接盘（2）固定连接，第二锥台筒（33）与固定管（32）右端固定连通，并且第二锥台筒（33）外侧壁与第一锥台筒（10）内侧壁紧密接触，第二锥台筒（33）上设有进土孔，进土孔能够与排土孔连通，第二转杆（34）右端穿过第二锥台筒（33）和第一锥台筒（10），并且第二转杆（34）右端与锥形刀盘（6）固定连接，第二转杆（34）上设有第二输送绞龙（35），第二转杆（34）左端与第一转杆（26）右端通过万向节（36）相互连接，输送管（12）右端与固定管（32）左端通过第一软管（37）相互间连通；

缓冲组件包括缓冲环（38）、多组弹簧（39）和多组滚珠（40），缓冲环（38）滑动安装在两组套环（7）内，并且缓冲环（38）处于连接盘（2）与转环（5）之间，缓冲环（38）与连接盘（2）之间通过多组弹簧（39）连接，缓冲环（38）右端面设有第一滑槽，转环（5）左端面设有第二滑槽，多组滚珠（40）滑动安装在第一滑槽与第二滑槽内。

2.如权利要求1所述的一种掘进机的全自动控制系统，其特征在于，还包括第二软管（41），主体管（1）右端与两组套环（7）的左端通过第二软管（41）连通。

3.如权利要求2所述的一种掘进机的全自动控制系统，其特征在于，还包括行程开关（42）和第二固定座（43），行程开关（42）通过第二固定座（43）固定安装在主体管（1）内壁上，并且行程开关（42）能够与固定块相接触。

4.如权利要求3所述的一种掘进机的全自动控制系统，其特征在于，还包括加强肋板（44），第一固定座（29）与主体管（1）的连接处设有加强肋板（44）。