CN210738570U

CN210738570U - 一种微型盾构机

Info

Publication number: CN210738570U
Application number: CN201921743425.6U
Authority: CN
Inventors: 张庆敏; 李先彪; 张庆斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Jinan Huashiqi Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-17
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2020-06-12
Anticipated expiration: 2029-10-17

Abstract

本实用新型涉及盾构设备生产领域，具体提供一种微型盾构机。其结构包括切割部，所述切割部包括壳体、联结底座、分流管、冲击器、冲击切刀及旋转驱动组件，联结底座、分流管、若干个冲击器及旋转驱动组件均位于壳体内，所述联结底座同轴设置在机身前端，并且与机身内的主驱动机构传动连接，所述主驱动机构用于通过联结底座带动切割部以联结底座的轴心为旋转轴旋转，联结底座内的中空内腔与供气/供液管路相连通，每个冲击器的后端均通过分流管与联结底座连接，前端穿过壳体的前端，并与冲击切刀相连接，旋转驱动组件与各冲击器传动连接。与现有技术相比，本实新型的微型盾构机具有直径小，能够适应各种硬度的地质环境等特点。

Description

一种微型盾构机

技术领域

本实用新型涉及盾构设备生产领域，具体提供一种用于市政工程的小直径微型盾构机。

背景技术

盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械。现有技术下的盾构机主要用于地铁隧道、电力或水务隧道等大型工程的开挖施工中，直径从4米到14米不等。另外，在城镇建设中，需要布设大量小直径地下管路，然而，由于缺乏小直径盾构设备，小直径地下管路的铺设过程还需要大量人力通过开挖、回填等步骤完成，不仅工程周期长、人力物力损耗大，还会影响路面交通及周边人员的工作生活环境。

发明内容

本实用新型是针对上述现有技术的不足，提供一种直径小，能够适应各种地质环境的微型盾构机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微型盾构机，包括机身，设置在机身前端的切割部，设置在机身上的主驱动机构、供气/供液管路、螺旋输送机构及推进机构，其特点是，所述切割部包括壳体、联结底座、分流管、若干个冲击器、若干个冲击切刀及旋转驱动组件，联结底座、分流管、若干个冲击器及旋转驱动组件均位于壳体内，

所述联结底座同轴设置在机身前端，并且与机身内的主驱动机构传动连接，所述主驱动机构用于通过联结底座带动切割部以联结底座的轴心为旋转轴旋转，联结底座内的中空内腔与供气/供液管路相连通，

每个冲击器的后端均通过分流管与联结底座连接，前端穿过壳体的前端，并与冲击切刀相连接，

旋转驱动组件与各冲击器传动连接，用于带动冲击器沿其轴心旋转。

进一步的，所述切割部还包括加强支撑板、冲击器套管，加强支撑板固定在壳体中部，并与壳体前端面平行，冲击器套管的前端穿过壳体前端面，并与壳体前端面固定，冲击器套管的后端穿过加强支撑板，并与加强支撑板固定，冲击器主体部分套接在冲击器套管内。

冲击器与冲击器套管之间可设置旋转轴承，以减少两者之间的磨损。

位于壳体前端的若干冲击切刀可均匀或非均匀布设，具体的布设方式以切割部旋转时，若干个冲击切刀的旋转轨迹叠加后覆盖整个壳体前端面为宜。

作为优选，所述冲击切刀包括边缘切刀、中心切刀及破碎切刀三类，2-8个边缘切刀均匀分布在壳体前端面的边缘位置，中心切刀设置在壳体前端面的旋转轴心位置，破碎切刀分布在壳体前端面的边缘与放心轴心位置之间。破碎切刀的个数根据壳体前端面直径及冲击切刀的前端直径确定，优选为3-10个。

作为优选，冲击切刀由冲击钻头和冲击齿构成，若干冲击齿固定在冲击钻头前端，冲击钻头后端与冲击器前端连接。

所述冲击钻头的前端优选为球面或椭球面，或者其它弧形面，若干冲击齿在球面或椭球面上均匀分布。

壳体侧面设计有至少一个集渣凹槽，集渣凹槽贯穿壳体前端面与机身前端之间，用于将渣料导入机身内的螺旋输送机构。

作为优选，可以在壳体侧面设计两个集渣凹槽，两个集渣凹槽对称设置在壳体两侧。

所述旋转驱动组件包括同步带轮、同步带及旋转电机，同步带轮固定在冲击器后端，并通过同步带与旋转电机传动连接。

旋转电机与冲击器可以是一一对应，也可以是一个旋转电机同时带动两个、三个或者更多个冲击器旋转。

为了使本实用新型微型盾构机具有最大的冲击切割力度，边缘切刀对应的冲击器优选一对一的配置旋转电机。

所述主驱动机构可选用现有技术中任选一种能够带动联结底座旋转的电动、气动或液压驱动机构，作为优选，本实用新型中的主驱动机构包括设置在机身内的旋转马达、驱动轴，旋转马达通过驱动轴与联结底座连接。

驱动轴可通过轴套、固定支撑等固定在机身内。

所述螺旋输送机构设置在机身内主驱动机构的下方，用于将导入的渣料输送至机身后端并排出。

所述推进机构用于为盾构机提供向前的动力，可选用现有技术中任选一种电动、气动或液压推进机构，作为优选，本实用新型中的推进机构采用液压推进机构，包括推进油缸。

和现有技术相比，本实用新型的微型盾构机具有以下突出的有益效果：

(一)各冲击切割头以壳体前端旋转轴心为转轴旋转的同时，完成自身轴向的往复冲击运动，以及以自身轴心为转轴的旋转运动，对前方土石完成冲击及切割作用，不仅可以适应任何一种作业环境，还能够尽量小的控制作业面积，得到小直径盾构机械；

(二)前端为球面或椭球面的冲击钻头与冲击齿配合，能够进一步保证冲击及切割均达到最佳效果；

(三)边缘切刀对应的冲击器与旋转电机一对一配合，破碎切刀对应的冲击器与旋转电机可多对一配合，在达到良好切割效果的同时，更好的控制了生产成本；

(四)壳体前面分布的若干冲击切刀能够将前方土石直接破碎为细小颗粒，导出时无需二次破碎过程。

附图说明

附图1是实施例微型盾构机的结构示意图；

附图2是图1所示微型盾构机的内部结构示意图；

附图3是图2中的A向视图；

附图4是图1所示微型盾构机各冲击器与旋转驱动组件的配合关系示意图。

附图中的标记分别表示：

1、机身，2、切割部，21、壳体，211、集渣凹槽，22、联结底座，23、分流管，24、冲击器，241、冲击器套管，25、冲击切刀，251、冲击钻头，252、冲击齿，26、加强支撑板，27、同步带轮，28、同步带，29、旋转电机，

a、边缘切刀，b、中心切刀，c、破碎切刀，a1、a2、a3、a4、a1`、a2`、a3`、a4`、c1、c2、c3、c4、c5、c`均为同步带轮，d1、d2、d3、d4均为同步带，

3、主驱动机构，31、旋转马达，32、驱动轴，33、固定支撑，4、螺旋输送机构，5、推进机构，51、推进气缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

下面给出一个最佳实施例：

如附图1、2所示，本实施例的微型盾构机主要由机身1、装配在机身1前端的切割部2和装配在机身1上的主驱动机构3、供气管路、螺旋输送机构4及推进机构5构成。

所述切割部2由壳体21、联结底座22、分流管23、十个冲击器24、十个冲击切刀25、加强支撑板26、同步带轮27、同步带28、旋转电机29构成。

壳体21由侧壁和前端面构成。侧壁上形成两个集渣凹槽211。两个集渣凹槽211对称设计，且均贯穿于壳体21的前端面与机身1前端之间，用于将渣料导入机身1内的螺旋输送机构处。

联结底座22、分流管23、十个冲击器24的主体部分、加强支撑板26、同步带轮27、同步带28及旋转电机29均位于壳体21内。

所述联结底座22同轴安装在机身1前端，并且与机身1内的主驱动机构传动连接。联结底座22内的中空内腔与机身1内的供气管路相连通。

各冲击器24均通过冲击器套管241及加强支撑板26固定在壳体21中。冲击器套管241的前端穿过壳体21的前端面，并与之固定。冲击器套管241的后端穿过加强支撑板26，并与之固定。冲击器24的主体部分套接在冲击器套管241内，并可通过旋转轴承相互配合。冲击器24前端穿过壳体21的前端面，并连接冲击切刀25；后端通过分流管23与联结底座22连接。

冲击切刀25由冲击钻头251和冲击齿252构成，若干个冲击齿252固定在冲击钻头251的前端球面上。冲击钻头251后端与冲击器24的前端连接。

如附图3所示，十个冲击切刀25分布在壳体21前端面上。其中四个为边缘切刀a，均匀分布在壳体21前端面的边缘位置；一个中心切刀b，位于在壳体21前端面的旋转轴心位置；五个为破碎切刀c，分布在壳体21前端面的边缘与放心轴心位置之间。切割部2旋转时，十个冲击切刀的旋转轨迹叠加后覆盖整个壳体21的前端面。

同步带轮27、同步带28和旋转电机29构成冲击器24的旋转驱动组件。同步带轮27固定在冲击器24后端，并通过同步带28与旋转电机29传动连接。旋转电机29固定在加强支撑板26上。

各同步带轮27与旋转电机29之间的传动可采用多种传动关系，例如以下附图4所示的传动关系：

与四个边缘切刀a对应的冲击器的同步带轮a1、a2、a3、a4分别通过同步带d1、d2、d3、d4与各自的旋转电机传动连接，a1`、a2`、a3`、a4`分别为四个旋转电机动力输出轴上的同步带轮。

固定在壳体21前端面旋转轴心位置中心切刀b，与壳体21同步旋转。

与五个为破碎切刀c对应的冲击器的同步带轮c1、c2、c3、c4、c5通过同步带d5、同步带d6及同步带d7与同一旋转电机传动连接，c`为该旋转电机动力输出轴上的同步带轮。c`旋转，通过同步带d5带动同步带轮c1，同步带轮c1再通过同步带d6带动同步带轮c2、c3，同步带轮c3再通过同步带d7将动力输送至同步带轮c4、c5。

本实用新型微型盾构机的主驱动机构、供气/供液管路、螺旋输送机构及推进机构均可采用现有盾构机械的对应结构，根据需要尺寸规格进行适应性调整即可。另外，为了使微型盾构机具体转向、排浆等功能，还可以将现有盾构机械的相应结构应用于本实用新型的微型盾构机中。

本实施例中，主驱动机构3选用现有技术中的电动驱动机构，包括固定在机身上的旋转马达31、驱动轴32及固定支撑33。驱动轴32一端接旋转马达31，另一端与联结底座22相连接。

供气管路用于将压缩空气导入联结底座22，为冲击器24提供气源，供气管路可单独固定，也可与驱动轴32同时固定在同一固定套管34中。

所述螺旋输送机构4安装在机身2内主驱动机构的下方，用于将导入的渣料输送至机身后端并排出。

所述推进机构5采用液压推进机构，包括两个推进油缸51，用于为盾构机提供向前的动力。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种微型盾构机，包括机身，设置在机身前端的切割部，设置在机身上的主驱动机构、供气/供液管路、螺旋输送机构及推进机构，其特征在于，

所述切割部包括壳体、联结底座、分流管、若干个冲击器、若干个冲击切刀及旋转驱动组件，联结底座、分流管、若干个冲击器及旋转驱动组件均位于壳体内，

2.根据权利要求1所述的微型盾构机，其特征在于，所述切割部还包括加强支撑板、冲击器套管，加强支撑板固定在壳体中部，并与壳体前端面平行，冲击器套管的前端穿过壳体前端面，并与壳体前端面固定，冲击器套管的后端穿过加强支撑板，并与加强支撑板固定，冲击器主体部分套接在冲击器套管内。

3.根据权利要求1或2所述的微型盾构机，其特征在于，切割部旋转时，若干个冲击切刀的旋转轨迹叠加后覆盖整个壳体前端面。

4.根据权利要求3所述的微型盾构机，其特征在于，所述冲击切刀包括边缘切刀、中心切刀及破碎切刀，2-8个边缘切刀均匀分布在壳体前端面的边缘位置，中心切刀设置在壳体前端面的旋转轴心位置，破碎切刀分布在壳体前端面的边缘与放心轴心位置之间。

5.根据权利要求4所述的微型盾构机，其特征在于，冲击切刀由冲击钻头和冲击齿构成，若干冲击齿固定在冲击钻头前端，冲击钻头后端与冲击器前端连接。

6.根据权利要求5所述的微型盾构机，其特征在于，所述冲击钻头的前端为球面或椭球面，若干冲击齿在球面或椭球面上均匀分布。

7.根据权利要求1或2所述的微型盾构机，其特征在于，壳体侧面设计有至少一个集渣凹槽，集渣凹槽贯穿壳体前端面与机身前端之间，用于将渣料导入机身内的螺旋输送机构。

8.根据权利要求1或2所述的微型盾构机，其特征在于，所述旋转驱动组件包括同步带轮、同步带及电机，同步带轮固定在冲击器后端，并通过同步带与电机传动连接。

9.根据权利要求1或2所述的微型盾构机，其特征在于，所述主驱动机构包括设置在机身内的旋转马达、驱动轴，旋转马达通过驱动轴与联结底座连接。

10.根据权利要求1或2所述的微型盾构机，其特征在于，所述推进机构用于为盾构机提供向前的动力，包括推进油缸。