CN211900596U - 一种无爆破竖井掘进旋切机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种无爆破竖井掘进旋切机，包括固定支架、固定盘和旋转切割盘，固定盘通过固定支架固定安装在竖井中，固定盘的轴心处轴向滑动且转动安装有传动轴，传动轴相对于固定盘的一端，周向固定安装在旋转切割盘的轴心处；旋转切割盘上沿径向设有若干个周向分布的排渣槽，排渣槽贯穿中心刀盘的两侧盘面，本实用新型通过类似盾构机刀盘的旋转切割盘来进行竖向打孔，相较于传统的爆破打孔方式，避免爆破对土壤和岩层结构的严重破坏，提高了施工作业的安全性，也便于与清理施工时产生的渣土，且避免了爆破、人工凿岩和钻机凿岩产生的灰尘对环境以及工人健康造成的负面影响。

Description

一种无爆破竖井掘进旋切机

技术领域

本实用新型实施例涉及矿山竖井掘进及探矿技术领域，具体涉及一种无爆破竖井掘进旋切机。

背景技术

现阶段矿山竖井掘进工程主要靠人工凿岩、打孔、放炮(爆破)，然后通风、排险(处理浮石)，之后人工出矿(废)渣或用小型挖机，或者抓机出渣，这种竖井掘进方式存在以下缺点：

(1)目前矿山竖井掘进施工时，人工凿岩存在噪音大，易至工人听力下降，且粉尘大，使人易得尘肺职业病，并且，钻机凿岩时产生振动，易使边帮碎石脱落伤人；

(2)爆破易破坏岩石结构和水纹结构，易造成严重渗水，易引起水患；

(3)放炮产生的废烟废气对环境造成污染，对人畜造成伤害；

(4)放炮之后，通风人员下井排险，易至人炮烟中毒和岩石脱落造成伤人事件；

(5)人工出渣或机械出渣，井下工作面用的人工多，速度慢，时间长，以直径4米大的竖井来说，每米需6-8人，用时5个小时以上。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种无爆破竖井掘进旋切机，以解决现有技术中，由于爆破打孔容易导致土层结构被严重破坏而导致的存在施工安全隐患的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例公布了如下技术方案：

一种无爆破竖井掘进旋切机，包括固定支架、固定盘和旋转切割盘，所述固定盘通过所述固定支架固定安装在竖井中，所述固定盘的轴心处轴向滑动且转动安装有传动轴，所述传动轴相对于所述固定盘的一端，周向固定安装在所述旋转切割盘的轴心处；

所述旋转切割盘包括中心刀盘，以及围绕安装在所述中心刀盘侧壁上的若干个周边拼接刀盘，若干个所述周边拼接刀盘的两侧相互连接，所述中心刀盘上和所述周边拼接刀盘上均安装有若干个的刀头，所述中心刀盘上沿径向设有若干个周向分布的排渣槽，所述排渣槽贯穿所述中心刀盘的两侧盘面。

进一步地，所述固定盘上安装有安装有输送泵，所述固定盘上安装有一端连接所述输送泵输出端的输送管，所述输送管的一端位于所述固定盘和所述旋转切割盘之间。

进一步地，所述中心刀盘和所述周边拼接刀盘上安装有用于安装所述刀头的刀座，所述刀头通过楔形底座安装在所述刀座上，所述刀座上设有与所述楔形底座相配合的楔形插孔。

进一步地，所述中心刀盘相对于所述固定盘的一侧盘面呈内凹的球面，且所述球面上同轴安装有锥形刀头。

进一步地，所述固定盘上安装有贯穿其两端的轴承，所述传动轴的下端滑动穿过所述轴承，并安装在所述中心刀盘的轴心处，所述传动轴的上端安装有液压马达，所述固定盘上垂直安装有导向柱，所述液压马达通过滑动连接件安装在所述导向柱上，所述滑动连接件的一端竖向滑动安装在所述导向柱上，且另一端安装在所述液压马达上。

进一步地，所述固定支架包括一端安装在所述固定盘上的固定支撑臂、滑动安装在所述固定支撑臂另一端的伸缩支撑臂，以及连接所述固定支撑臂和伸缩支撑臂的液压油缸，所述固定盘上安装有与所述液压油缸相连接的液压泵。

进一步地，所述固定盘半径小于所述旋转切割盘半径40cm～60cm。

进一步地，所述固定盘相对于所述旋转切割盘的一侧安装有若干个水平仪，所述旋转切割盘相对于所述刀头的一侧安装有若干个配重块。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型通过类似盾构机刀盘的旋转切割盘来进行竖向打孔，相较于传统的爆破打孔方式，避免爆破对土壤和岩层结构的严重破坏，提高了施工作业的安全性，也便于与清理施工时产生的渣土，且避免了爆破、人工凿岩和钻机凿岩产生的灰尘对环境以及工人健康造成的负面影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例中的的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的旋转切割盘结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的固定盘结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的刀座结构示意图。

图中：

1-固定支架；2-固定盘；3-旋转切割盘；4-传动轴；5-刀头；6-排渣槽；7- 输送泵；8-输送管；9-刀座；10-楔形底座；11-圆锥刀头；12-轴承；13-液压泵； 14-水平仪；15-配重块；16-液压马达；17-导向柱；18-滑动连接件；

101-固定支撑臂；102-伸缩支撑臂；103-液压缸；

301-中心刀盘；302-周边拼接刀盘。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型公布了一种无爆破竖井掘进旋切机，包括固定支架1、固定盘2和旋转切割盘3，固定盘2通过固定支架1固定安装在竖井中，固定盘2的轴心处轴向滑动且转动安装有传动轴4，传动轴4相对于固定盘2的一端，周向固定安装在旋转切割盘3的轴心处。传动轴4通过驱动机构驱动，并带动旋转切割盘3转动，由于传动轴4与固定盘2轴向滑动连接，旋转切割盘3转动时与自身的重力相配合，对土壤和岩层进行研磨钻孔。

本实用新型通过类似盾构机刀盘的旋转切割盘3来进行竖向打孔，相较于传统的爆破打孔方式，避免爆破对土壤和岩层结构的严重破坏，提高了施工作业的安全性，也便于与清理施工时产生的渣土，且避免了爆破、人工凿岩和钻机凿岩产生的灰尘对环境以及工人健康造成的负面影响。

其中，旋转切割盘3包括中心刀盘301，以及围绕安装在中心刀盘301侧壁上的若干个周边拼接刀盘302，周边拼接刀盘302呈圆弧状，若干个周边拼接刀盘302的两侧相互连接，两个以上的周边拼接刀盘302首尾两侧相互连接呈环形，且中心刀盘301上和周边拼接刀盘302上均安装有若干个的刀头5，通过更换周边拼接刀盘302的尺寸，可以调节旋转切割盘3的直径，以适应多种直径大小的竖井的开挖。

另外，中心刀盘301上沿径向设有若干个周向分布的排渣槽6，排渣槽6 贯穿中心刀盘301的两侧盘面，在旋转切割盘3转动时，研磨下来的泥土和岩石粉末在挤压力的作用下，通过排渣槽6运动到旋转切割盘3的背面，与盾构机刀盘排渣的原理相同。

并且，在固定盘2上安装有安装有输送泵7，固定盘2上安装有一端连接输送泵7输出端的输送管8，输送管8的一端位于固定盘2和旋转切割盘3之间，输送泵7为双向泵，在竖井开挖时，输送泵7通过输送管8将地面的水源泵向旋转切割盘3背面的渣土，一方面，通过注水来降低旋转切割盘3上单头5的温度，延长刀头5的使用寿命，另一方面，有利于稀释土壤或石粉，避免产生粉尘，且注入的水与渣土混合呈泥浆后，通过输送泵7反向将泥浆输送处竖井，便于对竖井内的渣土进行清理，大大提高了清理渣土的效率。

其中，所述刀头5包括长方形刀头或圆形刀头，或长方形刀头和圆形刀头，具体组合根据施工需求进行调整，与盾构机刀盘的刀头使用情况相似。

中心刀盘301和周边拼接刀盘302上安装有用于安装刀头5的刀座9，刀头5通过楔形底座10安装在刀座9上，刀座9上设有与楔形底座10相配合的楔形插孔，楔形底座10呈等腰梯形，其小头端插接在楔形插孔中，通过二者之间的摩擦力，或通过螺栓等方式简单固定，旋转切割盘3受自身重力向下土层或岩层时，呈楔形的楔形底座10能够逐渐深入楔形插孔中，且二者之间因压力的增加而逐渐配合紧密，不仅防止刀头5在使用时掉落，且楔形底座10 拔出时的阻力较小，方便了刀头5的拆装。

在旋转切割盘3转动时，与土壤和岩层摩擦振动，容易导致旋转切割盘3 和传动轴4发生偏移，不仅降低了机器工作的稳定性，且增加了机器的磨损，降低了机器的使用寿命。针对此隐患，将中心刀盘301的底部设置为内凹的球面，且在中心刀盘301底部的轴心处安装同轴的锥形刀头11，内凹的中心刀盘301增加了旋转切割盘3整体水平移动的阻力，从而达到防治旋转切割盘3 偏移的问题，而锥心刀头11插入土壤或岩层中，进一步增加了旋转切割盘3 水平位移的阻力，从而达到防止旋转切割盘3偏移的目的。

其中，锥形刀头11的表面可设置呈螺旋状，这样，随着中心刀片盘301 的转动，表面呈螺旋状的锥形刀头11类似于螺丝拧入土层中，增加旋转切割盘3对土层和岩层施加的压力，有利于提高掘进速度。并且，在锥形刀头11 钻到岩石时，有利于钻入岩石内部，将岩石破裂，一方面，想较于通过刀头5 直接研磨将岩石破裂，通过钻入的方式将岩石破裂能够减小锥形刀头11的磨损和阻力，另一方面，将岩石破裂后再由上方的刀头5进行研磨，减少了其余刀头5的磨损，延长了旋转切割盘3的使用寿命。锥形刀头11还可应用于盾构机的刀盘上，解决盾构机刀盘对于单个岩石破裂研磨困难的缺点。

关于传动轴4的驱动方式具体如下：

所述固定盘2上安装有贯穿其两端的轴承12，所述传动轴4的下端滑动穿过所述轴承12，并安装在所述中心刀盘301的轴心处，所述传动轴4的上端安装有液压马达16，所述固定盘2上垂直安装有两个或两个以上的导向柱 17，所述液压马达16通过滑动连接件18安装在所述导向柱17上，滑动连接件18与导向柱17相应的设有多个，所述滑动连接件18的一端竖向滑动安装在所述导向柱17上，且另一端安装在所述液压马达16上。通过液压马达16 驱动传动轴4转动，并带动旋转切割盘3转动，使旋转切割盘3底部的土层逐被掘出，而旋转切割盘3、传动轴4、传送轴4和液压马达16通过自身的重力带动滑动连接件18向下滑动，一方面配合旋转切割盘3的掘进，另一方面，通过自重向旋转切割盘3施加向下的压力，满足旋转切割盘3掘进的需求。

本实用新型通过旋转切割盘3自身的重力来进行下沉移动，不仅结构简单，降低了机器生产和机器检修维护的成本，且节约了能源消耗。

其中，固定支架1包括若干个一端安装在固定盘2上的固定支撑臂101、滑动安装在固定支撑臂101另一端的伸缩支撑臂102，以及连接固定支撑臂 101和伸缩支撑臂103的液压油缸103，固定盘2上安装有与液压油缸103相连接的液压泵13，液压泵13位液压油缸103提供高压的液压油，通过液压油缸103驱动伸缩支撑臂103伸缩，从而达到调节固定支架1直径的目的，以适应不同直径竖井的安装要求。

另外，固定盘2半径小于旋转切割盘3半径40cm～60cm，便于工作人员在固定盘2与井壁之间活动，完成检修、拆装和维护工作。

并且，固定盘2的顶部安装有三个均匀分布的水平仪14，依据水平仪14 来对固定盘2进行调整，使固定盘2保持水平，从而确定传动轴4竖直，减小传动轴4等部件的磨损。而旋转切割盘3相对于刀头的一侧安装有若干个配重块15，根据掘进速度和土层结构来增减配重块15的数目，从而调节旋转切割盘3的自重，以适应不同掘进速度和不同土层结构的目的。

另外，在固定盘2顶部可安装例如配电柜、工具箱、监控摄像头、电话机、照明灯和电铃等施工设备，便于施工，以及方便固定盘2上的工作人员与地面上的工作人员进行信息交流。且在固定盘2上设有贯穿其底部的检修孔，便于的旋转切割盘3进行维护和检修等操作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种无爆破竖井掘进旋切机，其特征在于，包括固定支架(1)、固定盘(2)和旋转切割盘(3)，所述固定盘(2)通过所述固定支架(1)固定安装在竖井中，所述固定盘(2)的轴心处轴向滑动且转动安装有传动轴(4)，所述传动轴(4)相对于所述固定盘(2)的一端，周向固定安装在所述旋转切割盘(3)的轴心处；

所述旋转切割盘(3)包括中心刀盘(301)，以及围绕安装在所述中心刀盘(301)侧壁上的若干个周边拼接刀盘(302)，若干个所述周边拼接刀盘(302)的两侧相互连接，所述中心刀盘(301)上和所述周边拼接刀盘(302)上均安装有若干个的刀头(5)，所述中心刀盘(301)上沿径向设有若干个周向分布的排渣槽(6)，所述排渣槽(6)贯穿所述中心刀盘(301)的两侧盘面。

2.根据权利要求1所述的一种无爆破竖井掘进旋切机，其特征在于，所述固定盘(2)上安装有安装有输送泵(7)，所述固定盘(2)上安装有一端连接所述输送泵(7)输出端的输送管(8)，所述输送管(8)的一端位于所述固定盘(2)和所述旋转切割盘(3)之间。

3.根据权利要求1所述的一种无爆破竖井掘进旋切机，其特征在于，所述中心刀盘(301)和所述周边拼接刀盘(302)上安装有用于安装所述刀头(5)的刀座(9)，所述刀头(5)通过楔形底座(10)安装在所述刀座(9)上，所述刀座(9)上设有与所述楔形底座(10)相配合的楔形插孔。

4.根据权利要求1所述的一种无爆破竖井掘进旋切机，其特征在于，所述中心刀盘(301)相对于所述固定盘(2)的一侧盘面呈内凹的球面，且所述球面上同轴安装有锥形刀头(11)。

5.根据权利要求1所述的一种无爆破竖井掘进旋切机，其特征在于，所述固定盘(2)上安装有贯穿其两端的轴承(12)，所述传动轴(4)的下端滑动穿过所述轴承(12)，并安装在所述中心刀盘(301)的轴心处，所述传动轴(4)的上端安装有液压马达(16)，所述固定盘(2)上垂直安装有导向柱(17)，所述液压马达(16)通过滑动连接件(18)安装在所述导向柱(17)上，所述滑动连接件(18)的一端竖向滑动安装在所述导向柱(17)上，且另一端安装在所述液压马达(16)上。

6.根据权利要求1所述的一种无爆破竖井掘进旋切机，其特征在于，所述固定支架(1)包括一端安装在所述固定盘(2)上的固定支撑臂(101)、滑动安装在所述固定支撑臂(101)另一端的伸缩支撑臂(102)，以及连接所述固定支撑臂(101)和伸缩支撑臂(102)的液压油缸(103)，所述固定盘(2)上安装有与所述液压油缸(103)相连接的液压泵(13)。

7.根据权利要求1所述的一种无爆破竖井掘进旋切机，其特征在于，所述固定盘(2)半径小于所述旋转切割盘(3)半径40cm～60cm。

8.根据权利要求1所述的一种无爆破竖井掘进旋切机，其特征在于，所述固定盘(2)相对于所述旋转切割盘(3)的一侧安装有若干个水平仪(14)，所述旋转切割盘(3)相对于所述刀头(5)的一侧安装有若干个配重块(15)。

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