CN212177137U - 一种矩形掘进机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种矩形掘进机，包括包括刀盘开挖系统、出渣系统、盾体、撑靴系统和后配套系统，出渣系统设置在刀盘开挖系统下方，所述刀盘开挖系统与盾体活动连接，盾体上均匀安装有若干个稳定器，盾体与撑靴系统相连接，撑靴系统与后配套系统相连接，出渣系统穿过盾体和撑靴系统与后配套系统相配合。本实用新型整体结构设计紧凑，易于组装拆卸及运输，整体设备长度小，分模块多节段设计，能够实现小曲线施工作业，适合短距离快速施工，可靠性高。

Description

一种矩形掘进机

技术领域

本实用新型涉及隧道掘进开挖的技术领域，尤其涉及一种矩形掘进机。

背景技术

矩形掘进机，是一种地下空间开发的专用工程机械，具有开挖切削土体、输送渣土、内壁构筑等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术。

巷道掘进普遍采用隧道掘进机进行掘进施工，目前巷道掘进机一般都是圆形截割，原有的圆形开挖截面已不能满足实际需求，矩形掘进机的需求量也越来越多，矩形开挖截面具有空间利用率高，开挖后地面不使用回填，提高施工效率的同时降低了施工成本；但是现有的矩形掘进机刀盘固定，开挖方式不灵活，且掌子面对刀盘压力较大，刀具磨损严重。

实用新型内容

针对现有的矩形掘进机刀盘固定，开挖方式不灵活，且掌子面对刀盘压力较大，刀具磨损严重的技术问题，本实用新型提出一种矩形掘进机。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种矩形掘进机，包括包括刀盘开挖系统、出渣系统、盾体、撑靴系统和后配套系统，出渣系统设置在刀盘开挖系统下方，所述刀盘开挖系统与盾体活动连接，盾体上均匀安装有若干个稳定器，盾体与撑靴系统相连接，撑靴系统与后配套系统相连接，出渣系统穿过盾体和撑靴系统与后配套系统相配合。

优选地，所述刀盘开挖系统包括刀盘固定架，刀盘固定架上安装有刀盘，刀盘固定架与盾体活动连接且刀盘固定架通过动力机构与盾体相连接，刀盘固定架下方设置有出渣系统。

优选地，所述动力机构包括摆动油缸，摆动油缸对称设置在盾体内且摆动油缸与刀盘固定架相连接。

优选地，所述刀盘的截面形状为扇形。

优选地，所述撑靴系统包括防护盾体、撑靴盾体和推进油缸，防护盾体与盾体固定连接，防护盾体通过推进油缸与撑靴盾体相连接且撑靴盾体滑动设置在防护盾体内，防护盾体四周且在盾体上均匀设置有稳定器，撑靴盾体与后配套系统相连接；所述撑靴盾体上安装有若干个撑靴稳定机构。

优选地，所述撑靴稳定机构包括撑靴，撑靴对称安装在撑靴盾体上且撑靴的伸缩端上安装有耐磨板。

优选地，所述防护盾体和撑靴盾体均为一体成型结构或分段组合式结构。

优选地，所述后配套系统包括后配套拖车，后配套拖车通过拖拉油缸与撑靴系统中的撑靴盾体相连接，后配套拖车上设置有泵站、水箱、主控室和皮带机，皮带机与出渣系统相配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过将刀盘固定架铰接在盾体上，利用摆动油缸带动刀盘固定架实现上下动作，解决了传统掘进机刀盘开挖方式单一的情况，整体开挖灵活，减轻了刀盘上刀具磨损程度；

2、本实用新型整体开挖截面呈矩形，空间利用率高，整体结构设计简单，无主轴承及驱动减速机，易于组装拆卸及运输，易操作使用和维护；设备长度小，分模块多节段设计，能够实现短距离快速施工作业，可以实现机械化连续作业，更加安全快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1为刀盘，2为摆动油缸，3为盾体，4为稳定器，5为防护盾体，6为撑靴盾体，7为刀盘固定架，9为集渣装置，10为回转驱动，11为皮带机，12为推进油缸，13为撑靴，14为拖拉油缸，15为后配套推车，18为泵站，19为水箱，20为主控室，21为运输车。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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付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所示，一种矩形掘进机，包括包括刀盘开挖系统、出渣系统、盾体、撑靴系统和后配套系统，出渣系统设置在刀盘开挖系统下方，所述刀盘开挖系统与盾体3活动连接，盾体3上均匀安装有若干个稳定器4，利用稳定器用于掘进时顶紧在洞壁上稳定前部开挖刀盘，盾体4与撑靴系统相连接，撑靴系统与后配套系统相连接，出渣系统穿过盾体3和撑靴系统与后配套系统相配合。

所述刀盘开挖系统包括刀盘固定架7，刀盘固定架7上安装有刀盘1，刀盘1的截面形状为扇形，刀盘上设置有刀具且刀具在开挖面上呈弧形分布，刀盘固定架7与盾体3活动连接且刀盘固定架7通过动力机构与盾体3相连接，刀盘固定架7下方设置有出渣系统，出渣方式采用皮带机或者刮渣板形式出渣，出渣系统包括集渣装置和皮带机，利用集渣装置将渣土送入到皮带机上，最后经由皮带机送入到运输车21内，转运出开挖隧道内。

所述动力机构包括摆动油缸2，摆动油缸2对称设置在盾体3内，且摆动油缸2与刀盘固定架7相连接，摆动油缸设置在刀盘固定架的上下两侧，在摆动油缸的作用下带动刀盘上下往复运动，对掌子面岩土进行开挖。

所述撑靴系统包括防护盾体5、撑靴盾体6和推进油缸12，防护盾体5与盾体3固定连接，防护盾体5和撑靴盾体6均为一体成型结构或分段组合式结构，防护盾体5通过推进油缸12与撑靴盾体6相连接，推进油缸的耳座一端固定在防护盾体上，另一端固定在撑靴盾体上，防护盾体与撑靴盾体油缸端部采用球面副接触，并用螺栓连接，且撑靴盾体6滑动设置在防护盾体5内，防护盾体5四周且在盾体3上均匀设置有稳定器4，撑靴盾体6与后配套系统相连接；所述撑靴盾体6上安装有若干个撑靴稳定机构，撑靴稳定机构包括撑靴13，撑靴13对称安装在撑靴盾体6两侧，撑靴通过油缸连接形式与撑靴盾体连接，且撑靴13的伸缩端上安装有耐磨板，利用耐磨板提高撑靴稳定支撑效果

所述后配套系统包括后配套拖车15，后配套拖车底部滑动形式采用滑靴形式，后配套拖车15通过拖拉油缸14与撑靴系统中的撑靴盾体6相连接，后配套拖车15上设置有泵站18、水箱19、主控室20和皮带机11，皮带机11与出渣系统中集渣装置相配合，出渣系统中的皮带机穿过盾体、防护盾体和撑靴盾体与后配套拖车上的皮带机配合，进而形成渣土运输线，将渣土送入到运输车21内。

本实用新型的具体工作流程：设备安装就绪始发，将各系统调试至工作状态；工作时，刀盘在摆动油缸的作用下，上下往复运动，对掌子面岩土进行开挖；掘进过程中刀盘开挖的渣土由集渣装置输送到皮带机上，开挖后的渣土落到洞的底部由回转驱动10带动集渣装置转动将渣土集中转运到皮带机上，皮带机尾部在尾部拖车上部引出，渣土通过集渣槽落入运输车，然后运出洞。

掘进过程中盾体稳定器用于撑紧井壁稳定刀盘，其产生的反力通过盾体传递到岩体上；当掘进一定行程的时候，撑靴盾体的撑靴机构撑紧洞壁，盾体的稳定器收回，推进油缸伸出一定行程将盾体和刀盘一起向前推进；当盾体和刀盘推进到一定位置时候，盾体的稳定器伸出撑紧洞壁，撑靴盾体的撑靴机构缩回，同时推进油缸缩回，推进油缸缩回并带动撑靴盾体向前移动，同时撑靴盾体通过拖拉油缸带动整个后配套拖车系统向前移动；摆动油缸和推进油缸伸缩和驱动的动力由后配套系统的液压系统和电气系统提供；在需要换刀或地质加固时，拖拉系统为主机后退提供空间，拖车上部两侧安装配套部件比如泵站、配电柜、内外水系统、主控室等。

随着开挖装置的摆动，开挖的渣土同时被输送到洞外，渣土随即被运输车收集并运出，掘进和出渣两个动作互不干涉，同时工作，确保开挖的连续性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种矩形掘进机，包括刀盘开挖系统、出渣系统、盾体、撑靴系统和后配套系统，出渣系统设置在刀盘开挖系统下方，其特征在于，所述刀盘开挖系统与盾体（3）活动连接，盾体（3）上均匀安装有若干个稳定器（4），盾体（3）与撑靴系统相连接，撑靴系统与后配套系统相连接，出渣系统穿过盾体（3）和撑靴系统与后配套系统相配合。

2.根据权利要求1所述的矩形掘进机，其特征在于，所述刀盘开挖系统包括刀盘固定架（7），刀盘固定架（7）上安装有刀盘（1），刀盘固定架（7）与盾体（3）活动连接且刀盘固定架（7）通过动力机构与盾体（3）相连接，刀盘固定架（7）下方设置有出渣系统。

3.根据权利要求2所述的矩形掘进机，其特征在于，所述动力机构包括摆动油缸（2），摆动油缸（2）对称设置在盾体（3）内且摆动油缸（2）与刀盘固定架（7）相连接。

4.根据权利要求2所述的矩形掘进机，其特征在于，所述刀盘（1）的截面形状为扇形。

5.根据权利要求1所述的矩形掘进机，其特征在于，所述撑靴系统包括防护盾体（5）、撑靴盾体（6）和推进油缸（12），防护盾体（5）与盾体（3）固定连接，防护盾体（5）通过推进油缸（12）与撑靴盾体（6）相连接且撑靴盾体（6）滑动设置在防护盾体（5）内，防护盾体（5）四周且在盾体（3）上均匀设置有稳定器（4），撑靴盾体（6）与后配套系统相连接；所述撑靴盾体（6）上安装有若干个撑靴稳定机构。

6.根据权利要求5所述的矩形掘进机，其特征在于，所述撑靴稳定机构包括撑靴（13），撑靴（13）对称安装在撑靴盾体（6）上且撑靴（13）的伸缩端上安装有耐磨板。

7.根据权利要求5所述的矩形掘进机，其特征在于，所述防护盾体（5）和撑靴盾体（6）均为一体成型结构或分段组合式结构。

8.根据权利要求1或5所述矩形掘进机，其特征在于，所述后配套系统包括后配套拖车（15），后配套拖车（15）通过拖拉油缸（14）与撑靴系统中的撑靴盾体（6）相连接，后配套拖车（15）上设置有泵站（18）、水箱（19）、主控室（20）和皮带机（11），皮带机（11）与出渣系统相配合。

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