CN212583691U - 一种竖井掘进机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种竖井掘进机，解决了现有技术中稳绳式竖井掘进机的问题。本实用新型包括设备立柱和刀盘系统，刀盘系统设置在设备立柱的下部，所述设备立柱上设有换步撑靴系统和固定撑靴系统，固定撑靴系统位于换步撑靴系统与刀盘系统之间且固定撑靴系统与换步撑靴系统之间设有推进机构。本实用新型通过固定撑靴系统、换步撑靴系统和推进机构配合使用，对竖井进行自换步掘进，在竖井掘进时无需安装钢丝稳绳，减轻稳绳自重，大大节省能耗，同时通过换步推进油缸实现自我换步，自行向下推进掘进，不受竖井深度影响，提高施工效率和施工安全系数。
Description
技术领域
本实用新型涉及竖井施工技术领域，特别是指一种竖井掘进机。
背景技术
目前竖井广泛应用于煤矿、非煤矿山、水利、交通隧道等建设，随着竖井开挖的直径与深度越来越大，对开挖设备尤其是竖井掘进机要求越来越高，现有技术中竖井掘进机是用钢丝绳悬吊法在井下进行开挖如申请号为201310589632.1的一种竖井掘进机扩大反井钻机导井的凿井工艺，但是对于大深度竖井，尤其超千米级别的竖井井筒的开挖，数千米的钢丝稳绳自重往往达到几十吨，严重制约提升设备，对于竖井掘进机的安全性也是一个挑战。因此，发明一种不需要稳绳提升的竖井掘进机来解决千米级别竖井井筒开挖安全性的难题很有必要。
实用新型内容
针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种竖井掘进机，解决了现有技术中稳绳式竖井掘进机的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种竖井掘进机，包括设备立柱和刀盘系统，刀盘系统设置在设备立柱的下部，所述设备立柱上设有换步撑靴系统和固定撑靴系统，固定撑靴系统位于换步撑靴系统与刀盘系统之间且固定撑靴系统与换步撑靴系统之间设有推进机构。
所述设备立柱内设有出渣系统，出渣系统的进渣端与刀盘系统相对应。
所述换步撑靴系统包括环形固定座，环形固定座与设备立柱滑动连接，环形固定座上设有沿径向设置的第一撑紧油缸，第一撑紧油缸的伸缩端设有撑靴体。
所述第一撑紧油缸沿周向等角度设置在环形固定座内，环形固定座的内壁上固定有滑块，滑块与设置在设备立柱上的轴向滑槽相配合。
所述固定撑靴系统包括与设备立柱固定连接的固定梁，固定梁上设有沿径向设置的第二撑紧油缸，第二撑紧油缸的伸缩端设有撑靴板。
所述第二撑紧油缸沿周向等角度设置在固定梁上。
所述推进机构为轴向设置的换步推进油缸，换步推进油缸的上部与换步撑靴系统相连接、下部与固定撑靴系统相连接。
所述刀盘系统包括固定设置在设备立柱上的主驱动和与设备立柱转动连接的刀盘，刀盘与主驱动相连接。
所述设备立柱为中空柱体，中空柱体为出渣系统的出渣提供出渣通道。
本实用新型通过固定撑靴系统、换步撑靴系统和推进机构配合使用，对竖井进行自换步掘进，在竖井掘进时无需安装钢丝稳绳，减轻稳绳自重，大大节省能耗，同时通过换步推进油缸实现自我换步，自行向下推进掘进，不受竖井深度影响，提高施工效率和施工安全系数。本实用新型结构设计巧妙，结构简洁，集成度高，使用更加灵活，是竖井施工的一大创新，具有较高的市场价值和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例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为本实用新型整体结构示意图。
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，实施例1，一种竖井掘进机，包括设备立柱4和刀盘系统1，所述刀盘系统1包括固定设置在设备立柱4上的主驱动2和与设备立柱4转动连接的刀盘101，即刀盘通过回转件与设备立柱转动连接，刀盘101通过齿轮副或其他传动机构与主驱动2相连接，在主驱动的作用下，驱动刀盘转动。刀盘系统1设置在设备立柱4的下部，所述设备立柱4上设有换步撑靴系统6和固定撑靴系统5，换步撑靴系统位于固定撑靴系统的上方，换步撑靴系统能相对设备立柱上下滑动，固定撑靴系统固定在设备立柱上。固定撑靴系统5位于换步撑靴系统6与刀盘系统1之间且固定撑靴系统5与换步撑靴系统6之间设有推进机构7。推进机构为刀盘系统向下掘进的驱动装置，也是其换步机构。刀盘系统1向下开挖时，在推进机构推进下向下掘进，同时固定撑靴系统5撑紧油缸达到一定的初撑力，起到稳定器的作用，防止刀盘掘进时机身产生振动。推进机构向下推进掘进主机到达换步推进油缸行程时，固定撑靴系统5撑紧油缸，稳定撑靴体支撑到井壁上，使掘进主机达到稳定状态。换步撑靴系统6开始收回，使撑靴体脱离井壁，然后推进机构收回，换步撑靴系统6沿设备立柱4向下移动。推进机构回收结束后，换步撑靴系统6伸出，使撑靴体支撑井壁，达到稳定状态。换步撑靴系统6支撑结束后，固定撑靴系统5回收一定量的撑紧油缸，使其撑紧力达到稳定器状态，刀盘系统1开始向下掘进。此时竖井掘进机换步完成，开始下一循环掘进。如此循环进行掘进够实现自我换步，自行向下推进掘进，不受竖井深度影响，提高施工效率和施工安全系数。
进一步，所述设备立柱4为中空柱体，设备立柱4内设有出渣系统3，出渣系统3的进渣端与刀盘系统1相对应，中空柱体为出渣系统的出渣提供出渣通道。在刀盘系统进行向下掘进时，产生的渣土进入中空柱体内，出渣系统可采用斗式提升系统，将中空柱体内的渣土向外运输，完成排渣作业。
实施例2，一种竖井掘进机，所述换步撑靴系统6包括环形固定座601，环形固定座601与设备立柱4滑动连接，且环形固定座601的中心轴线与设备立柱的中心轴线重合；环形固定座601上设有沿径向设置的第一撑紧油缸603，第一撑紧油缸603的伸缩端设有撑靴体602，在第一撑紧油缸的作用下，带动撑靴体运动，实现其撑紧在井壁上与否。优选地，所述第一撑紧油缸603沿周向等角度设置在环形固定座601内，其数量根据需要可设置2~6个，优选地设置4个，相邻两个第一撑紧油缸603之间的角度为90度，环形固定座601的内壁上固定有滑块，滑块与设置在设备立柱4上的轴向滑槽604相配合，轴向滑槽起到限位和导向的作用，在推进机构的作用下，环形固定座通过滑块沿轴向滑槽运动，实现换步撑靴系统的上下运动，完成换步撑靴系统的换步。
进一步，所述固定撑靴系统5包括与设备立柱4固定连接的固定梁501，固定梁通过螺栓与设备立柱固定连接，固定梁501上设有沿径向设置的第二撑紧油缸502，第二撑紧油缸502的伸缩端设有撑靴板503，第二撑紧油缸伸缩带动撑靴板沿径向运动，实现其撑紧在井壁上与否。所述第二撑紧油缸502沿周向等角度设置在固定梁501上，其数量根据需要可设置2~6个，优选地设置4个，相邻两个第一撑紧油缸603之间的角度为90度。
进一步，所述推进机构7为轴向设置的换步推进油缸，换步推进油缸的数量根据需要设置，换步推进油缸的上部与换步撑靴系统6相连接、下部与固定撑靴系统5相连接。刀盘系统1向下开挖时，换步推进油缸推进向下掘进，同时固定撑靴系统5撑紧油缸达到一定的初撑力，起到稳定器的作用，防止刀盘掘进时机身产生振动。换步推进油缸向下推进掘进主机到达换步推进油缸行程时，固定撑靴系统5撑紧油缸，稳定撑靴体支撑到井壁上，使掘进主机达到稳定状态。换步撑靴系统6开始收回第一撑紧油缸603，使撑靴体602脱离井壁，然后换步推进油缸收回，换步撑靴系统6沿设备立柱4滑槽导轨向下移动。换步推进油缸回收结束后，换步撑靴系统6伸出第一撑紧油缸603，使稳定撑靴体602支撑井壁，达到稳定状态。换步撑靴系统6支撑结束后，固定撑靴系统5回收一定量的第二撑紧油缸，使其撑紧力达到稳定器状态，刀盘系统1开始向下掘进。此时竖井掘进机换步完成，开始下一循环掘进。
其他结构与实施例1相同。
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 (9)
1.一种竖井掘进机，其特征在于：包括设备立柱（4）和刀盘系统（1），刀盘系统（1）设置在设备立柱（4）的下部，所述设备立柱（4）上设有换步撑靴系统（6）和固定撑靴系统（5），固定撑靴系统（5）位于换步撑靴系统（6）与刀盘系统（1）之间且固定撑靴系统（5）与换步撑靴系统（6）之间设有推进机构（7）。
2.根据权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于：所述设备立柱（4）内设有出渣系统（3），出渣系统（3）的进渣端与刀盘系统（1）相对应。
3.根据权利要求1或2所述的竖井掘进机，其特征在于：所述换步撑靴系统（6）包括环形固定座（601），环形固定座（601）与设备立柱（4）滑动连接，环形固定座（601）上设有沿径向设置的第一撑紧油缸（603），第一撑紧油缸（603）的伸缩端设有撑靴体（602）。
4.根据权利要求3所述的竖井掘进机，其特征在于：所述第一撑紧油缸（603）沿周向等角度设置在环形固定座（601）内，环形固定座（601）的内壁上固定有滑块，滑块与设置在设备立柱（4）上的轴向滑槽（604）相配合。
5.根据权利要求1或2或4所述的竖井掘进机，其特征在于：所述固定撑靴系统（5）包括与设备立柱（4）固定连接的固定梁（501），固定梁（501）上设有沿径向设置的第二撑紧油缸（502），第二撑紧油缸（502）的伸缩端设有撑靴板（503）。
6.根据权利要求5所述的竖井掘进机，其特征在于：所述第二撑紧油缸（502）沿周向等角度设置在固定梁（501）上。
7.根据权利要求1或2或4或6所述的竖井掘进机，其特征在于：所述推进机构（7）为轴向设置的换步推进油缸，换步推进油缸的上部与换步撑靴系统（6）相连接、下部与固定撑靴系统（5）相连接。
8.根据权利要求7所述的竖井掘进机，其特征在于：所述刀盘系统（1）包括固定设置在设备立柱（4）上的主驱动（2）和与设备立柱（4）转动连接的刀盘（101），刀盘（101）与主驱动（2）相连接。
9.根据权利要求1或2或4或6或8所述的竖井掘进机，其特征在于：所述设备立柱（4）为中空柱体，中空柱体为出渣系统的出渣提供出渣通道。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113202478A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-03 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种竖井掘进机的换步掘进方法及掘进机 |
| CN113982488A (zh) * | 2021-09-10 | 2022-01-28 | 浙江天弘机器人科技有限公司 | 一种深基坑掘进机器人及其操作方法 |
| CN114278331A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-04-05 | 中铁工程装备集团有限公司 | 掘进机的撑靴推进及调向系统 |
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| CN113982488B (zh) * | 2021-09-10 | 2024-03-26 | 浙江天弘机器人科技有限公司 | 一种深基坑掘进机器人及其操作方法 |
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