[实用新型]一种硬岩掘进机

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于隧道挖掘的通用紧凑型硬岩掘进机。

背景技术

全断面硬岩掘进机是融合机、电、液技术为一体的大型掘进装备，被广泛的应用于硬岩地质的各种隧道施工建设工程中，尤其对于大型长距离隧道工程，由于工程长、大、深隧洞的特点，使得传统的钻爆法难以适应工程建设需要，而采用掘进机施工具有快速、优质、安全、经济、环保等突出优点。

目前，被人们广泛使用的全断面硬岩掘进机分为开敞式和护盾式两种，护盾式掘进机又分为单护盾和双护盾。开敞式掘进机是一种利用支撑机构撑紧在洞壁上以承受向前推进的反作用力及反扭矩的全断面硬岩掘进机，适用于岩石整体性较好的隧洞。其结构简单、快速灵活、配备较全的支护设备，但是当遇到断层或风化软弱围岩时，掘进机支撑机构将无法工作，被迫停机；此外在开敞式掘进机掘进过程中需要大面积围岩支护，特别是遇到大的地下涌水时，掘进速度缓慢；在较差的围岩条件下开敞式掘进机还存在定向性、稳定性差的缺陷；由于掘进过程中操作人员暴露在隧洞环境中，发生塌方或岩爆时容易引发人身安全问题。

单护盾式掘进机仅适用于管片模式，推进系统依靠来自管片的支反力前进，适合于围岩稳定性较差地层，有一定的局限性。

双护盾掘进机是在整机外围设置与机器直径相一致的圆形护盾结构，有主推进和辅助推进两套推进系统，在掘进松软破碎或复杂岩层时较开敞式掘进机具有一定优越性，并且它克服了开敞式掘进机在软弱围岩条件下无法掘进的缺点，配备主推进和辅助推进两套推进系统使得其比开敞式掘进机具有广泛的地质适应性，可实现安全快速施工。但是由于机身较长的先天不足，在遇到收缩性围岩或经过断层破碎带时容易出现卡机事故。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型式的全断面硬岩掘进机，解决开敞式掘进机在软弱围岩条件下无法掘进和双护盾式掘进机在遇到收缩性围岩或经过断层破碎带时容易出现卡机无法通过的问题。该掘进机综合了现有掘进机的各方面优势，具有更加广泛的地质适应性。

为达上述目的，本实用新型提供一种硬岩掘进机，包括：刀盘、主轴承、前盾、主驱动、伸缩盾及铰接油缸、支撑盾、主推进系统和辅助推进系统、反扭矩系统、指形盾、主梁、钢拱架安装器、锚杆钻、超前钻、皮带输送机；其中，刀盘位于前盾前部，刀盘上设置盘形滚刀；主轴承位于前盾内部，与主驱动连接；伸缩盾位于前盾和支撑盾之间，包括内伸缩盾和外伸缩盾，外伸缩盾通过螺栓与前盾相连，内伸缩盾通过铰接油缸与支撑盾连接；支撑盾通过主推进系统、反扭矩系统与前盾相连接；辅助推进系统设置在支撑盾内；支撑盾后端设置指形盾；主梁悬臂安装在支撑盾内部，其上设置钢拱架安装器、锚杆钻和超前钻；皮带输送机贯穿安装在整个掘进机内部。

进一步，所述刀盘采用面板式箱型结构；刀盘具采用钢板焊接而成，且在钢板上直接加工出滚刀安装座；所述前盾上设置稳定器和辅助支撑。

进一步，所述主轴承为三轴向滚柱轴承，并带有外齿圈，外齿圈与所述主驱动输出端的小齿轮相啮合。

进一步，所述支撑盾上装有撑靴系统。

进一步，所述刀盘、前盾、支撑盾直径依次减小；所述内伸缩盾与支撑盾直径相同、外伸缩盾与前盾直径相同。

进一步，所述主驱动由变频电机或液压马达驱动。

进一步，所述铰接油缸为连接内伸缩盾和支撑盾的从动铰接油缸。

进一步，所述主推进系统包括若干主推进油缸系统；主推进油缸系统分为4个单元，每个单元装有行程传感器。

进一步，所述辅助推进系统包括设置在支撑盾内部的一组辅助推进油缸；辅助推进油缸分为四组，每组都装有行程传感器。

进一步，所述指形盾前部结构为弧形钢板，尾部为长板条；所述锚杆钻为双系统功能钻机；所述钢拱架安装器安装钢拱架或钢管片。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型掘进机既保留传统开敞式掘进机的步进方式、支护手段等特点，又兼顾了双护盾掘进机具有多种掘进模式从而地质适应范围更广的优点。主机长度短，减小了盾体与隧道壁摩擦，避免卡机事故发生；盾体设计成阶梯变化的型式，掘进机机身成锥形，有效避免了在遇到收缩性围岩或经过断层破碎带时卡机事故的发生。并且具有安全性高、掘进灵活，成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种硬岩掘进机的结构图；

图2是本实用新型实施例一种硬岩掘进机的刀盘结构图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是图1的B-B剖视图；

图5是图1的C-C剖视图；