[发明专利]全断面环切辊压式掘进机

说明书

本发明公开了一种全断面环切辊压式掘进机，包括掘进盘体，掘进盘体的前端端面上分布有弧形切削刀具和辊压轮组，并且所述弧形切削刀具的前端超过辊压轮组的端面，所述弧形切削刀具包括阵列分布在掘进盘体端面上的齿座和固设在各齿座外缘上的切削齿，所述齿座为弧形结构，并沿掘进盘体周向延伸。本发明的有益效果是：具有更少的切削量，降低了刀具的损耗，掘进机的制造成本也更低，掘进效率得到了显著的提升。

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种全断面环切辊压式掘进机。

背景技术

随着我国铁路、公路、水利以及市政工程等建设事业的高速度增长，我国的掘进机械迎来了飞速的发展，当前已成为世界最大的掘进机制造基地及应用市场。

在隧道的挖掘建设中，对于坚硬岩石的非爆破开挖，应用最广泛的属于TBM(隧道掘进机)，其破岩机理是利用滚刀压入岩石产生裂纹并使裂纹扩展，再用刮刀刮削岩石，以达到破岩挖掘的目的。但是这种隧道掘进机存在刀具消耗大、设备制造成本高、能耗大、掘进效率低等技术缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种全断面环切辊压式掘进机，以解决传统掘进机刀具消耗大、设备制造成本高、能耗大、掘进效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种全断面环切辊压式掘进机，包括掘进盘体，其关键在于：所述掘进盘体的前端端面上分布有弧形切削刀具和辊压轮组，并且所述弧形切削刀具的前端超过辊压轮组的端面，所述弧形切削刀具包括阵列分布在掘进盘体端面上的齿座和固设在各齿座外缘上的切削齿，所述齿座为弧形结构，并沿掘进盘体周向延伸。

采用上述结构，掘进机工作时，掘进盘体回转运动，其前端的弧形切削刀具先在隧道的掌子面上旋切出环形槽，随着深度的增加，位于弧形切削刀具后面的辊压轮组再将环形槽的槽壁压碎，从而达到破岩的目的。相比传统的切削方式，切削量更少，降低了刀具的损耗，掘进机的制造成本更低，掘进效率得到了明显的提升。

作为优选：还包括前护盾体，所述掘进盘体通过回转支承转动安装在前护盾体上，所述前护盾体上设有依次动力连接的驱动电机、变速箱和驱动齿轮，以驱动所述掘进盘体转动。采用上述结构，驱动电机工作即可带动掘进盘体转动。

作为优选：所述辊压轮组包括至少两个以转动方式设置在掘进盘体上的辊压轮，各个辊压轮的轴线均穿过掘进盘体的圆心，且各个辊压轮的轴线之间具有夹角。采用上述结构，切削齿能够有效的在岩石上旋切出环形槽，辊压轮能够有效的将环形槽的槽壁压碎。

作为优选：所述弧形切削刀具和辊压轮组各设有两组，并以中心对称方式分布在所述掘进盘体上。采用上述结构，能够保证掘进效率。

作为优选：所述前护盾体的后端通过支撑导向柱可前后移动的安装有后护盾体，前护盾体与后护盾体之间连接有进给油缸，用于驱动前护盾体或后护盾体移动。

作为优选：所述后护盾体的周向侧壁分布有支撑油缸。采用上述结构，当支撑油缸伸出并支撑在洞壁上时，进给油缸工作能够驱动前护盾体的向前进给，从而保证弧形切削刀具对掌子面进行连续切削，当支撑油缸从洞壁上收回时，进给油缸工作能够驱动后护盾体向前移动，从而实现掘进机的向前行走。

作为优选：所述掘进盘体在对应弧形切削刀具和辊压轮组之间的位置设有排渣通道，掘进盘体上还安装有用于排渣的螺旋板，掘进盘体的下侧布置有刮板输送机。采用上述结构，以便于将掘进机前部的岩渣实时排出。

作为优选：所述掘进盘体上安装有中央回转水接头。采用上述结构，能够对切削道具起到降温作用，并提升排渣效率。

作为优选：所述掘进盘体的后端边缘向内收缩，前端边缘上设有保径齿座组。采用上述结构，后端边缘向内收缩能够留出活动空间，以便于掘进机转向，保径齿座组能够有效保证掘进的断面尺寸。