[发明专利]一种钻孔间距可调整的掘进装置及掘进机

说明书

本发明公开了一种钻孔间距可调整的掘进装置及掘进机，其中，掘进装置包括刀盘、多个刀头、固定机构和钻孔机构，刀头垂直设在刀盘上并与刀盘可滑动连接；固定机构用于将在刀盘上滑动的刀头固定在刀盘上，以调整刀头在刀盘上的位置；钻孔机构设在刀盘上，钻孔机构包括在刀盘上可轴向伸缩的钻杆。本发明通过将钻孔机构设在刀盘上，通过钻孔机构完成对待开挖岩体的钻孔预破裂，再通过将刀头设在刀盘上并与刀盘可滑动连接，使刀头在刀盘上的位置调整，最后通过带有调整好刀头位置的刀盘对待开挖岩体进行掘进，可更好的发挥刀头的机械性能，从而达到对待开挖岩体的高效掘进的目的。

技术领域

本发明属于掘进机技术领域，特别涉及一种钻孔间距可调整的掘进装置及掘进机。

背景技术

隧道掘进机(TBM)的掘进效率取决于掘进机自身的机电液性能，同时也取决于待开挖岩体的物理力学特性。在完整硬岩掘进情况下(裂隙不发育、岩体完整性高，岩石单轴抗压强度大于150MPa)，现有技术中的掘进机适应性差，不能充分发挥掘进机机械的自身性能，导致工程掘进效率低，延缓工程进度与周期。

而现有的用于掘进机掘进的掘进装置，一般是固定布设在连接桥位置处，用以处理掌子面前方异常情形而用，在掘进机正常掘进时并不参与掘进破岩过程。掘进机的破岩依靠其刀盘和刀头，在刀盘前方布置有不同分布及尺寸的刀头，根据刀头的机械作用原理，切割待开挖岩体。但是，在面对完整性好、强度高的硬岩时，仅仅依靠刀头的楔、切、压等力学作用并不能快速的切割岩体，往往产生了岩体磨成岩粉的情形，这是由于掘进机掘进速度降低而导致的工程现象。掘进机在面对含有微裂隙的岩体时，其掘进性能方可得到充分发挥，更容易破岩。因此，一种能够在不同硬岩情形的掘进工况下实现高效破岩的掘进装置亟待研究。

发明内容

针对以上现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种钻孔间距可调整的掘进装置及掘进机，其中，掘进装置可使掘进机在完整性好、强度高的硬岩工况状态下的高效掘进工作。

本发明一方面提供了一种钻孔间距可调整的掘进装置，包括：

刀盘；

多个刀头，所述刀头垂直设在所述刀盘上并与所述刀盘可滑动连接；

固定机构，用于将在所述刀盘上滑动的所述刀头固定在所述刀盘上，以调整所述刀头在所述刀盘上的位置；

钻孔机构，设在所述刀盘上，包括在所述刀盘上可轴向伸缩的钻杆。

进一步的，所述钻孔机构还包括：

钻杆连接件，设在所述钻杆远离自由端的一端；

驱动组件，包括与所述钻杆连接件连接的旋转驱动轴、以及用于带动所述钻杆轴向运动的水平驱动件。

进一步的，所述水平驱动件为液压泵；所述驱动组件还包括与旋转驱动轴的伺服电机，所述伺服电机用于带动所述钻杆轴向旋转。

进一步的，所述钻孔机构上还设有封堵元件，所述封堵元件由高强度碳钢材料制成，且所述高强度碳钢材料的含碳量低于0.7％、强度高于所述刀盘强度的30％以上。

进一步的，所述刀头通过滑动机构与所述刀盘滑动连接，所述滑动机构包括：

第一滑槽组件，包括多个在所述刀盘上设置的第一滑槽；

第一滑块，设在所述刀头上并与所述第一滑槽滑动连接，且一所述第一滑槽与至少两个第一滑块滑动连接；

滑动驱动组件，设在所述第一滑块上，用于带动所述第一滑块在所述第一滑槽上移动。

进一步的，多个所述第一滑槽分别沿所述刀盘的直径设置，所述滑动驱动机构包括设在所述刀盘上并靠近所述第一滑槽设置的第一丝杠，所述第一丝杠的活塞杆与所述第一滑块连接。

进一步的，所述固定机构包括：