[发明专利]一种盾构机、刀盘冲击扩挖执行装置、冲击机构

说明书

本发明公开了一种盾构机、刀盘冲击扩挖执行装置、冲击机构，冲击机构包括：冲击设备、安装于冲击设备端部的钻具以及回退转向组件；回退转向组件包括回退组件和/或转向组件；冲击设备安装于刀盘，并可随刀盘的转动而转动；回退组件带动冲击设备向前推出或向后退回，并在外力作用下使冲击设备被动退回；转向组件带动冲击设备朝正向或反向偏转，并在外力作用下使冲击设备被动偏转。本发明提供的冲击机构在冲击破岩与滚压破岩同步进行的工况下，可以有效避免冲击设备在前移或偏转方向受到挤压时，而使冲击设备损坏或卡阻的问题，极大提高了隧道掘进的连续性，提高了施工效率，降低了设备损耗，延长了冲击机构的使用寿命。

技术领域

本发明涉及地下工程施工技术领域，更具体地说，涉及一种冲击机构。此外，本发明还涉及一种包括上述冲击机构的刀盘冲击扩挖执行装置，以及一种包括上述冲击机构的盾构机。

背景技术

研究发现岩石抵抗破碎的强度高低，与其受压状态和受力方式有关，盾构机掘进中岩石属于三向受压状态，岩石单向受压时的剪切强度大幅低于三向受压时的剪切强度，因此，先利用冲击机构冲击开凿临空面，再用滚刀滚压破岩可有效提高破岩效率。

刀盘在转动过程中随着半径增大线速度逐渐增大，为了保证盾构机的施工效率，刀盘外周最小线速度在5m/min以上，这对冲击设备的设置及冲击特性提出了巨大的挑战，现有技术通常将冲击类设备的冲击破岩与滚刀滚压分阶段进行，导致破岩效率较低；若两者同步进行，冲击类设备在受到较大偏向载荷、岩石卡阻、冲击设备延伸过长等情况下容易致使钻头卡阻，甚至钎杆折弯，从而影响施工效率。

综上所述，如何提高破岩效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种冲击机构，在冲击破岩与滚压破岩同步结合进行的过程中，冲击设备受到前移方向的挤压时，在回退组件的带动下，冲击设备可以被动退回，冲击设备受到转动方向的挤压时，在转向组件的带动下，冲击设备可以被动偏转，避免冲击设备因受岩石挤压而损坏，使冲击破岩与滚压破岩可以连续的同步进行，提高破岩效率。

本发明的另一目的是提供一种包括上述冲击机构的刀盘冲击扩挖执行装置，以及一种包括上述冲击机构的盾构机。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种冲击机构，包括：冲击设备、安装于所述冲击设备端部的钻具以及回退转向组件；

所述回退转向组件包括回退组件和/或转向组件；

所述冲击设备安装于刀盘，并可随所述刀盘的转动而转动；

所述回退组件带动所述冲击设备向前推出或向后退回，并在外力作用下使所述冲击设备被动退回；

所述转向组件带动所述冲击设备朝正向或反向偏转，并在外力作用下使所述冲击设备被动偏转。

优选的，还包括滑座和相对于所述滑座可滑动的设置于所述滑座内的托盘，所述冲击设备与所述托盘连接。

优选的，所述滑座内设置有用于限制所述冲击设备相对于所述滑座滑动距离的限位结构。

优选的，所述限位结构包括位于所述冲击设备前侧的第一限位结构以及位于所述冲击设备后侧的第二限位结构。

优选的，所述回退转向组件包括所述回退组件，所述回退组件包括驱动所述冲击设备前移或后退的回退油缸以及安装于所述回退油缸的第一溢流阀；所述回退油缸转动连接于所述托盘；

所述冲击设备前移过程中受到挤压时，所述第一溢流阀溢流，以使所述冲击设备退回。

优选的，所述回退转向组件包括所述转向组件，所述转向组件包括驱动所述冲击设备偏转的转向油缸以及安装于所述转向油缸的第二溢流阀；所述转向油缸转动连接于所述滑座；