[发明专利]一种适用于小直径岩石隧道的紧凑型全断面岩石掘进机

说明书

本案提供的适用于小直径岩石隧道的紧凑型全断面岩石掘进机，驱动电机通过驱动减速机、驱动轴、驱动支撑把扭矩传递给刀盘，带动刀盘旋转。在围岩条件较好时，撑紧油缸通过撑靴撑紧岩石洞壁，推进油缸推动铰接盾和前盾前移，再通过前盾上的驱动支撑推动刀盘，刀盘通过旋转与挤压破碎岩石并由出渣系统转运出去，完成隧道的开挖；待推进油缸达到行程后，撑紧盾内部撑紧油缸缩回，推进油缸缩回，撑紧盾前移，完成一个推进循环。针对软弱围岩的不利工况，在撑紧盾后部设计辅助撑紧机构以应对撑紧力不足，同时可在岩破碎时起到辅助撑紧作用和撑紧盾换步作用。本案具有设计合理、结构紧凑、挖掘效率高、满足岩石隧道施工要求等优点。

技术领域

本发明属于隧道施工机械技术领域，特别适用于小直径(直径小于3m)快速施工的全断面岩石掘进机。

背景技术

目前，全断面岩石掘进机在中大断面岩石隧道施工中较成熟，但在在小直径岩石隧道施工中，受制于全断面岩石掘进机的结构限制，传统采用人工爆破法，月进尺不到100m，且工作环境异常恶劣。

因此，如何满足小直径岩石隧道施工要求，提高掘进效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于小直径岩石隧道的紧凑型全断面岩石掘进机，利用滚刀挤压破岩原理，机构设计合理、结构紧凑、操作空间合理、掘进效率高、满足小直径岩石隧道施工要求，解决了小直径岩石隧道安全高效施工难题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于小直径岩石隧道的紧凑型全断面岩石掘进机，包括刀盘、主机、主驱动系统、辅助撑紧机构和出渣系统；其中，

所述刀盘设置有刀盘溜渣板；

所述主机包括依次设置的前盾、铰接盾、伸缩盾和撑紧盾，所述铰接盾通过铰接油缸与所述前盾连接，所述铰接盾通过推进油缸与所述撑紧盾连接，所述伸缩盾与所述铰接盾搭接，所述伸缩盾通过伸缩盾油缸与所述撑紧盾连接，所述撑紧盾设置有撑紧油缸，所述撑紧油缸连接撑靴；

所述主驱动系统包括驱动支撑、驱动减速机、驱动电机和驱动轴，所述驱动支撑固定于所述前盾的前部且与所述刀盘连接，所述驱动减速机和所述驱动电机均固定于所述前盾的后部，所述驱动电机通过所述驱动减速机连接所述驱动轴，所述驱动轴与所述驱动支撑连接；

所述辅助撑紧机构设置于所述撑紧盾的后部，用于辅助撑紧以及所述撑紧盾的换步；

所述出渣系统贯穿所述主机，用于将所述刀盘的刀盘溜渣板截割渣料转运出去。

可选的，所述辅助撑紧机构包括底座、辅助推进油缸、辅助撑紧油缸和辅助撑靴，所述辅助推进油缸连接所述撑紧盾和所述辅助撑靴，所述底座与隧道接触，所述辅助撑紧油缸两端分别连接其两侧的所述辅助撑靴。

可选的，所述撑紧盾设置有撑紧杠杆，所述撑紧油缸连接所述撑紧杠杆和所述撑靴。

可选的，所述驱动轴上设置有旋转接头以及输水管，所述刀盘设置有喷嘴，外部水源依次通过所述旋转接头和所述输水管通入所述喷嘴。

可选的，所述输水管为开设于所述驱动轴上且贯穿轴线的通槽。

可选的，还包括罩设于所述撑紧盾后部的临时支护，用于操作人员在该区域对围岩进行支护。

可选的，所述出渣系统包括皮带机，所述皮带机的前部与所述刀盘溜渣板搭接、后部与隧道皮带机搭接。

可选的，所述皮带机位于所述主驱动系统上部。

可选的，所述前盾设置有稳定靴。

可选的，所述刀盘的外部边缘设置有预留换刀通道，以便更换。

本方案提供一种适用于小直径岩石隧道的紧凑型全断面岩石掘进机，有益效果在于：