[实用新型]全断面行星掘进机

说明书

本实用新型是采用行星结构的全断面行星掘进机。适用于城市地下管道设施、地铁、隧道及其它地下工程的施工。

就全断面掘进机而言，现有的掘进机都设有一个与所建隧道直径相符的圆筒，在圆筒中心用轴承支撑着一根可绕圆筒中心线转动的转轴，在转轴的后部是马达和传动机构，在转轴的前端固接一个切削转盘，转盘上安装若干固定的切削器或可转动的切削器。由马达驱动转轴，带动前面的转盘转动，进而通过切削器对岩土进行切削。用这样方法设计的掘进机有如CN85104500介绍的遮护式隧道掘削机、CN85104514介绍的屏蔽式隧道挖掘机、CN85107825介绍的防护式隧道掘进机以及CN86100645介绍的掩护支架平硐掘进机。

在上述的全断面掘进机中，它们的圆筒的直径与所建隧道的直径相符，一台掘进机制成后，只能用于挖掘相应直径的隧道。在使用时，需要在挖掘隧道前事先放置好掘进机，当隧道建成后，由于它的圆筒的缘故，拆除、搬运掘进机都会有很多困难。还有一点，在上述的掘进机中，都是由切削转盘转动，带动切削器直接对岩土进行切削，切削的阻力及阻力矩都很大，使得掘进机的构件比较粗大、笨重，并占据很多空间。这对于施工时观察切削状况，更换切削器和维修掘进机都很不利。一般只有大型的掘进机（如直径16米）才能留出足够的空间以便工作人员进行上述工作。挖掘小直径（如直径2米）的隧道则无法使用这种掘进机。

本实用新型的目的就是提供一种结构合理，使用灵活，安装、维修、拆卸方便的全断面行星掘进机。

本实用新型的全断面行星掘进机，包括一个由支架直接支撑在隧道管壁上的机座，它的中心线与隧道中心线重合。在机座的前部是一个带有三根可以自转的主刀杆的回转盘，在机座的后部是该掘进机的驱动机构。工作时，在一台马达的驱动下，使主刀杆一面作绕自身轴线的自转，同时由回转盘带动，作绕机座中心线的公转。主刀杆上装有用于切削的刀片，通过主刀杆的自转对岩土进行沿隧道径向的小面积的切削，同时通过主刀杆的公转完成对全部断面的切削。主刀杆用锥柄和斜铁联接在回转盘外部，更换不同长度的主刀杆，就可以切削不同直径的隧道。

下面通过附图对本实用新型作进一步的说明。

在附图中：图1是本实用新型结构的纵向剖视图。

图2是本实用新型的左视图。

图3是图1中线Ⅰ－Ⅰ的剖面图。

图4是实施本实用新型的施工法示例。

在图1中，机座1由上支架2和下支架3支撑在构成隧道的管件上（参见图4），在机座1的中心有一根空心转轴4，在空心转轴的前部构成回转盘5，在回转盘5的中心是伞齿轮箱6，沿回转盘5径向按120°等分，装有三根主刀轴7（图中只画一根），主刀轴7由轴承8支撑在回转盘5内，主刀轴外端从回转盘伸出。

在机座1的后部设有一个行星齿轮箱9，接在其后的是减速器10和驱动马达11。

在机座1的中心线上，贯穿空心转轴4，设置着主轴12。主轴的前端装有一伞齿轮13，在主轴12位于行星齿轮箱9的部分形成一对偏心轮14。

在行星齿轮箱9中，有一对行星轮15，由轴承16支撑在偏心轮14上。行星轮15的外缘有轮齿17。在行星齿轮箱9的壳体18上有一内齿圈19。行星轮15的齿数比内齿圈19的齿数少若干个。这样当偏心轮14转动时，可以驱动行星轮15，使其在内齿圈19上碾压，形成与主轴方向相反的转动。在行星轮15的轮辐上沿周向均匀布置若干销孔20，相当数目的销轴21就插进这些销孔20，销轴的另一端固接在空心转轴4的后端突盘22上。

在回转盘5内的伞齿轮箱6中还有三个伞齿轮23（图中只图一个）分别固接在三根主刀轴7上。主刀轴7沿回转盘5的径向伸出回转盘5，在主刀轴7的外端有锥柄24，主刀杆25就套在锥柄24上并用斜铁26与主刀轴联接在一起。在主刀杆25上用螺钉27固接若干用于切削的刀片28。

工作时，马达11通过减速器10驱动主轴12转动，并通过主轴12分两路传递。在主轴12头部通过伞齿轮13与伞齿轮23的啮合驱动主刀轴7。主刀轴7绕回转盘5的径向转动。同时主轴12通过偏心轮14，驱动行星轮15在内齿圈19上碾压，形成与主轴相反方向的转动，通过销孔20拨动销轴21，进而带动空心转轴4作绕机座1中心线的转动。空心转轴4前端的回转盘5随之转动，使得置于回转盘5上的主刀轴7作绕机座1中心线的公转。

本实用新型的全断面行星掘进机，就是通过主刀轴7的自转对岩土进行沿隧道径向的小面积的切削；而通过主刀轴7的公转完成对隧道的全断面切削。以小面积切削的积累获得大面积的切削。这即是本实用新型的特征。