一種隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭和裝有該機(jī)頭的隧道掘進(jìn)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，涉及專用工程機(jī)械領(lǐng)域，所述機(jī)頭包括切割刀盤，所述切割刀盤設(shè)置有多個(gè)切割刀片，所述切割刀片通過彈性伸縮部件連接于所述切割刀盤，所述機(jī)頭還包括至少一個(gè)沖擊裝置，所述切割刀盤配合設(shè)置有沖擊孔，所述沖擊裝置穿過所述沖擊孔對外沖頂。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還包括一種裝有該機(jī)頭的隧道掘進(jìn)機(jī)。本發(fā)明提供的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭和裝有該機(jī)頭的隧道掘進(jìn)機(jī)，在單一巖土層存在不同土質(zhì)（硬質(zhì)巖土、軟質(zhì)巖土）時(shí)，不需要停機(jī)更換刀具即可進(jìn)行隧道挖掘，有效提高了掘進(jìn)效率，同時(shí)節(jié)約大量人力物力資源。
【專利說明】一種隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭和裝有該機(jī)頭的隧道掘進(jìn)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及專用工程機(jī)械領(lǐng)域，具體而言，涉及一種隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭和裝有該機(jī)頭的隧道掘進(jìn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道掘進(jìn)機(jī)，是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械。隧道掘進(jìn)機(jī)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程，較傳統(tǒng)施工方法具有效率高、一體施工、減少手續(xù)等優(yōu)點(diǎn)。隧道掘進(jìn)機(jī)的關(guān)鍵就是機(jī)頭，但是目前現(xiàn)有的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭上的切割刀盤大多采用一體設(shè)計(jì)，切割刀盤上的切割刀片種類單一，只能設(shè)置為僅切割硬質(zhì)巖土或僅切割軟質(zhì)巖土的刀片，面對復(fù)雜巖土層的挖掘，需要經(jīng)常停機(jī)更換刀片，延緩進(jìn)度，增加施工成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，以解決上述的問題。
[0004]在本發(fā)明提供了一種隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，所述機(jī)頭包括切割刀盤，所述切割刀盤設(shè)置有多個(gè)切割刀片，所述切割刀片通過彈性伸縮部件連接于所述切割刀盤，所述機(jī)頭還包括至少一個(gè)沖擊裝置，所述切割刀盤配合設(shè)置有沖擊孔，所述沖擊裝置穿過所述沖擊孔對外沖頂。
[0005]進(jìn)一步地，所述機(jī)頭還包括收料腔以及連接所述收料腔的輸料通道，所述切割刀盤設(shè)有與所述收料腔相通的收料口。收料口直接與收料倉相通，可以增加排出碎料的效率，實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)渣的同步進(jìn)行，增加掘進(jìn)效率。
[0006]進(jìn)一步地，所述切割刀盤的邊緣處設(shè)置有將挖掘出的碎料導(dǎo)入所述收料口的收料刀。收料刀可以將擠壓到邊緣的碎料收集引導(dǎo)至收料腔，增加掘進(jìn)效率。
[0007]進(jìn)一步地，所述沖擊裝置的軸線與所述切割刀盤的端面的垂線成5?30°角。具有一定角度的沖擊裝置可以防止沖擊裝置卡在土里。
[0008]進(jìn)一步地，所述機(jī)頭還包括多個(gè)沖擊裝置，多個(gè)沖擊裝置關(guān)于所述切割刀盤的端面的中心點(diǎn)對稱，所述沖擊裝置在所述切割刀盤上的投影的方向與所述沖擊裝置的切線速度的方向成90?270°角。沖擊產(chǎn)生的反作用力的分量可以促進(jìn)切割刀盤旋轉(zhuǎn)。
[0009]進(jìn)一步地，靠近所述切割刀盤邊緣的沖擊裝置對外沖頂?shù)阶畲笪恢脮r(shí)，其頂端向外超出所述切割刀盤邊緣。通過沖擊裝置沖擊更大挖掘面積，進(jìn)而減少切割刀盤挖掘的阻力。
[0010]進(jìn)一步地，所述彈性伸縮部件為液壓減震器或者彈簧。采用液壓減震器時(shí)，其耐用性強(qiáng)。采用彈簧價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡單，但容易損壞。
[0011]進(jìn)一步地，所述切割刀盤包括多組切割刀片，每組切割刀片關(guān)于切割刀盤的端面的中心點(diǎn)對稱，每組切割刀片的各切割刀片逐漸向下一個(gè)收料口偏斜并靠近。這樣設(shè)置的刀具可以加快對土層的切削，同時(shí)對碎料也有一定的引導(dǎo)作用。
[0012]本發(fā)明的另一目的在于提供一種隧道掘進(jìn)機(jī)，包括機(jī)體，機(jī)頭以及行走裝置，所述隧道掘進(jìn)機(jī)采用上述機(jī)頭，所述機(jī)頭活動連接于所述機(jī)體上。
[0013]進(jìn)一步地，所述隧道掘進(jìn)機(jī)還包括驅(qū)動切割刀盤旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置為液壓發(fā)動機(jī)。液壓馬達(dá)較傳統(tǒng)馬達(dá)，能提供更平穩(wěn)，更持久的穩(wěn)定動力。
[0014]本發(fā)明提供一種隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭和相應(yīng)的隧道掘進(jìn)機(jī)。通過切割刀盤和沖擊裝置進(jìn)行挖掘，切割刀片通過彈性伸縮部件連接于切割刀盤，實(shí)現(xiàn)切割硬質(zhì)巖土和軟質(zhì)巖土的自動轉(zhuǎn)換。當(dāng)遇到較硬的巖土層，切割刀片通過彈性伸縮部件回縮，通過沖擊裝置進(jìn)行挖掘，同時(shí)也保護(hù)了切割刀片。在單一巖土層存在不同土質(zhì)(硬質(zhì)巖土、軟質(zhì)巖土)時(shí)，不需要停機(jī)更換刀具即可進(jìn)行隧道挖掘，有效提高了掘進(jìn)效率，同時(shí)節(jié)約大量人力物力資源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭主視圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭側(cè)面剖視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭A部局部放大圖；
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭切割刀片與切割刀盤連接部局部放大圖；
[0019]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的隧道掘進(jìn)機(jī)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]結(jié)合圖1-4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，所述機(jī)頭包括切割刀盤I，所述切割刀盤I設(shè)置有多個(gè)切割刀片6，所述切割刀片6通過彈性伸縮部件7連接于所述切割刀盤I，所述機(jī)頭還包括至少一個(gè)沖擊裝置2，所述切割刀盤I配合設(shè)置有沖擊孔，所述沖擊裝置2穿過所述沖擊孔對外沖頂。切割刀片6通過彈性伸縮部件7可以實(shí)現(xiàn)自由伸縮。所述彈性伸縮部件為液壓減震器或者彈簧。根據(jù)切割刀片6的耐磨度，硬度和巖土的性質(zhì)，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膹椓?，保證切割刀片6在掘進(jìn)遇到較硬巖土?xí)r自動向切割刀盤I內(nèi)縮回一定距離，從而主要依靠沖擊裝置2破碎挖掘。
[0022]所述機(jī)頭還包括收料腔4以及連接所述收料腔4的輸料通道8，所述切割刀盤I設(shè)有與所述收料腔4相通的收料口 5。所述切割刀盤I的邊緣處設(shè)置有將挖掘出的碎料導(dǎo)入所述收料口 5的收料刀3。收料口 5直接與收料腔4相通，可實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)渣的同步進(jìn)行，增加掘進(jìn)效率。收料刀3可以將擠壓到邊緣的碎料收集引導(dǎo)至收料腔4，增加碎料排出的效率。
[0023]多個(gè)相同沖擊裝置2設(shè)置在所述機(jī)頭上。沖擊裝置2的軸線與切割刀盤I的端面的垂線成5?30°角，使沖擊裝置2具有一定斜度，不是垂直于切割刀盤1，避免沖擊裝置2在邊沖擊邊隨切割刀盤I轉(zhuǎn)動的時(shí)候卡在土中，折斷沖擊裝置2。
[0024]同時(shí)，所述沖擊裝置在所述切割刀盤上的投影的方向與所述沖擊裝置的切線速度的方向成90?270°角。即將沖擊裝置2的沖擊方向在切割刀盤I上進(jìn)行投影，這個(gè)投影的方向與沖擊裝置2所在位置的切線速度的方向成90?270°角，這樣設(shè)置，使得每2個(gè)對稱的沖擊裝置2受到的反作用力的分量組成一個(gè)力偶矩，所述力偶矩可以促進(jìn)切割刀盤I旋轉(zhuǎn)。[0025]靠近切割刀盤I邊緣的所述沖擊裝置2的頂端沖擊最遠(yuǎn)時(shí)，所述頂端向外超出所述切割刀盤I邊緣。沖擊裝置2在沖擊時(shí)所沖出的邊緣略微大于切割刀盤I的外徑，減少了機(jī)頭與隧道之間的摩擦，進(jìn)一步提高掘進(jìn)效率。沖擊裝置2所到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)與切割刀盤I的距離為30mm。這個(gè)距離的限定，保證了沖擊裝置2足夠的沖擊深度，也有效避免沖擊裝置2卡死在土層中。
[0026]切割刀盤I包括多組切割刀片6，每組切割刀片6關(guān)于切割刀盤I的端面的中心點(diǎn)對稱，每組切割刀片6的各切割刀片6逐漸向下一個(gè)收料口 5偏斜并靠近。這里指的下一個(gè)切料口是指沿切割刀盤I的旋轉(zhuǎn)方向，緊鄰所述切割刀片6的收料口 5。這樣設(shè)置的切割刀片6可以更加有效的加快碎料的切削和排出。
[0027]結(jié)合圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的裝有上述機(jī)頭的隧道掘進(jìn)機(jī)，包括機(jī)體11，主軸10，機(jī)頭以及行走裝置，所述機(jī)頭連接在主軸10上，主軸10活動連接于所述機(jī)體上，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)頭與主軸10的前后、左右、上下移動。使機(jī)頭可以在掘進(jìn)中更好的調(diào)節(jié)掘進(jìn)的方向。隧道掘進(jìn)機(jī)還包括驅(qū)動切割刀盤I旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置9，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置9為液壓發(fā)動機(jī)。液壓發(fā)動機(jī)相比普通發(fā)動機(jī)能夠連續(xù)長時(shí)間的提供平穩(wěn)的動力。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，其特征在于，所述機(jī)頭包括切割刀盤，所述切割刀盤設(shè)置有多個(gè)切割刀片，所述切割刀片通過彈性伸縮部件連接于所述切割刀盤，所述機(jī)頭還包括至少一個(gè)沖擊裝置，所述切割刀盤配合設(shè)置有沖擊孔，所述沖擊裝置穿過所述沖擊孔對外沖頂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，其特征在于，所述機(jī)頭還包括收料腔以及連接所述收料腔的輸料通道，所述切割刀盤設(shè)有與所述收料腔相通的收料口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，其特征在于，所述切割刀盤的邊緣處設(shè)置有將挖掘出的碎料導(dǎo)入所述收料口的收料刀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，其特征在于，所述沖擊裝置的軸線與所述切割刀盤的端面的垂線成5?30°角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，其特征在于，所述機(jī)頭還包括多個(gè)沖擊裝置，多個(gè)沖擊裝置關(guān)于所述切割刀盤的端面的中心點(diǎn)對稱，所述沖擊裝置在所述切割刀盤上的投影的方向與所述沖擊裝置的切線速度的方向成90?270°角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，其特征在于，靠近所述切割刀盤邊緣的沖擊裝置對外沖頂?shù)阶畲笪恢脮r(shí)，其頂端向外超出所述切割刀盤的邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，其特征在于，所述彈性伸縮部件為液壓減震器或者彈簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭，其特征在于，所述切割刀盤包括多組切割刀片，每組切割刀片關(guān)于切割刀盤的端面的中心點(diǎn)對稱，每組切割刀片的各切割刀片逐漸向下一個(gè)收料口偏斜并靠近。
9.一種隧道掘進(jìn)機(jī)，包括機(jī)體、機(jī)頭以及行走裝置，其特征在于，所述隧道掘進(jìn)機(jī)采用權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的機(jī)頭，所述機(jī)頭活動連接于所述機(jī)體上。
10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的隧道掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，所述隧道掘進(jìn)機(jī)還包括驅(qū)動切割刀盤旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置為液壓發(fā)動機(jī)。
【文檔編號】E21D9/10GK103437776SQ201310416711
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】甘忠榮 申請人:甘忠榮