【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及掘進(jìn)機(jī)，具體是可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件及方法。
技術(shù)介紹
1、盾構(gòu)機(jī)是一種使用盾構(gòu)法的隧道掘進(jìn)機(jī)。盾構(gòu)的施工法是掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)的同時構(gòu)建（鋪設(shè)）隧道之“盾”（指支撐性管片）。
2、現(xiàn)有的掘進(jìn)機(jī)主要是機(jī)械破巖，通過刀盤上的滾刀旋轉(zhuǎn)和軸向壓力作用，對巖石進(jìn)行擠壓、剪切和拉裂，實現(xiàn)巖石的破碎。這種方式，成型的隧道斷面輪廓較差，參差不齊，還需要工作人員對隧道斷面輪廓進(jìn)行修整。并且在對較硬巖石進(jìn)行掘進(jìn)時，由于需要整面破碎，掘進(jìn)的效率會大大降低，不便于使用者使用。
3、針對上述問題，現(xiàn)在設(shè)計一種改進(jìn)的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件及方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件及方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，包括掘進(jìn)機(jī)本體，所述掘進(jìn)機(jī)本體的掘進(jìn)端內(nèi)部設(shè)置有支撐框，所述支撐框靠近掘進(jìn)機(jī)本體內(nèi)部的一端安裝有用于對支撐框進(jìn)行支撐的支撐架，所述支撐架遠(yuǎn)離支撐框的一端安裝有用于對支撐架進(jìn)行支撐的支架，所述支架遠(yuǎn)離支撐架的一端安裝在掘進(jìn)機(jī)本體內(nèi)壁上，所述支撐框遠(yuǎn)離支撐架的一端設(shè)置有用于進(jìn)行破巖掘進(jìn)的破巖機(jī)構(gòu)，所述掘進(jìn)機(jī)本體的內(nèi)部設(shè)置有用于對支撐框內(nèi)部的巖石進(jìn)行鉆孔爆破的鉆孔爆破機(jī)構(gòu)。
4、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案：所述破巖機(jī)構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)動環(huán)，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)本體的掘進(jìn)端，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)與掘進(jìn)機(jī)本體和支撐框
5、作為本專利技術(shù)再進(jìn)一步的方案：所述支撐框靠近第一轉(zhuǎn)動環(huán)的一端設(shè)置有便于破碎的巖石進(jìn)入到掘進(jìn)機(jī)本體和支撐框之間的導(dǎo)向斜面。
6、作為本專利技術(shù)再進(jìn)一步的方案：所述驅(qū)動組件包括第二轉(zhuǎn)動環(huán)，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動連接在支撐框遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)動環(huán)的一端，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)的外徑與支撐框的外徑相同，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)的側(cè)壁上水平安裝有若干個與第二切割鋸齒一一對應(yīng)的連接板，所述連接板靠近第二切割鋸齒的一端穿過掘進(jìn)機(jī)本體和支撐框之間的間隙安裝在第一轉(zhuǎn)動環(huán)上，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)的內(nèi)壁上安裝有用于帶動第二轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動的齒環(huán)，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)遠(yuǎn)離支撐框一側(cè)的掘進(jìn)機(jī)本體內(nèi)壁上安裝有液壓馬達(dá)，所述液壓馬達(dá)的輸出端安裝有與齒環(huán)配合使用的齒輪，所述齒輪與齒環(huán)相互嚙合，所述連接板上設(shè)置有用于將掘進(jìn)機(jī)本體和支撐框之間的碎石移動到掘進(jìn)機(jī)本體內(nèi)部的輸送組件。
7、作為本專利技術(shù)再進(jìn)一步的方案：所述連接板的側(cè)壁上安裝有便于連接板沿著掘進(jìn)機(jī)本體內(nèi)壁和支撐框側(cè)壁轉(zhuǎn)動的滾珠。
8、作為本專利技術(shù)再進(jìn)一步的方案：所述輸送組件包括弧形擋環(huán)，所述弧形擋環(huán)安裝在第二轉(zhuǎn)動環(huán)遠(yuǎn)離支撐框一側(cè)的掘進(jìn)機(jī)本體內(nèi)壁上，所述弧形擋環(huán)的缺口設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)本體底部，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)和連接板遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)動環(huán)的一端均與弧形擋環(huán)緊貼在一起，所述連接板轉(zhuǎn)動方向的側(cè)壁上安裝有用于對掘進(jìn)機(jī)本體和支撐框之間的碎石進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向塊，所述連接板遠(yuǎn)離導(dǎo)向塊的一端安裝有擋塊，所述導(dǎo)向塊和擋塊緊貼在掘進(jìn)機(jī)本體內(nèi)壁和支撐框外壁上。
9、作為本專利技術(shù)再進(jìn)一步的方案：所述鉆孔爆破機(jī)構(gòu)包括液壓伸縮桿，所述液壓伸縮桿水平設(shè)置在支架遠(yuǎn)離支撐框一側(cè)的掘進(jìn)機(jī)本體內(nèi)壁上，所述液壓伸縮桿的輸出端安裝有連接塊，所述掘進(jìn)機(jī)本體的內(nèi)壁上水平安裝有與連接塊配合使用的限位滑軌，所述連接塊遠(yuǎn)離掘進(jìn)機(jī)本體中心位置的一端滑動連接在限位滑軌側(cè)壁上，所述連接塊靠近掘進(jìn)機(jī)本體中心位置的一端安裝有安裝塊，所述安裝塊的中心軸線與掘進(jìn)機(jī)本體的中心軸線重合，所述安裝塊靠近支撐框的一端呈圓周陣列安裝有若干個鉆孔機(jī)，所述鉆孔機(jī)正對支撐架上的空隙，所述支撐框的內(nèi)壁上設(shè)置有用于在爆破時對支撐框進(jìn)行保護(hù)的防護(hù)組件。
10、作為本專利技術(shù)再進(jìn)一步的方案：所述防護(hù)組件包括彈性橡膠片和若干個弧形擋板，所述弧形擋板呈圓周陣列設(shè)置在支撐框內(nèi)壁上，相鄰弧形擋板之間通過彈性橡膠片連接在一起，所述弧形擋板的外側(cè)壁上安裝有若干個彈簧，所述彈簧遠(yuǎn)離弧形擋板的一端安裝在支撐框內(nèi)壁上。
11、作為本專利技術(shù)再進(jìn)一步的方案：將鉆孔爆破機(jī)構(gòu)替換為激光切割設(shè)備和水射流切割設(shè)備中的一種。
12、可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件的使用方法，包括以下步驟：
13、步驟一：在使用時，啟動液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)的輸出端帶動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪帶動齒環(huán)轉(zhuǎn)動，齒環(huán)帶動第二轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動，第二轉(zhuǎn)動環(huán)帶動連接板轉(zhuǎn)動，連接板帶動第一轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動，第一轉(zhuǎn)動環(huán)帶動第一切割鋸齒和第二切割鋸齒轉(zhuǎn)動，隨著掘進(jìn)機(jī)本體的推進(jìn)，對巖體進(jìn)行破碎切割，破碎的巖石通過開口進(jìn)入到掘進(jìn)機(jī)本體和支撐框之間。
14、步驟二：連接板帶動導(dǎo)向塊和擋塊轉(zhuǎn)動，導(dǎo)向塊對破碎的巖石進(jìn)行導(dǎo)向推動，使破碎的巖石通過弧形擋環(huán)的缺口進(jìn)入到掘進(jìn)機(jī)本體底部。
15、步驟三：在巖石進(jìn)入到支撐框內(nèi)部后，啟動液壓伸縮桿，液壓伸縮桿的輸出端推動連接塊移動，連接塊推動安裝塊移動，安裝塊推動鉆孔機(jī)移動，鉆孔機(jī)穿過支撐架上的空隙對支撐框內(nèi)部的巖石進(jìn)行鉆孔，鉆孔完成后，移出鉆孔機(jī)，然后在鉆孔內(nèi)安放定量炸藥，對支撐框內(nèi)部的巖石進(jìn)行破碎，然后工作人員將破碎的巖石碎屑移出。
16、在破碎支撐框內(nèi)部巖石時，爆炸會使巖石沖擊弧形擋板，彈簧會對弧形擋板進(jìn)行緩沖，從而對支撐框進(jìn)行保護(hù)。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
18、本專利技術(shù)通過第一切割鋸齒和第二切割鋸齒對巖體進(jìn)行切割，成型的隧道斷面輪廓好，與盾構(gòu)刀盤的斷面一致，并且效率高。
19、本專利技術(shù)在第一轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動時，第一切割鋸齒和第二切割鋸齒破碎的巖石能夠通過開口進(jìn)入到掘進(jìn)機(jī)本體和支撐框之間，然后通過導(dǎo)向塊將掘進(jìn)機(jī)本體和支撐框之間的巖石輸送到掘進(jìn)機(jī)本體內(nèi)部，避免第一切割鋸齒和第二切割鋸齒卡住，提高第一切割鋸齒和第二切割鋸齒的工作效率。
20、本專利技術(shù)通過在支撐框內(nèi)部對巖體進(jìn)行爆破，爆炸區(qū)域可控，在支撐框的保護(hù)范圍內(nèi)，可避免對周圍巖體的影響，同時巖石碎屑散落到支撐框的內(nèi)部，便于工作人員進(jìn)行清理和運(yùn)輸。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，包括掘進(jìn)機(jī)本體（1），其特征在于，所述掘進(jìn)機(jī)本體（1）的掘進(jìn)端內(nèi)部設(shè)置有支撐框（10），所述支撐框（10）靠近掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)部的一端安裝有用于對支撐框（10）進(jìn)行支撐的支撐架（20），所述支撐架（20）遠(yuǎn)離支撐框（10）的一端安裝有用于對支撐架（20）進(jìn)行支撐的支架（21），所述支架（21）遠(yuǎn)離支撐架（20）的一端安裝在掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)壁上，所述支撐框（10）遠(yuǎn)離支撐架（20）的一端設(shè)置有用于進(jìn)行破巖掘進(jìn)的破巖機(jī)構(gòu)，所述掘進(jìn)機(jī)本體（1）的內(nèi)部設(shè)置有用于對支撐框（10）內(nèi)部的巖石進(jìn)行鉆孔爆破的鉆孔爆破機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述破巖機(jī)構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12），所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)本體（1）的掘進(jìn)端，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）與掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）轉(zhuǎn)動連接，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）的內(nèi)徑與支撐框（10）的內(nèi)徑相同，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）的外徑與掘進(jìn)機(jī)本體（1）的外徑相同，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）上呈圓周陣列開設(shè)有若干個使破碎的巖石進(jìn)入到掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）之
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述支撐框（10）靠近第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）的一端設(shè)置有便于破碎的巖石進(jìn)入到掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）之間的導(dǎo)向斜面（22）。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述驅(qū)動組件包括第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18），所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）轉(zhuǎn)動連接在支撐框（10）遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）的一端，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）的外徑與支撐框（10）的外徑相同，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）的側(cè)壁上水平安裝有若干個與第二切割鋸齒（15）一一對應(yīng)的連接板（16），所述連接板（16）靠近第二切割鋸齒（15）的一端穿過掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）之間的間隙安裝在第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）上，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）的內(nèi)壁上安裝有用于帶動第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）轉(zhuǎn)動的齒環(huán)（19），所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）遠(yuǎn)離支撐框（10）一側(cè)的掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)壁上安裝有液壓馬達(dá)（7），所述液壓馬達(dá)（7）的輸出端安裝有與齒環(huán)（19）配合使用的齒輪（8），所述齒輪（8）與齒環(huán)（19）相互嚙合，所述連接板（16）上設(shè)置有用于將掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）之間的碎石移動到掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)部的輸送組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述連接板（16）的側(cè)壁上安裝有便于連接板（16）沿著掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)壁和支撐框（10）側(cè)壁轉(zhuǎn)動的滾珠。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述輸送組件包括弧形擋環(huán)（9），所述弧形擋環(huán)（9）安裝在第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）遠(yuǎn)離支撐框（10）一側(cè)的掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)壁上，所述弧形擋環(huán)（9）的缺口設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)本體（1）底部，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）和連接板（16）遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）的一端均與弧形擋環(huán)（9）緊貼在一起，所述連接板（16）轉(zhuǎn)動方向的側(cè)壁上安裝有用于對掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）之間的碎石進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向塊（11），所述連接板（16）遠(yuǎn)離導(dǎo)向塊（11）的一端安裝有擋塊（17），所述導(dǎo)向塊（11）和擋塊（17）緊貼在掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)壁和支撐框（10）外壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述鉆孔爆破機(jī)構(gòu)包括液壓伸縮桿（2），所述液壓伸縮桿（2）水平設(shè)置在支架（21）遠(yuǎn)離支撐框（10）一側(cè)的掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)壁上，所述液壓伸縮桿（2）的輸出端安裝有連接塊（3），所述掘進(jìn)機(jī)本體（1）的內(nèi)壁上水平安裝有與連接塊（3）配合使用的限位滑軌（6），所述連接塊（3）遠(yuǎn)離掘進(jìn)機(jī)本體（1）中心位置的一端滑動連接在限位滑軌（6）側(cè)壁上，所述連接塊（3）靠近掘進(jìn)機(jī)本體（1）中心位置的一端安裝有安裝塊（4），所述安裝塊（4）的中心軸線與掘進(jìn)機(jī)本體（1）的中心軸線重合，所述安裝塊（4）靠近支撐框（10）的一端呈圓周陣列安裝有若干個鉆孔機(jī)（5），所述鉆孔機(jī)（5）正對支撐架（20）上的空隙，所述支撐框（10）的內(nèi)壁上設(shè)置有用于在爆破時對支撐框（10）進(jìn)行保護(hù)的防護(hù)組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述防護(hù)組件包括彈性橡膠片...
【技術(shù)特征摘要】
1.可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，包括掘進(jìn)機(jī)本體（1），其特征在于，所述掘進(jìn)機(jī)本體（1）的掘進(jìn)端內(nèi)部設(shè)置有支撐框（10），所述支撐框（10）靠近掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)部的一端安裝有用于對支撐框（10）進(jìn)行支撐的支撐架（20），所述支撐架（20）遠(yuǎn)離支撐框（10）的一端安裝有用于對支撐架（20）進(jìn)行支撐的支架（21），所述支架（21）遠(yuǎn)離支撐架（20）的一端安裝在掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)壁上，所述支撐框（10）遠(yuǎn)離支撐架（20）的一端設(shè)置有用于進(jìn)行破巖掘進(jìn)的破巖機(jī)構(gòu)，所述掘進(jìn)機(jī)本體（1）的內(nèi)部設(shè)置有用于對支撐框（10）內(nèi)部的巖石進(jìn)行鉆孔爆破的鉆孔爆破機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述破巖機(jī)構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12），所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)本體（1）的掘進(jìn)端，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）與掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）轉(zhuǎn)動連接，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）的內(nèi)徑與支撐框（10）的內(nèi)徑相同，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）的外徑與掘進(jìn)機(jī)本體（1）的外徑相同，所述第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）上呈圓周陣列開設(shè)有若干個使破碎的巖石進(jìn)入到掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）之間的開口（13），所述開口（13）遠(yuǎn)離掘進(jìn)機(jī)本體（1）的一端安裝有用于破碎巖石的第一切割鋸齒（14），相鄰兩個開口（13）之間的第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）上安裝有用于破碎巖石的第二切割鋸齒（15），所述支撐框（10）遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）一側(cè)的掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)部設(shè)置有用于驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）轉(zhuǎn)動的驅(qū)動組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述支撐框（10）靠近第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）的一端設(shè)置有便于破碎的巖石進(jìn)入到掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）之間的導(dǎo)向斜面（22）。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可旋轉(zhuǎn)沖擊的掘進(jìn)機(jī)破巖部件，其特征在于，所述驅(qū)動組件包括第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18），所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）轉(zhuǎn)動連接在支撐框（10）遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）的一端，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）的外徑與支撐框（10）的外徑相同，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）的側(cè)壁上水平安裝有若干個與第二切割鋸齒（15）一一對應(yīng)的連接板（16），所述連接板（16）靠近第二切割鋸齒（15）的一端穿過掘進(jìn)機(jī)本體（1）和支撐框（10）之間的間隙安裝在第一轉(zhuǎn)動環(huán)（12）上，所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）的內(nèi)壁上安裝有用于帶動第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）轉(zhuǎn)動的齒環(huán)（19），所述第二轉(zhuǎn)動環(huán)（18）遠(yuǎn)離支撐框（10）一側(cè)的掘進(jìn)機(jī)本體（1）內(nèi)壁上安裝有液壓馬達(dá)（7），所述液壓馬達(dá)（7）的輸出端安裝有與齒環(huán)（19）配合使用的齒輪（8），所述齒輪（8）與齒環(huán)（19）相互嚙合，所述連接板（16...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉永勝，呂乾乾，楊振興，李鳳遠(yuǎn)，高攀，王斌，李文慶，任亞坤，趙海雷，王利明，張繼超，翟乾智，王發(fā)民，劉偉，
申請(專利權(quán))人：盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)國家重點實驗室，
類型：發(fā)明
國別省市：
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