[发明专利]带有双截割头的掘进机截割机构

说明书

技术领域

本发明涉及地下空间工程的隧道开挖、煤炭与矿产采掘领域，特别是涉及一种掘进机截割机构。

背景技术

在地下空间工程的隧道开挖、煤炭与矿产采掘等领域，巷道的掘进是其中的重要环节，掘进作业往往占据了工程建设的大部分时间。为了进一步缩减掘进作业时间，提高掘进机的破岩掘进能力和工作效率，掘进机研发机构与生产部门往往通过增大电机功率实现效率的提升，但势必将加大整机生产成本与井下运行成本，严重制约我国地下空间工程的高效、高产施工作业。

目前，地下空间工程施工中多采用悬臂式掘进机，该类型掘进机截割部多采用单截割臂、单截割头结构，适用于截割硬度在80MPa以下的岩层。对于高硬度的岩层上述截割机无法截割，且很可能造成截割机的损坏。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提升掘进机工作效率，快速掘进、节约成本的带有双截割头的掘进机截割机构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带有双截割头的掘进机截割机构，包括截割臂，所述截割臂的前端设有两个截割头，所述截割臂中心设有主轴，所述主轴上固定有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的一侧设有第二锥齿轮，所述主轴上于所述第一锥齿轮的前方套设有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮和所述第一锥齿轮同时与所述第二锥齿轮相啮合，所述第三锥齿轮通过平键连接于转盘，所述转盘的前端设有第一直齿轮，所述第一直齿轮套接固定于所述主轴，所述第一直齿轮的两侧分别设有第二直齿轮与所述第一直齿轮相啮合，每个所述第二直齿轮套接固定于一副轴，所述副轴的一端通过第一圆锥滚子轴承连接于所述转盘，每个所述副轴的另一端安装一个所述截割头。

进一步，所述截割臂的后端通过螺栓连接于行星齿轮减速器。

进一步，所述截割臂的内侧通过第二圆锥滚子轴承连接于所述主轴。

进一步，所述第一锥齿轮、所述第一直齿轮均通过键连接于所述主轴。

进一步，所述第二锥齿轮一体延伸设有锥齿轮轴，所述截割臂的内侧设有第一通孔供所述锥齿轮轴进入，所述锥齿轮轴通过角接触轴承连接于所述第一通孔的内壁。

进一步，所述转盘包括直径不同的第一圆柱段和第二圆柱段，以及连接所述第一圆柱段和所述第二圆柱段之间的台阶段，所述第一圆柱段通过深沟球轴承套设于所述主轴上，所述第二圆柱段设置于所述第二直齿轮外围，所述第二圆柱段的直径大于所述第一圆柱段的直径。

进一步，所述台阶段设有第二通孔供所述副轴的端部进入，所述副轴的端部通过所述第一圆锥滚子轴承连接于所述第二通孔的内壁，所述副轴的端部设有端盖，所述端盖与所述转盘固定连接。

进一步，所述第一圆柱段的外围设有套筒，所述套筒固定于所述截割臂，所述套筒通过第三圆锥滚子轴承连接于所述第一圆柱段。

进一步，所述第三圆锥滚子轴承设有两列，安装方向相反。

进一步，所述截割头包括固定于所述副轴呈球锥柱形的切割头，所述切割头的顶端球面焊接有截割座，所述切割头侧壁锥柱面焊接有螺旋叶片，所述螺旋叶片朝向所述切割头顶端的一侧均匀布置有多个所述截割座，每一所述截割座上设有截齿。

本发明的有益效果：

通过第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮之间的相互啮合使转盘相对主轴公转，且与主轴的转向相反，同时，主轴带动第一直齿轮转动，第二直齿轮与第一直齿轮相啮合，带动截割头自转，转动方向与主轴转向相反。双截割头绕主轴公转，同时进行同向自转，增大了截割半径和截割面积，提高了截割能力，使得在掘进过程中更加容易破岩，达到快速掘进的目的，能够提高地下空间工程的破岩能力，缩短施工进度时间，提高截割效率。本发明掘进机截割机构整体结构紧凑、机构简单、成本低廉、破岩效果好，有效降低了掘进比能耗。

附图说明

图1为本发明带有双截割头的掘进机截割机构的结构示意图；

图2为图1中锥齿轮变向机构的结构示意图；

图3为图1中截割头加速机构的结构示意图；