[发明专利]一种掘进机硬岩截割装置

说明书

本发明公开了一种掘进机硬岩截割装置，包括：刀盘截割组件；其前端固定连接所述刀盘截割组件的悬臂段，用于驱动所述刀盘截割组件进行旋转截割作业，并改变所述刀盘截割组,进行截割作业的切入角度；铰接掘进机主机的伸缩段，用于驱动所述悬臂段进行伸缩作业，并向悬臂段供应用来驱动所述刀盘截割组件进行旋转截割的动力；连接在所述悬臂段与所述伸缩段之间的悬臂段伸缩段连接部，用于调节安装在悬臂段上的刀盘截割组件切入角度并将伸缩段的截割动力传递给所述悬臂段。本发明通过控制刀片切割岩石的角度，破坏岩石的抗拉强度来实现破岩的目的。

技术领域

本发明涉及一种掘进机硬岩截割装置，特别是一种用于在全硬岩巷道的掘进中使用的悬臂式掘进机硬岩截割装置。

背景技术

悬臂式掘进机主要适用硬度在f2～f7的地层，硬度超过f7的地层，掘进机施工优势不突出，硬度越高，截齿损耗越大，掘进效率相对于钻爆法掘进没有优势。而钻爆法掘进，危险，尺寸超差不受控，炸药管控，不适应隧道掘进的快速发展。全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine，TBM)可以进行硬岩的掘进，但一次性投入成本高，掘进机直径尺寸可调范围不大，对地质条件的适应性较差，只能掘进圆形断面。所以需要新的结构，新的硬岩掘进方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种掘进机硬岩截割装置，用于在硬度超过f7的地层对硬岩进行截割。

根据本发明第一方面，本发明的掘进机硬岩截割装置包括：

刀盘截割组件；

其前端固定连接所述刀盘截割组件的悬臂段，用于驱动所述刀盘截割组件进行旋转截割作业，并改变所述刀盘截割组,进行截割作业的切入角度；

铰接掘进机主机的伸缩段，用于驱动所述悬臂段进行伸缩作业，并向悬臂段供应用来驱动所述刀盘截割组件进行旋转截割的动力；

安装在所述悬臂段与所述伸缩段之间的悬臂段伸缩段连接部(或关节部)，用于调节安装在悬臂段上的刀盘截割组件切入角度并将伸缩段的截割动力传递给所述悬臂段。

优选地，所述悬臂段伸缩段连接部包括：将所述悬臂段和所述伸缩段连接在一起的中空连接件；穿过所述中空连接件的可轴向偏移的联轴器，用于将伸缩段的截割动力传递给悬臂段用来驱动刀盘截割组件的主轴；安装在所述悬臂段与所述伸缩段之间的切入角调节装置，用于调节安装在悬臂段上的刀盘截割组件切入角度。

优选地，所述悬臂段伸缩段连接部还包括：安装在所述悬臂段后端的第一耳座法兰，其上具有连接所述中空连接件的第一对连接耳，以及铰接所述切入角调节装置的第一铰接组件；安装在所述伸缩段前端的第二耳座法兰，其上具有连接所述中空连接件的第二对连接耳，以及铰接所述切入角调节装置的第二铰接组件。

优选地，所述中空连接件是中空十字销轴，具有中空筒体和分布在所述中空筒体外壁上的四个销轴，其中的两个销轴用于连接第一对连接耳，另两个销轴用于连接第二对连接耳。

优选地，所述可轴向偏移的联轴器是万向联轴器或挠性联轴器，其一端连接伸缩段的截割减速器的输出轴，其另一端连接悬臂段用来驱动刀盘截割组件的主轴。

优选地，所述切入角调节装置包括多个驱动油缸，其每个驱动油缸一端设有用于铰接所述第一铰接组件中一个铰接座的第一铰接端，其另一端设有用于铰接所述第二铰接组件中一个铰接座的第二铰接端。

优选地，所述刀盘截割组件安装在悬臂段主轴的前端，其包括与所述悬臂段主轴的前端一体形成的刀盘和可拆卸安装在所述刀盘上的多组刀片。

优选地，所述伸缩段包括：其中部开有空腔的伸缩外架；其滑动部分安装在所述伸缩外架空腔内的伸缩内筒，所述伸缩内筒内装有电机及作为所述截割减速器的电机减速器；用于驱动所述伸缩内筒相对于伸缩外架进行伸缩动作的伸缩油缸。