[发明专利]掘进机的脱困装置与掘进机

说明书

本发明提出了一种掘进机的脱困装置与掘进机，掘进机包括：盾体与设置在盾体上的刀盘，刀盘上设置有至少一个进渣口，脱困装置包括：齿圈，设置在盾体上，位于盾体朝向刀盘的一侧；安装座，可拆卸地设置在刀盘的进渣口处；伸缩机构，设置在安装座上；其中，伸缩机构伸展时，伸缩机构的自由端推压齿圈上的凸齿以使刀盘转动。本发明提出的掘进机的脱困装置，通过在盾体上设置齿圈，在刀盘的进渣口处设置可拆卸地安装座，在安装座上设置有伸缩机构，在刀盘被卡住时，通过伸缩机构的伸展，推压齿圈的凸齿，增加刀盘的扭力，实现刀盘的脱困，该设计在保持掘进机的主驱动系统扭矩不变的前提下，增加了刀盘的扭力，避免了掘进机驱动系统的损坏。

技术领域

本发明涉及隧道施工设备技术领域，具体而言，涉及一种掘进机的脱困装置与一种掘进机。

背景技术

目前，随着TBM(TunnelBoringMachine)隧道掘进机在隧道及地下空间工程中的广泛应用，TBM掘进机的刀盘面临这日益复杂的工作环境，由于围岩不稳甚至塌方导致刀盘被卡而无法掘进的现象时有发生，严重影响了施工工期，因此，设计一套实用的TBM刀盘脱困方案显得非常必要。

为解决TBM刀盘脱困问题，目前主要的应对方案是增大主驱动扭矩脱困，设置增压变频器、增压油路电机和增压变量泵，增压变频器与PLC控制单元连接，扭矩传感器实时检测刀盘扭矩变化，当刀盘被卡或有被卡趋势时，PLC控制单元启动增压变频器，带动增压油路电机和增压变量泵同时工作，形成较大的脱困扭矩，驱动刀盘恢复旋转。而该方案一方面对主驱动轴承影响较大，易造成主驱动损坏，且不具修复性；另一方面还会增加成本及设备的复杂程度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的掘进机的刀盘在进行脱困时，对主驱动系统影响较大技术问题。

为此，本发明的第一方面实施例提出了一种结构简单，且不影响驱动轴承的掘进机的脱困装置。

本发明的第二方面实施例提出了一种采用上述掘进机的脱困装置的掘进机。

有鉴于此，根据本发明的第一方面实施例，本发明提出了一种掘进机的脱困装置，掘进机包括：盾体与设置在盾体上的刀盘，刀盘上设置有至少一个进渣口，脱困装置包括：齿圈，设置在盾体上，位于盾体朝向刀盘的一侧；安装座，可拆卸地设置在刀盘的至少一个进渣口处；伸缩机构，设置在安装座上；其中，伸缩机构伸展时，伸缩机构的自由端推压齿圈上的凸齿以使刀盘转动。

本发明提出的掘进机的脱困装置，通过在盾体上设置齿圈，在刀盘的进渣口处设置可拆卸地安装座，并在安装座上设置有伸缩机构，在刀盘被卡住时，通过伸缩机构的伸展，推压齿圈的凸齿，增加刀盘的扭力，进而使得刀盘脱离卡住的状态，实现刀盘的脱困，该设计一方面在保持掘进机的主驱动系统扭矩不变的前提下，增加了刀盘的扭力，进而避免了掘进机驱动系统的损坏，且不改变主驱动系统，节省了生产成本，另一方面其结构简单，且安装座可卸下刀盘，在刀盘被卡住时，可装配安装座与伸缩机构，实现刀盘的脱困，在刀盘脱困后可以卸下刀盘不影响掘进机的正常作业。

另外，本发明提供的上述实施例中的掘进机的脱困装置还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，还包括：棘爪，设置在伸缩机构的自由端；棘爪嵌入齿圈上相邻的凸齿所形成的凹槽内。

在该技术方案中，在伸缩机构的自由端加设棘爪，并将部分棘爪嵌入齿圈上相邻两凸齿所形成的凹槽内，以在伸缩机构伸展时，棘爪能够承受较大的力而不在凸齿间打滑，增加了掘进机的脱困装置的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，棘爪与伸缩机构相连接一端的截面面积，小于棘爪背离伸缩机构的一端的截面面积。

在该技术方案中，将棘爪与伸缩机构相连接一端的截面面积设置为小于棘爪背离伸缩机构的一端的截面面积，保证了棘爪嵌入齿圈上相邻两凸齿所形成的凹槽内，伸缩机构与齿圈也不发生干涉，便于伸缩机构的设置安装。