[实用新型]全断面掘进机主机及全断面掘进机

说明书

本实用新型涉及土层或岩层掘进设备领域，特别是涉及到了一种全断面掘进机主机及全断面掘进机。全断面掘进机主机包括护盾、主驱动以及刀盘，所述主驱动可摆动的安装于护盾，所述护盾与所述主驱动之间连接有用于驱使主驱动相对于护盾摆动的刀盘驱动缸，所述刀盘安装于主驱动，所述主驱动与护盾的配合点靠近护盾，所述刀盘驱动缸靠近所述主驱动的外缘设置。本实用新型将刀盘驱动缸设在了靠近所述主驱动的外缘的位置，从而使得可用于布置刀盘驱动缸的位置大大增加，并且刀盘驱动缸的布置位置更加靠近刀盘外缘，解决了现有的刀盘可相对于护盾摆动的全断面掘进机的伸缩铰接油缸不易控制以及容易损坏的问题。

技术领域

本实用新型涉及土层或岩层掘进设备领域，特别是涉及到了一种全断面掘进机主机及全断面掘进机。

背景技术

目前，全断面掘进机在隧道开挖工程中得到了极为广泛地应用。TBM作为一种典型的全断面掘进机，在硬岩及极硬岩隧道开挖中扮演着至关重要的角色，TBM施工相对于钻爆法施工，对环境更加友好，相对于悬臂掘进机使用截齿开挖，效率更高。总之，与钻爆法和悬臂掘进机施工相比，TBM施工有着更高的经济效益。

常规的TBM包括主机及后配套系统，其中主机包括护盾、主驱动、刀盘、出渣装置、推进装置、后支撑等，护盾中设有连接环，主驱动包括驱动箱、马达、主轴承等，驱动箱安装在护盾的连接环中，主轴承安装在驱动箱中，马达安装在驱动箱上，通过齿轮与主轴承的齿圈传动连接，刀盘固定安装在主轴承的齿圈上，可在马达的驱动下转动以进行破岩。刀盘的后侧与连接板之间围成开挖仓，掘进过程中产生的渣石透过刀盘上的排渣口落入开挖仓中。出渣装置的前端延伸至开挖仓，接收渣石并将其向后输送出主机。推进装置包括撑靴及推进油缸，掘进过程中，通过撑靴撑在已开挖隧道的洞壁上，通过推进油缸驱使护盾及主驱动整体前行以实现掘进，后支撑与撑靴配合可实现主机的换步。

上述TBM在一般的硬岩地层有着很高的掘进效率，但是由于其刀盘与护盾之间为定轴转动配合，即二者之间始终保持同轴状态，在一些极硬岩地层，会出现护盾被隧道壁卡死的情况，刀盘无法相对于护盾摆动超挖，因此一方面无法预防护盾卡死，另一方面无法辅助护盾脱困，只能通过人工处理的方式来解救TBM，工作效率极低，且安全性也较差。上述问题在另一种典型的全断面掘进机—盾构机上同样存在。

针对上述问题，授权公告号为CN110985020B、授权公告日为2021年3月2日的专利提供了一种具备刀盘独立伸缩和摆动超挖能力的主动铰接盾构机，该盾构机为全断面掘进机的一种，其包括盾体、主驱动以及刀盘，其中所述盾体中安装了环形隔板，主驱动整体通过关节轴承被安装在了环形隔板的内孔中，并且环形隔板的后侧设置了支撑架，在支撑架与主驱动之间布置有伸缩铰接油缸，使用时，可通过伸缩铰接油缸驱使刀盘相对于盾体摆动，从而对周围的岩层或土层进行超挖，避免盾体卡死，或者在盾体卡死时，辅助盾体脱困。

上述具备刀盘独立伸缩和摆动超挖能力的主动铰接盾构机虽然通过使刀盘可相对于盾体转动可达到避免护盾卡死的目的，但是伸缩铰接油缸集中在刀盘的中心区域，工作过程中，伸缩铰接油缸极小的长度变化即会引起刀盘的大角度偏摆，因此伸缩铰接油缸的控制需要有很高的精度，另外，由于集中在刀盘中心，伸缩铰接油缸受到刀盘的反力较大，容易损坏，并且由于刀盘中心处可布置伸缩铰接油缸的空间有限，伸缩铰接油缸的数量也受限，这将进一步导致伸缩铰接油缸所受刀盘反力的增大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全断面掘进机主机，以解决现有的刀盘可相对于护盾摆动的全断面掘进机的伸缩铰接油缸不易控制以及容易损坏的问题。

同时，本实用新型的目的还在于提供使用了本实用新型的全断面掘进机主机的全断面掘进机。

为了解决上述问题，本实用新型的全断面掘进机主机采用以下技术方案：全断面掘进机主机，包括护盾、主驱动以及刀盘，所述主驱动可摆动的安装于护盾，所述护盾与所述主驱动之间连接有用于驱使主驱动相对于护盾摆动的刀盘驱动缸，所述刀盘安装于主驱动，所述主驱动与护盾的配合点靠近护盾，所述刀盘驱动缸靠近所述主驱动的外缘设置。