適于短隧洞開挖的敞開式硬巖掘進機刀頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適于短隧洞開挖的敞開式硬巖掘進機刀頭，包括刀頭本體；刀頭本體由刀架、刀具、圓盤結構的擋板、鏟斗、擋板固定架和軸承體構成；刀架由至少四個結構相同的刀臂沿徑向放射性均勻分布設置，每個刀臂位于中心位置處的端部與刀臂連接盤固定連接,每個刀臂分別通過連桿與軸承體的內(nèi)圈固定連接,擋板設置在軸承體與刀架之間,擋板通過擋板固定架與對應的連桿固定連接,擋板上開設有連桿穿孔；鏟斗為多個,分別沿擋板外緣均勻布置在擋板工作面上；刀具為多個，分別沿每個刀臂的縱向間隔固定在刀臂的工作面上。本發(fā)明優(yōu)點在于針對短隧洞施工而設計，滿足了對不同斷面直徑隧洞的開挖要求，極大方便了掘進機的運輸、組裝和拆卸。
【專利說明】
適于短隧洞開挖的敞開式硬巖掘進機刀頭
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及敞開式硬巖掘進機，尤其是涉及適于短隧洞開挖的敞開式硬巖掘進機刀頭。
【背景技術】
[0002]在隧洞掘進施工中，廣泛采用的施工方法為鉆爆法和掘進機法。掘進機在適宜的地質(zhì)條件下，具有掘進效率高、對圍巖擾動小、超挖量小、開挖面光滑、質(zhì)量好、對施工人員勞動保護好等一系列優(yōu)點。但是，掘進機法在隧洞掘進施工中但也存在如下缺點:1、一次性設備投入大;傳統(tǒng)掘進機施工時，掘進機專門為某條隧洞設計，基本不具有通用性，一次性投入設備費過高，掘進機隧洞掘進施工中，每米直徑的成本為10萬美元?120萬美元，因次采用掘進機法施工的隧洞長度小于3km是不經(jīng)濟的。2、投產(chǎn)時間長;因機械的制造、運輸、組裝等占用時間一般為6個月?18個月。3、單體重量重、體積大不便于運輸；單體重量達400t左右，拆分后的單體重量也達幾十噸。4、動力消耗大；電力供應達到鉆爆法所需電力的6倍左右。5、結構尺寸針對性強；傳統(tǒng)掘進機刀頭的刀具直接固定在刀盤上，刀盤為整體結構不可拆卸，其重量往往達到幾十噸，尺寸與隧洞開挖斷面等同，一般道路很難滿足運輸要求，導致掘進機的運輸、組裝、拆卸極為困難，特別是當需要在洞內(nèi)組裝或拆卸時，需要擴挖至少為原隧洞兩倍以上空間。以上缺點限制了掘進機的使用，尤其是以短隧洞為主的水利工程如泄洪洞、引水發(fā)電洞和導流洞等地下工程施工的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種適于短隧洞開挖的敞開式硬巖掘進機刀頭。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術方案:
本發(fā)明所述適于短隧洞開挖的敞開式硬巖掘進機刀頭，包括刀頭本體;所述刀頭本體由刀架、刀具、圓盤結構的擋板、鏟斗、擋板固定架和軸承體構成;所述刀架由至少四個結構相同的刀臂沿徑向放射性均勻分布設置，每個刀臂位于中心位置處的端部均與刀臂連接盤固定連接，每個刀臂分別通過連桿與所述軸承體的內(nèi)圈固定連接，所述擋板設置在軸承體與刀架之間，擋板通過所述擋板固定架與對應的連桿固定連接，擋板上開設有連桿穿孔；所述鏟斗為多個，分別沿擋板外緣均勻布置在擋板工作面上;所述刀具為多個，分別沿每個刀臂的縱向間隔固定在刀臂的工作面上。
[0005]所述刀架由八個結構相同的刀臂沿徑向放射性均勻分布設置，刀架的外緣回轉(zhuǎn)直徑等于或大于所述擋板的直徑。
[0006]本發(fā)明優(yōu)點在于針對短隧洞施工而設計，將所述刀架的每個刀臂與刀架中心位置處的刀臂連接盤固定連接，滿足了對不同斷面直徑隧洞的開挖要求，即:根據(jù)開挖隧洞直徑，通過更換刀臂的長度和不同直徑的擋板來實現(xiàn)，通用性強，并且縮短了刀頭的生產(chǎn)、安裝、調(diào)試周期，減小了運輸、安裝、調(diào)試難度，降低了對洞外場地的要求。刀臂和擋板可拆卸，減小了掘進機的最大部件尺寸，也極大的方便了掘進機的運輸、組裝和拆卸。同時，當用于開挖短隧洞時，僅保留掘進機的開挖功能，將其余后配套功能取消；當用于較長隧洞開挖時，可方便掛設后配套臺車，最大限度地減少了一次性設備的投入成本。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明所述刀架和刀具組裝后的結構示意圖。
[0009]圖3是本發(fā)明所述擋板和鏟斗組裝后的結構示意圖。
[0010]圖4是本發(fā)明用于硬巖掘進機的使用狀態(tài)參考圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1-3所示，本發(fā)明所述適于短隧洞開挖的敞開式硬巖掘進機刀頭，包括刀頭本體;所述刀頭本體由刀架、刀具1、圓盤結構的擋板2、鏟斗3、擋板固定架4和軸承體5構成;所述刀架由八個結構相同的刀臂6沿徑向放射性均勻分布設置，每個刀臂6位于中心位置處的端部均與刀臂連接盤7固定連接，每個刀臂6分別通過連桿8與所述軸承體5的內(nèi)圈固定連接，所述擋板2設置在軸承體5與刀架之間，擋板2的直徑等于刀架的外緣回轉(zhuǎn)直徑，擋板2通過所述擋板固定架4與對應的連桿8固定連接，擋板2上開設有連桿穿孔9;所述鏟斗3為四個，分別沿擋板2外緣均勻布置在擋板2工作面上，擋板2上位于每個鏟斗3位置處均開設有出渣孔10;所述刀具I為多個，分別沿每個刀臂6的縱向間隔固定在刀臂6的工作面上。
[0012]如圖4所示，本發(fā)明使用時，將所述軸承體5內(nèi)圈與硬巖掘進機的動力輸出軸11固定連接，軸承體5外圈與硬巖掘進機的支承殼體12固定連接即可。刀架在硬巖掘進機動力輸出軸11的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)掘進，鏟斗3將已經(jīng)破碎的巖渣從隧道底部鏟起，當擋板2轉(zhuǎn)動提升到頂部時自出渣孔10傾入卸渣溜槽，再由出渣運輸帶排泄到運渣車輛內(nèi)。
【主權項】
1.一種適于短隧洞開挖的敞開式硬巖掘進機刀頭，包括刀頭本體;其特征在于:所述刀頭本體由刀架、刀具、圓盤結構的擋板、鏟斗、擋板固定架和軸承體構成;所述刀架由至少四個結構相同的刀臂沿徑向放射性均勻分布設置，每個刀臂位于中心位置處的端部均與刀臂連接盤固定連接，每個刀臂分別通過連桿與所述軸承體的內(nèi)圈固定連接，所述擋板設置在軸承體與刀架之間，擋板通過所述擋板固定架與對應的連桿固定連接，擋板上開設有連桿穿孔;所述鏟斗為多個，分別沿擋板外緣均勻布置在擋板工作面上;所述刀具為多個，分別沿每個刀臂的縱向間隔固定在刀臂的工作面上。2.根據(jù)權利要求1所述適于短隧洞開挖的敞開式硬巖掘進機刀頭，其特征在于:所述刀架由八個結構相同的刀臂沿徑向放射性均勻分布設置，刀架的外緣回轉(zhuǎn)直徑等于或大于所述擋板的直徑。
【文檔編號】E21D9/12GK106089229SQ201610622522
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月2日 公開號201610622522.4, CN 106089229 A, CN 106089229A, CN 201610622522, CN-A-106089229, CN106089229 A, CN106089229A, CN201610622522, CN201610622522.4
【發(fā)明人】張金良, 劉宗仁, 張遠生, 藍祖秀, 竹懷水
【申請人】黃河勘測規(guī)劃設計有限公司