申请/专利权人：中亿丰建设集团股份有限公司;中亿丰隧道工程股份有限公司

申请日：2019-07-09

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN110295916B

主分类号：E21D9/087

分类号：E21D9/087;E21D9/093;E21D9/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2019.11.01#实质审查的生效;2019.10.01#公开

摘要：本发明涉及一种岩石顶管机，由刀盘、前壳体和后壳体围设而成，包括沿岩石顶管机长度方向依次设置的切削破碎装置、驱动装置、机内进排泥装置、测量显示装置、纠偏液压装置和电气控制装置，切削破碎装置与驱动装置可旋转连接，切削破碎装置与机内进排泥装置通过进渣孔连通，测量显示装置设置在前壳体上，切削破碎装置由刀盘和前壳体围设而成，纠偏液压装置和电气控制装置设置在后壳体内，电气控制装置根据测量显示装置的显示控制驱动装置用以驱动切削破碎装置旋转切削。本发明具有同时满足淤泥、中砂、强‑弱凝灰熔岩顶管作业，内部更换刀具，采用多种密封组合起来的形式和配有润滑油脂来提高密封的可靠性等优点。

主权项：1.一种岩石顶管机，由刀盘、前壳体和后壳体围设而成，其特征在于：包括沿所述岩石顶管机长度方向依次设置的切削破碎装置、驱动装置、机内进排泥装置、测量显示装置、纠偏液压装置和电气控制装置，所述切削破碎装置与所述驱动装置可旋转连接，所述切削破碎装置与所述机内进排泥装置通过进渣孔连通，所述测量显示装置设置在所述前壳体上，所述切削破碎装置由刀盘和前壳体围设而成，所述纠偏液压装置和电气控制装置设置在所述后壳体内，所述电气控制装置根据所述测量显示装置的显示控制所述驱动装置用以驱动所述切削破碎装置旋转切削；测量显示装置包括设置在前壳体上的测量靶以及设置在前壳体内的倾斜仪和压力表；所述切削破碎装置上还设有多个刀盘牛腿和多个壳体破碎钢条，所述壳体破碎钢条上设有均布的第一进渣孔，所述前壳体与所述驱动装置之间设有第二进渣孔；所述机内进排泥装置包括泥水仓和排渣管道，所述泥水仓由所述前壳体与一隔舱板围设而成，所述前壳体上固设有搅拌棒，所述隔舱板的上下端分别设有人孔换刀通道与排渣通道；所述前壳体远离所述后壳体的一端处设有外圈环，所述前壳体远离所述后壳体的一端处下方设有滑雪板，所述滑雪板设置在所述前壳体底端的120度范围内，所述滑雪板与所述外圈环抵接；所述刀盘上设有7个双刃滚刀、5个单刃滚刀、12个正面刮刀和4个边缘刮刀，6个所述双刃滚刀等间距设置在所述刀盘竖直方向的对称轴上，另一所述双刃滚刀和5个所述单刃滚刀呈雪花状分布在所述刀盘的圆周上，在所述刀盘的一点钟方向设有一所述双刃滚刀，所述双刃滚刀和所述单刃滚刀各通过一夹紧组件夹紧，所述正面刮刀和所述边缘刮刀以6个所述双刃滚刀轴线为中心呈对称设置，所述边缘刮刀靠近所述刀盘的外圆周设置，10个所述正面刮刀设置在所述刀盘的水平方向上，并且另2个设置在所述刀盘的竖直方向上，所述正面刮刀和边缘刮刀分别通过螺钉固定在所述刀盘上。

全文数据：一种岩石顶管机技术领域本发明涉及顶管机技术领域，特别是一种岩石顶管机。背景技术不同的顶管机可对不同的施工条件进行作业，地面上的有建筑物、街道、公路、铁路、交通、河流、湖泊、大堤、驳岸等，地下的有覆土深度和水土压力、各种构筑物、各种公用管线、桥桩、可能遇到的障碍物等。目前顶管机通常只针对软土层施工作业，不需要更换刀具作业，对于长距离复合土层，尤其是硬岩层单轴抗压强度大于100MPa施工较少。为此我们研发了一种岩石顶管机，用以解决以上缺点。发明内容本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种岩石顶管机，具有二次破碎和防止碎渣倒灌，内部更换刀具，采用多种密封组合起来的形式和配有润滑油脂来提高密封的可靠性等优点。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种岩石顶管机，由刀盘、前壳体和后壳体围设而成，包括沿所述岩石顶管机长度方向依次设置的切削破碎装置、驱动装置、机内进排泥装置、测量显示装置、纠偏液压装置和电气控制装置，所述切削破碎装置与所述驱动装置可旋转连接，所述切削破碎装置与所述机内进排泥装置通过进渣孔连通，所述测量显示装置设置在所述前壳体上，所述切削破碎装置由刀盘和前壳体围设而成，所述纠偏液压装置和电气控制装置设置在所述后壳体内，所述电气控制装置根据所述测量显示装置的显示控制所述驱动装置用以驱动所述切削破碎装置旋转切削。优选的，所述切削破碎装置上还设有多个刀盘牛腿和多个壳体破碎钢条，所述刀盘牛腿和所述壳体破碎钢条平行设置，所述壳体破碎钢条与所述前壳体为一体式结构，所述壳体破碎钢条向所述后壳体方向倾斜设置，所述刀盘牛腿与所述刀盘围设成破碎仓，所述刀盘牛腿与所述刀盘为一体式结构，所述壳体破碎钢条上设有均布的第一进渣孔，所述前壳体与所述驱动装置之间设有第二进渣孔。优选的，所述刀盘上设有7个双刃滚刀、5个单刃滚刀、12个正面刮刀和4个边缘刮刀，6个所述双刃滚刀等间距设置在所述刀盘竖直方向的对称轴上，另一所述双刃滚刀和5个所述单刃滚刀呈雪花状分布在所述刀盘的圆周上，在所述刀盘的一点钟方向设有一所述双刃滚刀，所述双刃滚刀和所述单刃滚刀各通过一夹紧组件夹紧，所述正面刮刀和所述边缘刮刀以6个所述双刃滚刀轴线为中心呈对称设置，所述边缘刮刀靠近所述刀盘的外圆周设置，10个所述正面刮刀设置在所述刀盘的水平方向上，并且另2个设置在所述刀盘的竖直方向上，所述正面刮刀和边缘刮刀分别通过螺钉固定在所述刀盘上。优选的，所述夹紧组件包括一中空锁紧块、一锁紧螺栓、一带孔的U型支架和一拆卸螺栓，所述锁紧螺栓穿过所述锁紧块将所述双刃滚刀或者所述单刃滚刀固定在所述刀盘上，所述拆卸螺栓依次穿过所述U型支架和所述锁紧块将所述双刃滚刀或者所述单刃滚刀拆除。优选的，所述机内进排泥装置包括泥水仓和排渣管道，所述泥水仓由所述前壳体与一隔舱板围设而成，所述前壳体的截面呈工字型，所述隔舱板设置在所述前壳体远离所述刀盘的一端，所述所述前壳体上固设有搅拌棒，所述隔舱板的上下端分别设有人孔换刀通道与排渣通道，所述排渣管道与所述排渣通道连接，所述排渣管道上设有阀门，所述泥水仓内设有搅拌棒，所述搅拌棒固定在所述前壳体内壁上，所述人孔换刀通道上设有一盖板。优选的，所述前壳体和所述后壳体之间压设有O型密封圈与Y型密封圈，所述后壳体上设有黄油孔，所述黄油孔设置在所述O型密封圈与所述Y型密封圈之间，所述前壳体上设有壳体壁注浆孔，所述壳体壁注浆孔靠近所述后壳体的一端设置。优选的，所述纠偏液压装置包括一纠偏动力站和多个纠偏油缸，所述纠偏油缸呈井字型固定在所述前壳体与所述后壳体上，所述纠偏动力站设置在所述后壳体内壁上。优选的，所述电气控制装置设置在所述纠偏动力站一侧，并且固定在所述后壳体上。优选的，所述驱动装置包括多台驱动电机，所述驱动电机驱动所述刀盘旋转切削。优选的，所述前壳体远离所述后壳体的一端处设有外圈环和滑雪板，所述滑雪板与所述外圈环抵接。由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：1.同时满足淤泥、中砂、强-弱凝灰熔岩顶管作业；2.内部进行更换刀具作业；3.采用多种密封组合起来的形式和配有润滑油脂来提高密封可靠性；4.切削破碎装置的二次破碎机构；5.防止外部碎渣倒灌。附图说明附图1为本发明所述岩石顶管机的剖视图；附图2为本发明所述岩石顶管机的左视图；附图3为本发明所述夹紧组件的结构示意图；附图4为本发明附图1中的A处放大示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。附图1-4中，一种岩石顶管机，由刀盘11、前壳体12和后壳体22围设而成，包括沿岩石顶管机长度方向依次设置的切削破碎装置1、驱动装置2、机内进排泥装置3、测量显示装置4、纠偏液压装置5和电气控制装置6，切削破碎装置1与驱动装置2可旋转连接，切削破碎装置1与机内进排泥装置3通过进渣孔连通，测量显示装置4设置在前壳体12上，切削破碎装置1由刀盘11和前壳体12围设而成，纠偏液压装置5和电气控制装置6设置在后壳体22内，电气控制装置6根据测量显示装置4的显示控制驱动装置2用以驱动切削破碎装置1旋转切削。测量显示装置4包括设置在前壳体12上的测量靶以及设置在前壳体12内的倾斜仪和压力表。切削破碎装置1上还设有多个刀盘牛腿14和多个壳体破碎钢条15，刀盘牛腿14和壳体破碎钢条15平行设置，壳体破碎钢条15与前壳体12为一体式结构，壳体破碎钢条15向后壳体22方向倾斜设置，刀盘牛腿14与刀盘11围设成破碎仓10，刀盘牛腿14与刀盘11为一体式结构，壳体破碎钢条15上设有均布的第一进渣孔16，前壳体12与驱动装置2之间设有第二进渣孔17。刀盘牛腿14对刀盘11切削后的碎渣进行二次破碎。前壳体12远离后壳体22的一端处设有外圈环124和滑雪板125，滑雪板125与外圈环124抵接。防止作业过程中的淤泥、中砂、强-弱凝灰熔岩的外部碎渣倒灌。驱动装置2包括4台驱动电机21，驱动电机21驱动刀盘11旋转切削。刀盘11上设有7个双刃滚刀111、5个单刃滚刀112、12个正面刮刀113和4个边缘刮刀114，6个双刃滚刀111水平等间距设置在刀盘11竖直方向的对称轴上，另一双刃滚刀111和5个单刃滚刀112呈雪花状分布在刀盘11的圆周上，在刀盘11的一点钟方向设有一双刃滚刀111，双刃滚刀111和单刃滚刀112各通过一夹紧组件夹紧，正面刮刀113和边缘刮刀114以6个双刃滚刀111轴线为中心呈对称设置，边缘刮刀114靠近刀盘11的外圆周设置，10个正面刮刀113设置在刀盘11的水平方向上，并且另2个设置在刀盘11的竖直方向上，正面刮刀113和边缘刮刀114分别通过螺钉固定在刀盘11上。夹紧组件包括一中空锁紧块117、一锁紧螺栓118、一带孔的U型支架115和一拆卸螺栓116，锁紧螺栓118穿过锁紧块117将双刃滚刀111或者单刃滚刀112固定在刀盘11上，拆卸螺栓116依次穿过U型支架115和锁紧块117将双刃滚刀111或者单刃滚刀112拆除。机内进排泥装置3包括泥水仓30和排渣管道33，泥水仓30由前壳体12与一隔舱板32围设而成，前壳体12的截面呈工字型，隔舱板32设置在前壳体12远离刀盘11的一端，前壳体12上固设有搅拌棒31，隔舱板32的上下端分别设有人孔换刀通道321与排渣通道322，排渣管道33与排渣通道322连接，排渣管道33上设有阀门35，泥水仓30内设有搅拌棒31，搅拌棒31固定在前壳体12内壁上，人孔换刀通道321上设有一盖板。操作员通过人孔换刀通道321进行换刀作业。前壳体12和后壳体22之间压设有O型密封圈与Y型密封圈，后壳体22上设有黄油孔43，黄油孔43设置在O型密封圈与Y型密封圈之间，前壳体12上设有壳体壁注浆孔121，壳体壁注浆孔121靠近后壳体22的一端处设置。密封件组合起来的形式以及黄油孔43注入润滑油脂来提高密封件的可靠性。纠偏液压装置5包括一纠偏动力站52和多个纠偏油缸51，纠偏油缸51呈井字型固定在前壳体12与后壳体22上，纠偏动力站52设置在后壳体22内壁上。电气控制装置6设置在纠偏动力站52侧，并且固定在后壳体22上。一种岩石顶管机具有二次破碎和防止碎渣倒灌，内部更换刀具，采用多种密封组合起来的形式和配有润滑油脂来提高密封件的可靠性等优点。以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

权利要求：1.一种岩石顶管机，由刀盘、前壳体和后壳体围设而成，其特征在于：包括沿所述岩石顶管机长度方向依次设置的切削破碎装置、驱动装置、机内进排泥装置、测量显示装置、纠偏液压装置和电气控制装置，所述切削破碎装置与所述驱动装置可旋转连接，所述切削破碎装置与所述机内进排泥装置通过进渣孔连通，所述测量显示装置设置在所述前壳体上，所述切削破碎装置由刀盘和前壳体围设而成，所述纠偏液压装置和电气控制装置设置在所述后壳体内，所述电气控制装置根据所述测量显示装置的显示控制所述驱动装置用以驱动所述切削破碎装置旋转切削。2.根据权利要求1所述岩石顶管机，其特征在于，所述切削破碎装置上还设有多个刀盘牛腿和多个壳体破碎钢条，所述刀盘牛腿和所述壳体破碎钢条平行设置，所述壳体破碎钢条与所述前壳体为一体式结构，所述壳体破碎钢条向所述后壳体方向倾斜设置，所述刀盘牛腿与所述刀盘围设成破碎仓，所述刀盘牛腿与所述刀盘为一体式结构，所述壳体破碎钢条上设有均布的第一进渣孔，所述前壳体与所述驱动装置之间设有第二进渣孔。3.根据权利要求2所述岩石顶管机，其特征在于，所述刀盘上设有7个双刃滚刀、5个单刃滚刀、12个正面刮刀和4个边缘刮刀，6个所述双刃滚刀等间距设置在所述刀盘竖直方向的对称轴上，另一所述双刃滚刀和5个所述单刃滚刀呈雪花状分布在所述刀盘的圆周上，在所述刀盘的一点钟方向设有一所述双刃滚刀，所述双刃滚刀和所述单刃滚刀各通过一夹紧组件夹紧，所述正面刮刀和所述边缘刮刀以6个所述双刃滚刀轴线为中心呈对称设置，所述边缘刮刀靠近所述刀盘的外圆周设置，10个所述正面刮刀设置在所述刀盘的水平方向上，并且另2个设置在所述刀盘的竖直方向上，所述正面刮刀和边缘刮刀分别通过螺钉固定在所述刀盘上。4.根据权利要求3所述岩石顶管机，其特征在于，所述夹紧组件包括一中空锁紧块、一锁紧螺栓、一带孔的U型支架和一拆卸螺栓，所述锁紧螺栓穿过所述锁紧块将所述双刃滚刀或者所述单刃滚刀固定在所述刀盘上，所述拆卸螺栓依次穿过所述U型支架和所述锁紧块将所述双刃滚刀或者所述单刃滚刀拆除。5.根据权利要求1所述岩石顶管机，其特征在于，所述机内进排泥装置包括泥水仓和排渣管道，所述泥水仓由所述前壳体与一隔舱板围设而成，所述前壳体的截面呈工字型，所述隔舱板设置在所述前壳体远离所述刀盘的一端，所述所述前壳体上固设有搅拌棒，所述隔舱板的上下端分别设有人孔换刀通道与排渣通道，所述排渣管道与所述排渣通道连接，所述排渣管道上设有阀门，所述泥水仓内设有搅拌棒，所述搅拌棒固定在所述前壳体内壁上，所述人孔换刀通道上设有一盖板。6.根据权利要求5所述岩石顶管机，其特征在于，所述前壳体和所述后壳体之间压设有O型密封圈与Y型密封圈，所述后壳体上设有黄油孔，所述黄油孔设置在所述O型密封圈与所述Y型密封圈之间，所述前壳体上设有壳体壁注浆孔，所述壳体壁注浆孔靠近所述后壳体的一端设置。7.根据权利要求6所述岩石顶管机，其特征在于，所述纠偏液压装置包括一纠偏动力站和多个纠偏油缸，所述纠偏油缸呈井字型固定在所述前壳体与所述后壳体上，所述纠偏动力站设置在所述后壳体内壁上。8.根据权利要求7所述岩石顶管机，其特征在于，所述电气控制装置设置在所述纠偏动力站一侧，并且固定在所述后壳体上。9.根据权利要求8所述岩石顶管机，其特征在于，所述驱动装置包括多台驱动电机，所述驱动电机驱动所述刀盘旋转切削。10.根据权利要求1所述岩石顶管机，其特征在于，所述前壳体远离所述后壳体的一端处设有外圈环，所述前壳体远离所述后壳体的一端处下方设有滑雪板，所述滑雪板设置在所述前壳体底端的120度范围内，所述滑雪板与所述外圈环抵接。

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