專(zhuān)利名稱(chēng)：套筒式反鏟挖掘機(jī)械手及其在盾構(gòu)機(jī)和頂管機(jī)中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種挖掘機(jī)械，特別涉及一種套筒式反鏟挖掘機(jī)械手及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
挖掘機(jī)械及其結(jié)構(gòu)是工程施工機(jī)械的重要技術(shù)之一。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外廣泛使用的挖掘機(jī)械為連桿式挖掘機(jī)，其挖掘鏟斗的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要為連桿機(jī)構(gòu)。為了使鏟斗的工作范圍盡可能地?cái)U(kuò)大以滿(mǎn)足挖掘工作的需要，作為傳導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)就必須設(shè)計(jì)得十分龐大，不僅其本身的體積大，而且其工作時(shí)所需占用的空間也很大；此外，連桿機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力主要是依靠杠桿原理，因此由于受到力臂空間的限制，連桿式挖掘機(jī)很難實(shí)現(xiàn)很大的挖掘力；同時(shí)過(guò)長(zhǎng)的連桿以及其桿體自身重量的限制也大大降低了連桿機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。綜上所述，傳統(tǒng)的連桿式挖掘機(jī)具有不可克服的占據(jù)空間大、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度較差、挖掘力較小的缺點(diǎn)，所以其應(yīng)用范圍僅適合于在地面上或在開(kāi)放的大空間內(nèi)進(jìn)行挖掘施工，因而應(yīng)用受到了很大限制，也很難用于地下作業(yè)。
目前在地下管道建筑工程，例如隧道、城市下水道工程的施工中通常都使用盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)或頂管掘進(jìn)機(jī)。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)主要用來(lái)建造地鐵隧道、取排水隧道、電纜隧道等直徑較大的隧道，而頂管掘進(jìn)機(jī)主要用來(lái)建造市政工程中的下水道等直徑小的隧道。雖然盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和頂管掘進(jìn)機(jī)的種類(lèi)很多，但是它們的主要構(gòu)造系統(tǒng)都類(lèi)似，工作原理也大致相同。
盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的主要構(gòu)造和基本工作原理如下所述盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的主要構(gòu)件和系統(tǒng)包括盾構(gòu)殼體、挖掘土體系統(tǒng)、出土輸送系統(tǒng)、盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)、管片拼裝機(jī)和帽檐支護(hù)系統(tǒng)。盾構(gòu)殼體是整個(gè)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的保護(hù)性外殼，具有一定的強(qiáng)度和剛度，它是機(jī)內(nèi)所有機(jī)械安裝的基礎(chǔ)，也是操作人員的工作場(chǎng)所。挖掘土體系統(tǒng)采用人工式、水力式或機(jī)械式進(jìn)行挖掘土方工作。出土輸送系統(tǒng)用來(lái)把采掘的土方巖石輸送出去，一般采用皮帶輸送機(jī)或者螺旋輸送機(jī)。盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)由足夠數(shù)量的盾構(gòu)千斤頂組成，它們均勻地布置在盾構(gòu)殼體內(nèi)的圓周上，千斤頂油缸的底部頂在盾構(gòu)內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼板上，千斤頂油缸的活塞桿外端頂在已拼裝成環(huán)的管片的端面上，千斤頂油缸活塞桿不斷伸出就可將盾構(gòu)推向前進(jìn)。在活塞桿伸出一定距離后管片拼裝機(jī)開(kāi)始工作，它通過(guò)軸向平移、回旋和徑向伸縮運(yùn)動(dòng)，將管片安裝到預(yù)定的位置；拼裝工作是逐步完成的，首先部分千斤頂活塞桿回縮以拼裝相應(yīng)位置的管片，然后再回縮另外部分的千斤頂活塞桿以拼裝另一塊管片，這樣一塊一塊地拼裝，直至成環(huán)。帽檐支護(hù)系統(tǒng)位于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的前端，它可以前后伸縮，起著支護(hù)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)前方可能坍方的土體的作用。隧道就是通過(guò)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)挖掘—出土—推進(jìn)—拼裝管件這樣周而復(fù)始地循環(huán)作業(yè)逐段筑成的。
頂管掘進(jìn)機(jī)的工作過(guò)程與盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的工作過(guò)程類(lèi)似，不同的只是管體的形成和推進(jìn)。頂管掘進(jìn)機(jī)的主要構(gòu)件和系統(tǒng)包括頂管殼體、挖掘土體系統(tǒng)、出土輸送系統(tǒng)和鉸接糾偏系統(tǒng)，頂管殼體與盾構(gòu)殼體作用相似，挖掘土體系統(tǒng)、出土輸送系統(tǒng)與盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)相應(yīng)的系統(tǒng)相同，鉸接糾偏系統(tǒng)是由數(shù)對(duì)糾偏千斤頂組成，起著方向糾偏的作用。當(dāng)前方的土體被挖掘和輸出后，由頂進(jìn)系統(tǒng)將下到工作井內(nèi)的整個(gè)管節(jié)用千斤頂向前推進(jìn)，而后面的管節(jié)依次緊靠著前面的管節(jié)，從而使頂進(jìn)系統(tǒng)將前方的整串管節(jié)以及最前方的頂管掘進(jìn)機(jī)向前推進(jìn)，依次逐節(jié)推進(jìn)就完成了整個(gè)隧道的構(gòu)筑。為了減少前進(jìn)時(shí)的摩擦阻力，管節(jié)的外部都有泥漿套。
在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和頂管掘進(jìn)機(jī)中都包括有挖掘土體系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常具有人工、水力、機(jī)械等三種形式1、人工式—即用手工的方式進(jìn)行開(kāi)鑿和挖掘土體。很明顯，該種方式工人勞動(dòng)強(qiáng)度高，工作面的環(huán)境條件惡劣，工作效率低下。
2、水力式—即操作人員用水槍沖刷土體，將泥土沖刷成泥水，再由水泵或其它揚(yáng)升器抽送出去。也很顯然，這種作業(yè)方式工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也相當(dāng)高，效率十分低下，并且還僅適應(yīng)于軟土。
3、機(jī)械式—即采用挖掘機(jī)械進(jìn)行開(kāi)鑿和挖掘土體。在地下掘進(jìn)工程中所采用的挖掘機(jī)大多數(shù)是反鏟式的，由于在隧道挖掘工程中地下作業(yè)面的狹窄，作業(yè)操作空間有限，因此挖掘機(jī)械的應(yīng)用受到了極大的局限，特別是適應(yīng)地面作業(yè)的連桿式挖掘機(jī)就很難于在隧道掘進(jìn)工程中施展身手，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)在隧道掘進(jìn)施工中應(yīng)用反鏟挖掘機(jī)的先例。
德國(guó)卡爾賽夫有限公司及兩合機(jī)械廠在先申請(qǐng)的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利《液壓挖掘機(jī)》(專(zhuān)利號(hào)ZL 94117565.0)公開(kāi)了一種用于地下掘進(jìn)設(shè)備，例如隧道掩護(hù)式支架的挖掘機(jī)，它有一個(gè)懸臂，其前端直接連接有挖掘工具，該懸臂借助于一個(gè)連桿系統(tǒng)懸掛在可繞固定在掘進(jìn)設(shè)備上支承構(gòu)件上的轉(zhuǎn)動(dòng)支座回轉(zhuǎn)的懸臂板上，該連桿系統(tǒng)由一個(gè)可借助液壓缸擺動(dòng)的搖臂和一個(gè)用來(lái)改變懸臂斜度的連桿缸組成，連桿缸通過(guò)改變長(zhǎng)度可調(diào)整為與搖臂平行的連桿。該液壓挖掘機(jī)既可以有較大的作用范圍，又可以方便地將剝離的物料送到下部的縱向輸送機(jī)上。
從該發(fā)明所披露的內(nèi)容可以看出，該發(fā)明實(shí)現(xiàn)挖掘工具較大工作范圍的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)仍然是連桿機(jī)構(gòu)，只不過(guò)在部分連桿桿件上使用了液壓缸，因此該發(fā)明的技術(shù)方案仍然不可避免地具有與連桿式挖掘機(jī)相類(lèi)似的占據(jù)空間大、挖掘力小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度較低的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服連桿式反鏟挖掘機(jī)由于本身結(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)而難以適應(yīng)地下掘進(jìn)作業(yè)的不足，提供一種占據(jù)空間小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度較高、挖掘力大的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手，此外通過(guò)更換鏟斗體為沖擊鉆，該套筒式反鏟挖掘機(jī)械手還能破碎巖石以適應(yīng)更多類(lèi)型的土層。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于彌補(bǔ)隧道施工中盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和頂管掘進(jìn)機(jī)選用挖掘機(jī)械范圍過(guò)窄的不足，提供一種將本發(fā)明所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)用于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和頂管掘進(jìn)機(jī)中的方法，使上述兩種掘進(jìn)機(jī)在挖掘土體工作中能適應(yīng)各種土層、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高施工效率，從而節(jié)約施工成本和降低工程造價(jià)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是一種套筒式反鏟挖掘機(jī)械手由轉(zhuǎn)動(dòng)支座、伸縮套筒、鏟斗裝置、動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸和轉(zhuǎn)動(dòng)油缸組成；所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座包括有上端的固定部件和下端的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，該轉(zhuǎn)動(dòng)部件可在固定部件中轉(zhuǎn)動(dòng)，該固定部件安裝固定在主體設(shè)備的支承構(gòu)件上；所述伸縮套筒設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)支座的下方，包括有外套筒、內(nèi)套筒和套筒后座，該內(nèi)套筒套合在外套筒的內(nèi)腔中且能沿軸向相對(duì)移動(dòng)，套筒后座固定在外套筒的后端，外套筒的后部上側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)部件相鉸接以使整個(gè)伸縮套筒可繞鉸軸上下擺動(dòng)；所述鏟斗裝置位于伸縮套筒的前方，包括有鏟斗支座、鏟斗體、上連桿和下連桿，該鏟斗支座固定在上述伸縮套筒的內(nèi)套筒的前端，鏟斗體的下端鉸接在鏟斗支座上，其上端與上連桿的一端相鉸接，下連桿的一端鉸接在鏟斗支座上；所述鏟斗油缸的一端鉸接在鏟斗裝置的鏟斗支座上，另一端同時(shí)與上連桿和下連桿的另一端相鉸接以推動(dòng)鏟斗體翻轉(zhuǎn)；所述斗桿油缸設(shè)置在伸縮套筒的內(nèi)腔中，其一端鉸接于外套筒內(nèi)腔的后部，另一端鉸接于上述鏟斗裝置的鏟斗支座上，從而帶動(dòng)伸縮套筒前后伸縮以實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置的前后運(yùn)動(dòng)；所述動(dòng)臂油缸位于伸縮套筒的后方，其一端與伸縮套筒的套筒后座相鉸接，另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)部件相鉸接，該動(dòng)臂油缸的伸縮帶動(dòng)伸縮套筒上下擺動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置的上下運(yùn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的一端與轉(zhuǎn)動(dòng)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)部件的側(cè)面相鉸接，另一端固定于主體設(shè)備的支承構(gòu)件上，其伸縮推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支座帶動(dòng)伸縮套筒轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置的左右運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明還包括將所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)用于盾構(gòu)或頂管掘進(jìn)機(jī)的方法，其被安裝在盾構(gòu)或頂管掘進(jìn)機(jī)的盾構(gòu)殼體或頂管殼體內(nèi)部的頂壁上，其垂直軸線(xiàn)與盾構(gòu)殼體或頂管殼體的鉛垂對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)相重合，安裝時(shí)首先將轉(zhuǎn)動(dòng)支座中的支座底板固定在盾構(gòu)殼體或頂管殼體內(nèi)部的頂壁上，然后通過(guò)螺栓將支座筒與上述支座底板連接在一起，隨后將轉(zhuǎn)動(dòng)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的一端安裝固定在盾構(gòu)殼體或頂管殼體內(nèi)的側(cè)壁上，從而將整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手安裝固定在盾構(gòu)或頂管掘進(jìn)機(jī)上；安裝后當(dāng)伸縮套筒收縮時(shí)，整個(gè)所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)在盾構(gòu)殼體或頂管殼體內(nèi)，以確保受到盾構(gòu)殼體或頂管殼體的保護(hù)，當(dāng)伸縮套筒伸出時(shí)，所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)上下左右運(yùn)動(dòng)以達(dá)到挖掘土體的目的。
本發(fā)明所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手上鏟斗裝置的鏟斗體可替換為沖擊鉆，該沖擊鉆通過(guò)過(guò)渡接頭安裝固定在鏟斗支座上，該過(guò)渡接頭一側(cè)的上端與上連桿的一端相鉸接，下端鉸接在鏟斗支座上，其另一側(cè)通過(guò)螺栓與沖擊鉆相連接。
與傳統(tǒng)的連桿式挖掘機(jī)相比較，本發(fā)明所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手在結(jié)構(gòu)上主要用液壓傳動(dòng)裝置替代了連桿機(jī)構(gòu)，其挖掘裝置的上下左右運(yùn)動(dòng)也主要是由油缸的伸縮來(lái)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因此與機(jī)械傳動(dòng)相比液壓傳動(dòng)所具有的相同功率下結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的特長(zhǎng)，使得本發(fā)明所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手具備了占據(jù)空間小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度較高及挖掘力大的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和頂管掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用解決了兩種掘進(jìn)機(jī)在隧道工程中選用合適挖掘機(jī)械的困難，不僅克服了手工挖掘勞動(dòng)強(qiáng)度大和水力挖掘適應(yīng)土層范圍小的缺點(diǎn)，而且大大提高了施工效率，從而節(jié)約了施工成本和降低了隧道工程的造價(jià)；與上述掘進(jìn)機(jī)采用傳統(tǒng)的挖掘方式，包括采用連桿式挖掘機(jī)的方式相比，收到了意想之外的效果。此外，沖擊鉆在本發(fā)明中的應(yīng)用也大大拓寬了采用所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和頂管掘進(jìn)機(jī)在隧道施工工程中對(duì)所挖掘的土質(zhì)類(lèi)型的適應(yīng)范圍。當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和頂管掘進(jìn)機(jī)采用機(jī)械挖掘方式時(shí)，本發(fā)明所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手是最合適的選擇。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)支座結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的伸縮套筒和斗桿油缸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的鏟斗裝置和鏟斗油缸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明以沖擊鉆替代鏟斗體的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用示意圖。
圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用示意圖。
圖9是本發(fā)明在頂管掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用示意圖。
圖10是本發(fā)明另一實(shí)施例在頂管掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
首先參閱圖1和圖2本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖示套筒式反鏟挖掘機(jī)械手由轉(zhuǎn)動(dòng)支座1、伸縮套筒2、鏟斗裝置3、動(dòng)臂油缸4、斗桿油缸5、鏟斗油缸6和轉(zhuǎn)動(dòng)油缸7組成，轉(zhuǎn)動(dòng)支座1、伸縮套筒2和鏟斗裝置3分別為組合構(gòu)件，轉(zhuǎn)動(dòng)支座1的上端可安裝在主體設(shè)備，如掘進(jìn)設(shè)備的支承構(gòu)件01上。下面分別敘述本發(fā)明裝置中的各構(gòu)件具體結(jié)構(gòu)。
首先參閱圖3轉(zhuǎn)動(dòng)支座示意圖，圖示轉(zhuǎn)動(dòng)支座1包括有上端的固定部件和下端的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，該轉(zhuǎn)動(dòng)部件可在固定部件中轉(zhuǎn)動(dòng)，該固定部件的上端安裝固定在主體設(shè)備的支承構(gòu)件，如掘進(jìn)機(jī)的殼體上。上述固定部件包括有支座底板101和支座筒102；該支座底板101為一結(jié)構(gòu)底板，固定在主體設(shè)備的支承構(gòu)件上，其四周有螺孔，通過(guò)螺栓113與支座筒102連接在一起；所述支座筒102為一筒形焊接結(jié)構(gòu)件，其上方開(kāi)有一裝配工藝孔，該支座筒102內(nèi)筒壁的上部和下部分別為經(jīng)過(guò)機(jī)加工的上軸承座孔和下軸承座孔，上下軸承座孔之間為一貫通的柱形筒腔，支座筒102的后側(cè)開(kāi)有一通孔114，通入內(nèi)部柱形筒腔；該支座筒102上端的四周設(shè)有螺栓孔，支座筒102通過(guò)螺栓113軸向垂直地固定連接在上述支座底板101上；上述支座筒102內(nèi)筒壁上的上下軸承座孔分別裝有上軸承103和下軸承104，它們?yōu)橐粚?duì)向心推力軸承，上軸承103孔徑大于下軸承104以便裝配。所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座1的轉(zhuǎn)動(dòng)部件包括有支座軸105、動(dòng)臂支座106和支座轉(zhuǎn)動(dòng)臂111；支座軸105安裝于上軸承103和下軸承104上，從而被支承在支座筒102的內(nèi)腔中央并可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，裝配時(shí)通過(guò)擋環(huán)109和圓螺母110對(duì)支座軸105進(jìn)行軸向定位，一中心帶有通孔的透蓋108抵壓住下軸承104的外圈并通過(guò)螺栓固定在支座筒102的下端，透蓋108既對(duì)下軸承104起到軸向定位的作用又對(duì)支座筒102起到密封作用；所述動(dòng)臂支座106通過(guò)銷(xiāo)軸107固定于支座軸105上，從而能隨支座軸105一起轉(zhuǎn)動(dòng)，該動(dòng)臂支座106的一端由后方穿過(guò)并伸出支座筒102后側(cè)的通孔114，該端部設(shè)有鉸軸孔，該通孔114的四周裝設(shè)有密封件115圍罩住伸出的動(dòng)臂支座106端部的周?chē)詫?duì)支座筒102起封閉作用；所述支座轉(zhuǎn)動(dòng)臂111固定于支座軸105的下端，其轉(zhuǎn)動(dòng)可帶動(dòng)支座軸105旋轉(zhuǎn)并進(jìn)而帶動(dòng)動(dòng)臂支座106作擺動(dòng)。所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座1的筒腔內(nèi)填充有潤(rùn)滑油脂，以減小機(jī)械運(yùn)動(dòng)的阻力。
再參閱圖4伸縮套筒和斗桿油缸的示意圖。圖示伸縮套筒2設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)支座1的下方(見(jiàn)圖1)，它包括有外套筒201、內(nèi)套筒202和套筒后座203，均為焊接結(jié)構(gòu)件；所述內(nèi)套筒202套合在外套筒201的內(nèi)腔中且能沿軸向相對(duì)移動(dòng)，其前端有一法蘭與鏟斗裝置3連接，該內(nèi)套筒202與外套筒201之間設(shè)有支承減磨系統(tǒng)208；所述外套筒201的兩端各設(shè)有一法蘭，其后部的上側(cè)設(shè)有一縱向雙耳攀，耳攀上開(kāi)有橫向的鉸軸孔205，孔內(nèi)穿有鉸軸204，通過(guò)鉸軸204將伸縮套筒2的外套筒201與轉(zhuǎn)動(dòng)支座1轉(zhuǎn)動(dòng)部件的支座軸105的下端連接起來(lái)，從而使整個(gè)伸縮套筒201可繞鉸軸204上下擺動(dòng)，外套筒201內(nèi)腔的后部底端設(shè)有鉸軸座207；所述套筒后座203前端為一法蘭，通過(guò)螺栓與外套筒201的后端連接起來(lái)，該套筒后座203的后部設(shè)有鉸孔210和鉸軸209，用以鉸接動(dòng)臂油缸4。圖4所示斗桿油缸5設(shè)置在伸縮套筒2的內(nèi)腔中，其一端通過(guò)鉸軸206鉸接于外套筒201內(nèi)腔后部底端的鉸軸座207上，另一端鉸接于鏟斗裝置3中的鏟斗支座301上，從而使斗杠油缸5能帶動(dòng)伸縮套筒2前后伸縮以實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置3的前后運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)再請(qǐng)參閱圖1，圖示動(dòng)臂油缸4位于伸縮套筒2的后方，其一端通過(guò)鉸軸209與伸縮套筒2上套筒后座203后部的鉸軸孔210相鉸接，另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)支座1上伸出支座筒102后側(cè)通孔114的動(dòng)臂支座106的端部相鉸接，該動(dòng)臂油缸4的伸縮帶動(dòng)伸縮套筒2上下擺動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置3的上下運(yùn)動(dòng)。
再參閱圖2，圖示轉(zhuǎn)動(dòng)油缸7的一端與轉(zhuǎn)動(dòng)支座1下部的支座轉(zhuǎn)動(dòng)臂111的側(cè)面相鉸接，另一端固定于主體設(shè)備的支承構(gòu)件如掘進(jìn)機(jī)的殼體上，其伸縮推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支座1帶動(dòng)伸縮套筒2轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置3的左右運(yùn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)動(dòng)油缸7行程的大小決定了轉(zhuǎn)動(dòng)支座1轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小，也進(jìn)而決定了鏟斗裝置3的左右工作范圍。
現(xiàn)請(qǐng)參閱圖5鏟斗裝置和鏟斗油缸示意圖。圖示鏟斗裝置3位于伸縮套筒2的前方(見(jiàn)圖1)，其包括有鏟斗支座301、鏟斗體302、上連桿303和下連桿304；鏟斗支座301為一焊接結(jié)構(gòu)件，其后部有一法蘭，通過(guò)螺栓與伸縮套筒2的內(nèi)套筒202的前端固定連接起來(lái)，該鏟斗支座301的中部設(shè)有鉸孔，通過(guò)鉸軸310與斗桿油缸5的一端鉸接起來(lái)；所述鏟斗體302為一焊接結(jié)構(gòu)件，具有強(qiáng)度高且耐磨的斗齒，是與土體直接接觸的挖掘機(jī)具，該鏟斗體302的下端通過(guò)鉸軸306鉸支于鏟斗支座301的前下部，其上端通過(guò)鉸軸305與上連桿303相連接；鏟斗支座301的上部為一槽形結(jié)構(gòu)，槽形結(jié)構(gòu)的后部設(shè)有鉸孔，所述鏟斗油缸6設(shè)置在槽形結(jié)構(gòu)內(nèi)，其后端通過(guò)鉸軸309鉸接在上述鏟斗支座301槽形結(jié)構(gòu)后部的鉸孔上，其前端通過(guò)鉸軸307同時(shí)與上連桿303和下連桿304的一端同軸連接起來(lái)；該上連桿303和下連桿304均為結(jié)構(gòu)件，它們的后端如上述同時(shí)鉸接于鏟斗油缸6的前端，上連桿303的前端通過(guò)鉸軸305與鏟斗體302鉸接起來(lái)，下連桿304的前端通過(guò)鉸軸308鉸接在鏟斗支座301的前上部；通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，鏟斗體302可借助于鏟斗油缸6的伸縮而上下翻轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)反鏟式挖掘功能。
本發(fā)明所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手通過(guò)上述結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)下述一系列機(jī)械運(yùn)動(dòng)一端固定于主體設(shè)備支承構(gòu)件上的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸7推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支座1和伸縮套筒2轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置3的左右運(yùn)動(dòng)，伸縮套筒2后方的動(dòng)臂油缸4的伸縮帶動(dòng)伸縮套筒2上下擺動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置3的上下運(yùn)動(dòng)，伸縮套筒2內(nèi)腔中的斗杠油缸5帶動(dòng)伸縮套筒2前后伸縮以實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置3的前后運(yùn)動(dòng)，鉸接在鏟斗裝置3上的鏟斗油缸6的伸縮推動(dòng)鏟斗體302進(jìn)行翻轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)反鏟式挖掘動(dòng)作。綜上所述，本發(fā)明是通過(guò)一整套液壓機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手的挖掘功能和控制其挖掘范圍的。
為了擴(kuò)大功能以適應(yīng)更廣泛的工作范圍，本發(fā)明還可將鏟斗體替換為沖擊鉆以實(shí)現(xiàn)破碎功能。請(qǐng)參閱圖6，本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本上與圖1所示的第一種實(shí)施例一樣，區(qū)別只是在于將鏟斗裝置3上的鏟斗體302替換為沖擊鉆，更替后鏟斗裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖6。圖示沖擊鉆302-2通過(guò)過(guò)渡接頭302-1安裝固定在鏟斗支座301上，該過(guò)渡接頭302-1一側(cè)的上端與上連桿303的一端通過(guò)鉸軸305相鉸接，其下端通過(guò)鉸軸306鉸接于鏟斗支座301的前下部，該過(guò)渡接頭302-1另一側(cè)通過(guò)螺栓與沖擊鉆302-2相固定連接。經(jīng)過(guò)替換為沖擊鉆，本發(fā)明所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手還可以在相同的作業(yè)空間范圍內(nèi)完成破碎土體和巖石的工作，以適應(yīng)更多類(lèi)型的土質(zhì)地層的挖掘工作。
由于本發(fā)明所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)采用了液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以它具備了連桿式挖掘機(jī)所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，即占據(jù)空間小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度較高、挖掘力大，此外通過(guò)使用沖擊鉆替代鏟斗體，使其增加了破碎土體和巖石的功能，更進(jìn)一步擴(kuò)大了它的工作適應(yīng)范圍。因此本發(fā)明所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手不僅能安裝于各類(lèi)地面采掘機(jī)設(shè)備上，廣泛地應(yīng)用于地面挖掘作業(yè)，而且還能應(yīng)用于地下管道挖掘機(jī)械中，例如盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)或頂管掘進(jìn)機(jī)，從而更好地適應(yīng)地下作業(yè)面狹窄，操作空間有限和地層土質(zhì)情況多變的惡劣作業(yè)環(huán)境，發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。
圖7表示了將所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)用于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)上的安裝方法。圖示盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)001裝置在隧道中并向左方掘進(jìn)，它的挖掘土體系統(tǒng)采用本發(fā)明所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012，此外它還包括有盾構(gòu)殼體0011、出土輸送系統(tǒng)0013、盾構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)0014、管片拼裝機(jī)0015和帽檐支護(hù)系統(tǒng)0016；在本實(shí)施例中，出土輸送系統(tǒng)0013采用了螺旋輸送機(jī)，它也可以采用皮帶輸送機(jī)。該套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012的鏟斗裝置3具有反鏟式鏟斗體(即圖1所示的本發(fā)明第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu))，用以完成隧道的土體挖掘工作。圖示套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012被安裝在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)001的盾構(gòu)殼體0011內(nèi)部靠近前端的頂壁上，其垂直軸線(xiàn)與盾構(gòu)殼體0011的鉛垂對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)相重合，安裝的方法是首先將轉(zhuǎn)動(dòng)支座1中的支座底板101固定(例如焊接)在盾構(gòu)殼體0011內(nèi)部靠近前端的頂壁上，然后通過(guò)螺栓將支座筒102與上述支座底板101連接在一起，隨后將轉(zhuǎn)動(dòng)支座1的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸7的一端安裝固定(焊接或螺釘連接)在盾構(gòu)殼體0011內(nèi)的側(cè)壁上，從而將整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012安裝固定在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)001上。安裝后的前后位置應(yīng)當(dāng)達(dá)到，當(dāng)伸縮套筒2收縮時(shí)，整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012應(yīng)在盾構(gòu)殼體0011內(nèi)，以確保受到盾構(gòu)殼體0011的保護(hù)，當(dāng)伸縮套筒2伸出時(shí)，該套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012可實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置3的上下左右運(yùn)動(dòng)以達(dá)到挖掘前方土體的目的。
同樣，上述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012也可安裝使用在頂管掘進(jìn)機(jī)中，其安裝方法如圖9所示。圖示頂管掘進(jìn)機(jī)002裝置在隧道中并向左方掘進(jìn)，其組成包括有頂管殼體0021、出土輸送系統(tǒng)0023(本實(shí)施例中采用螺旋輸送機(jī))、鉸接糾編系統(tǒng)0024，它的挖掘土體系統(tǒng)仍然采用與圖1所示實(shí)施例相同的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012。該套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012被安裝在頂管掘進(jìn)機(jī)002的頂管殼體0021內(nèi)部靠近前端的頂壁上，其垂直軸線(xiàn)與頂管殼體0021的鉛垂對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)相重合，安裝的方法是首先將轉(zhuǎn)動(dòng)支座1中的支座底板101固定(如焊接或螺釘連接)在頂管殼體0021內(nèi)部靠近前端的頂壁上，然后通過(guò)螺栓將支座筒102與上述支座底板101連接在一起，隨后將轉(zhuǎn)動(dòng)支座1的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸7的一端安裝固定(焊接或螺釘連接)在頂管殼體0021內(nèi)的側(cè)壁上，從而將整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012安裝固定在頂管掘進(jìn)機(jī)002上。安裝的前后位置應(yīng)當(dāng)達(dá)到，當(dāng)伸縮套筒2收縮時(shí)，整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012應(yīng)該在頂管殼體0021內(nèi)，以確保受到頂管殼體0021的保護(hù)，當(dāng)伸縮套筒2伸出時(shí)，該套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0012可實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置3的上下左右運(yùn)動(dòng)以達(dá)到挖掘前方土體的目的。
圖6所示的本發(fā)明所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手的第二種實(shí)施例，即用沖擊鉆替代鏟斗體的結(jié)構(gòu)，同樣可以安裝應(yīng)用于隧道工程施工的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和頂管掘進(jìn)機(jī)上，帶有沖擊鉆的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手具備了破碎功能，這就使應(yīng)用該套筒式反鏟挖掘機(jī)械手的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)或頂管掘進(jìn)機(jī)不但能在粘土、砂土、砂礫石土、礫石土等地層中掘進(jìn)施工，還能在巖石地層中掘進(jìn)施工，從而擴(kuò)大了掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)土質(zhì)的范圍。圖8和圖10表示了上述兩種應(yīng)用的安裝方法，其與圖7和圖9所示的方法相同。先參閱圖8，圖示帶有沖擊鉆3-1的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0022被安裝在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)001的盾構(gòu)殼體0011內(nèi)部的頂壁上，其垂直軸線(xiàn)與盾構(gòu)殼體0011的鉛垂對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)相重合，其安裝方法是首先將轉(zhuǎn)動(dòng)支座1中的支座底板101固定在盾構(gòu)殼體0011內(nèi)部的頂壁上，然后通過(guò)螺栓將支座筒102與上述支座底板101連接在一起，隨后將轉(zhuǎn)動(dòng)支座1的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸7的一端安裝固定在盾構(gòu)殼體0011內(nèi)的側(cè)壁上，從而將整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0022安裝固定在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)001上。安裝的前后位置應(yīng)當(dāng)達(dá)到，當(dāng)伸縮套筒2收縮時(shí)，整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)該在盾構(gòu)殼體0011內(nèi)，以確保受到盾構(gòu)殼體0011的保護(hù)，當(dāng)伸縮套筒2伸出時(shí)，所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0022可實(shí)現(xiàn)沖擊鉆3-1的上下左右運(yùn)動(dòng)以達(dá)到破碎前方土體的目的。
再參閱圖10，圖示帶有沖擊鉆3-1的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0022被安裝在頂管掘進(jìn)機(jī)002的頂管殼體0021內(nèi)部的頂壁上，其垂直軸線(xiàn)與頂管殼體0021的鉛垂對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)相重合，安裝的方法是首先將轉(zhuǎn)動(dòng)支座1中的支座底板101固定在頂管殼體0021內(nèi)部的頂壁上，然后通過(guò)螺栓將支座筒102與上述支座底板101連接在一起，隨后將轉(zhuǎn)動(dòng)支座1的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸7的一端安裝固定在頂管殼體0021內(nèi)的側(cè)壁上，從而將整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0022安裝固定在頂管掘進(jìn)機(jī)002上。安裝的前后位置應(yīng)當(dāng)達(dá)到，當(dāng)伸縮套筒2收縮時(shí)，整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手0022應(yīng)該在頂管殼體0021內(nèi)，以確保受到頂管殼體0021的保護(hù)，當(dāng)伸縮套筒2伸出時(shí)，所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)沖擊鉆3-1的上下左右運(yùn)動(dòng)以達(dá)到破碎前方土體的目的。
權(quán)利要求
1.一種套筒式反鏟挖掘機(jī)械手，其特征在于它由轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)、伸縮套筒(2)、鏟斗裝置(3)、動(dòng)臂油缸(4)、斗桿油缸(5)、鏟斗油缸(6)和轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(7)組成；所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)包括有上端的固定部件和下端的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，該轉(zhuǎn)動(dòng)部件可在固定部件中轉(zhuǎn)動(dòng)，該固定部件安裝固定在主體設(shè)備的支承構(gòu)件上；所述伸縮套筒(2)設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的下方，包括有外套筒(201)、內(nèi)套筒(202)和套筒后座(203)，該內(nèi)套筒(202)套合在外套筒(201)的內(nèi)腔中且能沿軸向相對(duì)移動(dòng)，套筒后座(203)固定在外套筒(201)的后端，外套筒(201)的后部上側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件相鉸接以使整個(gè)伸縮套筒(2)可繞鉸軸上下擺動(dòng)；所述鏟斗裝置(3)位于伸縮套筒(2)的前方，包括有鏟斗支座(301)、鏟斗體(302)、上連桿(303)和下連桿(304)，該鏟斗支座(301)固定在上述伸縮套筒(2)的內(nèi)套筒(202)的前端，鏟斗體(302)的下端鉸接在鏟斗支座(301)上，其上端與上連桿(303)的一端相鉸接，下連桿(304)的一端鉸接在鏟斗支座(301)上；所述鏟斗油缸(6)的一端鉸接在鏟斗裝置(3)的鏟斗支座(301)上，另一端同時(shí)與上連桿(303)和下連桿(304)的另一端相鉸接以推動(dòng)鏟斗體(302)翻轉(zhuǎn)；所述斗桿油缸(5)設(shè)置在伸縮套筒(2)的內(nèi)腔中，其一端鉸接于外套筒(201)內(nèi)腔的后部，另一端鉸接于上述鏟斗裝置(3)的鏟斗支座(301)上，從而帶動(dòng)伸縮套筒(2)前后伸縮以實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置(3)的前后運(yùn)動(dòng)；所述動(dòng)臂油缸(4)位于伸縮套筒(2)的后方，其一端與伸縮套筒(2)的套筒后座(203)相鉸接，另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件相鉸接，該動(dòng)臂油缸(4)的伸縮帶動(dòng)伸縮套筒(2)上下擺動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置(3)的上下運(yùn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(7)的一端與轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件的側(cè)面相鉸接，另一端固定于主體設(shè)備的支承構(gòu)件上，其伸縮推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)帶動(dòng)伸縮套筒(2)轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置(3)的左右運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手，其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的固定部件包括有支座底板(101)和支座筒(102)，支座筒(102)為一筒形構(gòu)件且軸向垂直地固定在支座底板(101)上，其后側(cè)開(kāi)有一通孔(114)，支座底板(101)安裝固定在主體設(shè)備的支承構(gòu)件上；所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件包括有支座軸(105)、動(dòng)臂支座(106)和支座轉(zhuǎn)動(dòng)臂(111)，支座軸(105)通過(guò)位于上下兩端的滾動(dòng)軸承(103、104)支承于上述支座筒(102)的內(nèi)腔中央并可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，其下端與所述伸縮套筒(2)的外套筒(201)相鉸接，動(dòng)臂支座(106)銷(xiāo)固于支座軸(105)上且能隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，其一端伸出上述支座筒(102)后側(cè)的通孔(114)并與所述動(dòng)臂油缸(4)一端相鉸接，支座轉(zhuǎn)動(dòng)臂(111)固定于支座軸(105)的下端，其一側(cè)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(7)的一端相鉸接。
3.一種將權(quán)利要求1或2所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)用于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的方法，其特征是所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手被安裝在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的盾構(gòu)殼體(0011)內(nèi)部的頂壁上，其垂直軸線(xiàn)與盾構(gòu)殼體(0011)的鉛垂對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)相重合，安裝時(shí)首先將轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)中的支座底板(101)固定在盾構(gòu)殼體(0011)內(nèi)部的頂壁上，然后通過(guò)螺栓將支座筒(102)與上述支座底板(101)連接在一起，隨后將轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(7)的一端安裝固定在盾構(gòu)殼體(0011)內(nèi)的側(cè)壁上，從而將整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手安裝固定在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)上；安裝后當(dāng)伸縮套筒(2)收縮時(shí)，整個(gè)所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)在盾構(gòu)殼體(0011)內(nèi)，以確保受到盾構(gòu)殼體(0011)的保護(hù)，當(dāng)伸縮套筒(2)伸出時(shí)，所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置(3)的上下左右運(yùn)動(dòng)以達(dá)到挖掘前方土體的目的。
4.一種將權(quán)利要求1或2所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)用于頂管掘進(jìn)機(jī)的方法，其特征是所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手被安裝在頂管掘進(jìn)機(jī)的頂管殼體(0021)內(nèi)部的頂壁上，其垂直軸線(xiàn)與頂管殼體(0021)的鉛垂對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)相重合，安裝時(shí)首先將轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)中的支座底板(101)固定在頂管殼體(0021)內(nèi)部的頂壁上，然后通過(guò)螺栓將支座筒(102)與上述支座底板(101)連接在一起，隨后將轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(7)的一端安裝固定在頂管殼體(0021)內(nèi)的側(cè)壁上，從而將整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手安裝固定在頂管掘進(jìn)機(jī)上；安裝后當(dāng)伸縮套筒(2)收縮時(shí)，整個(gè)所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)在頂管殼體(0021)內(nèi)，以確保受到頂管殼體(0021)的保護(hù)，當(dāng)伸縮套筒(2)伸出時(shí)，所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)鏟斗裝置(3)的上下左右運(yùn)動(dòng)以達(dá)到挖掘前方土體的目的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手，其特征在于所述鏟斗裝置(3)的鏟斗體(302)替換為沖擊鉆(302-2)，該沖擊鉆(302-2)通過(guò)過(guò)渡接頭(302-1)安裝固定在鏟斗支座(301)上，該過(guò)渡接頭(302-1)一側(cè)的上端與上連桿(303)的一端相鉸接，下端鉸接在鏟斗支座(301)上，其另一側(cè)通過(guò)螺栓與沖擊鉆(302-2)相連接。
6.一種將權(quán)利要求5所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)用于盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的方法，其特征是所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手被安裝在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的盾構(gòu)殼體(0011)內(nèi)部的頂壁上，其垂直軸線(xiàn)與盾構(gòu)殼體(0011)的鉛垂對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)相重合，安裝時(shí)首先將轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)中的支座底板(101)固定在盾構(gòu)殼體(0011)內(nèi)部的頂壁上，然后通過(guò)螺栓將支座筒(102)與上述支座底板(101)連接在一起，隨后將轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(7)的一端安裝固定在盾構(gòu)殼體(0011)內(nèi)的側(cè)壁上，從而將整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手安裝固定在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)上；安裝后當(dāng)伸縮套筒(2)收縮時(shí)，整個(gè)所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)在盾構(gòu)殼體(0011)內(nèi)，以確保受到盾構(gòu)殼體(0011)的保護(hù)，當(dāng)伸縮套筒(2)伸出時(shí)，所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)沖擊鉆(302-2)的上下左右運(yùn)動(dòng)以達(dá)到破碎前方土體的目的。
7.一種將權(quán)利要求5所述的套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)用于頂管掘進(jìn)機(jī)的方法，其特征是所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手被安裝在頂管掘進(jìn)機(jī)的頂管殼體(0021)內(nèi)部的頂壁上，其垂直軸線(xiàn)與頂管殼體(0021)的鉛垂對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)相重合，安裝時(shí)首先將轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)中的支座底板(101)固定在頂管殼體(0021)內(nèi)部的頂壁上，然后通過(guò)螺栓將支座筒(102)與上述支座底板(101)連接在一起，隨后將轉(zhuǎn)動(dòng)支座(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(7)的一端安裝固定在頂管殼體(0021)內(nèi)的側(cè)壁上，從而將整個(gè)套筒式反鏟挖掘機(jī)械手安裝固定在頂管掘進(jìn)機(jī)上；安裝后當(dāng)伸縮套筒(2)收縮時(shí)，整個(gè)所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手應(yīng)在頂管殼體(0021)內(nèi)，以確保受到頂管殼體(0021)的保護(hù)，當(dāng)伸縮套筒(2)伸出時(shí)，所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)沖擊鉆(302-2)的上下左右運(yùn)動(dòng)以達(dá)到破碎前方土體的目的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種套筒式反鏟挖掘機(jī)械手及其在盾構(gòu)機(jī)和頂管機(jī)中的應(yīng)用，本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上主要用液壓傳動(dòng)裝置替代了傳統(tǒng)挖掘機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)，由轉(zhuǎn)動(dòng)支座、伸縮套筒、鏟斗裝置，動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸和轉(zhuǎn)動(dòng)油缸組成，其挖掘裝置的運(yùn)動(dòng)也主要是由油缸的伸縮來(lái)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因此所述套筒式反鏟挖掘機(jī)械手具備了占據(jù)空間小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度較高及挖掘力大的優(yōu)點(diǎn)；此外可更換的沖擊鉆使本發(fā)明又具有了破碎功能，可適應(yīng)更多土質(zhì)的挖掘。本發(fā)明為盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)和頂管掘進(jìn)機(jī)在隧道施工中提供了更為適用的挖掘機(jī)械，從而使該掘進(jìn)機(jī)能夠適應(yīng)各種土層、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高施工效率。
文檔編號(hào)E02F3/32GK1687538SQ200510025328
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者戴龍森, 王鶴林 申請(qǐng)人:上海隧道工程股份有限公司