本發(fā)明涉及巖石掘進(jìn)破碎技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多邊形巷道斷面破巖裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

目前，在工程施工巖石掘進(jìn)中，由于特殊需要，出現(xiàn)大量多邊形斷面巷道，對(duì)于此類(lèi)工程施工巷道掘進(jìn)，因盾構(gòu)機(jī)或者傳統(tǒng)破巖機(jī)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)非圓形巷道斷面掘進(jìn)施工，且現(xiàn)有的技術(shù)中尚未找到能夠合理解決此類(lèi)問(wèn)題的技術(shù)手段，同時(shí)也沒(méi)有相應(yīng)的更好的掘進(jìn)設(shè)備取代。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多邊形巷道斷面破巖裝置及其使用方法，該機(jī)構(gòu)能夠通過(guò)自身調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)多邊形斷面巷道的破碎工作。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種多邊形巷道斷面破巖裝置，包括行走機(jī)構(gòu)，所述行走機(jī)構(gòu)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件前端設(shè)有可360°旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)的前端固定有旋轉(zhuǎn)架，所述旋轉(zhuǎn)架前端鉸接有搖臂，所述旋轉(zhuǎn)架的底部設(shè)有第一鉸支座，舉升油缸的一端鉸接于所述第一鉸支座，另一端連接于舉升桿，所述舉升桿遠(yuǎn)離所述第一鉸支座的一端鉸接于所述搖臂，通過(guò)所述舉升油缸和所述舉升桿驅(qū)動(dòng)所述搖臂上升或下降，所述搖臂的前端設(shè)有支撐架，所述支撐架內(nèi)設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的第一沖擊油缸和第二沖擊油缸，所述第一沖擊油缸的前端設(shè)有第一沖擊桿，所述第二沖擊油缸的前端設(shè)有第二沖擊桿，所述第一沖擊油缸和所述第二沖擊油缸的后端鉸接于所述支撐架上，所述第一沖擊桿和所述第二沖擊桿通過(guò)曲軸連接于所述支撐架，所述第一沖擊油缸的后端連接于第一液壓泵，所述第一液壓泵連接于第一油箱，所述第二沖擊油缸的后端連接于第二液壓泵，所述第二液壓泵也連接于所述第一油箱，通過(guò)所述第一液壓泵為所述第一沖擊油缸，所述第二液壓泵為所述第二沖擊油缸供油，以驅(qū)動(dòng)所述第一沖擊桿和所述第二沖擊桿在所述支撐架沖出或收回，并帶動(dòng)所述曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一沖擊桿和所述第二沖擊桿的前端設(shè)有截齒，用于截割煤巖。

進(jìn)一步，每個(gè)所述第一沖擊桿和所述第二沖擊桿的前端設(shè)有截齒座，所述截齒座上并排的設(shè)置兩個(gè)所述截齒。

進(jìn)一步，所述曲軸的兩端通過(guò)軸承安裝于所述支撐架，所述曲軸的前端部設(shè)有配重塊。

進(jìn)一步，所述支撐架形成前端開(kāi)口的u形框體，所述支撐架的后端設(shè)有多個(gè)第二鉸支座，所述第一沖擊油缸和所述第二沖擊油缸的后端設(shè)有后堵，所述后堵鉸接于所述第二鉸支座。

進(jìn)一步，所述第一沖擊桿和所述第二沖擊桿在同一時(shí)刻處于沖擊或收回的不同狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述舉升油缸的后端連接于第三液壓泵，所述第三液壓泵連接于第二油箱，通過(guò)所述第三液壓泵為所述舉升油缸供油，以驅(qū)動(dòng)所述舉升桿帶動(dòng)所述搖臂上升或下降。

進(jìn)一步，所述行走機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)前輪、驅(qū)動(dòng)后輪及行走履帶，所述行走履帶安裝于所述驅(qū)動(dòng)前輪和所述驅(qū)動(dòng)后輪上。

進(jìn)一步，所述搖臂的下方設(shè)有積屑鏟，所述積屑鏟的后方連接有傳輸帶，用于將所述積屑鏟鏟起的巖屑運(yùn)輸至所述行走機(jī)構(gòu)的后方。

上述多邊形巷道斷面破巖裝置的使用方法，包括：施工開(kāi)始時(shí)，所述第一液壓泵開(kāi)始工作，為所述第一沖擊油缸供油，則所述第一沖擊桿沖出，其上的所述截齒沖擊破巖，則所述曲軸受到約束在所述支撐架內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所述第二液壓泵未開(kāi)啟，所述第二沖擊桿處于收回狀態(tài)，當(dāng)所述曲軸轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后，所述第一液壓泵停止工作，所述第一沖擊油缸內(nèi)的液壓油回到所述第一油箱內(nèi)，所述第一沖擊桿收回，同時(shí)所述第二液壓泵開(kāi)始工作，為所述第二沖擊油缸供油，則所述第二沖擊桿沖出，其上的所述截齒沖擊破巖，重復(fù)上述過(guò)程使所述第一沖擊桿和所述第二沖擊桿交替沖擊，以持續(xù)截割煤巖，在此過(guò)程中，所述舉升油缸被驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)所述舉升桿帶動(dòng)所述搖臂上升或下降，當(dāng)煤巖截割一定程度后，驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)煤巖進(jìn)行其它角度的截割。

進(jìn)一步，所述曲軸的前端設(shè)有配重塊，施工開(kāi)始前，在所述配重塊的作用下，所述曲軸與所述支撐架成一定角度。

本發(fā)明的有益效果：

采用支撐架安裝液壓缸及沖擊桿，將截齒設(shè)置在沖擊桿前端，使得整個(gè)截割部在截割時(shí)改變固有的圓形截割形態(tài)，可以進(jìn)行多邊形截割，利用液壓缸的伸縮沖擊，可以實(shí)現(xiàn)多邊形巷道斷面掘進(jìn)的截割，且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)輸安裝容易，從而在一定程度上降低掘進(jìn)成本，提高多邊形斷面的巖石巷道掘進(jìn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明多邊形巷道斷面破巖裝置的側(cè)視圖；

圖2為本發(fā)明多邊形巷道斷面破巖裝置的立體圖；

圖3中圖2中支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明破巖機(jī)構(gòu)對(duì)縱向矩形斷面巷道破巖示意圖；

圖5為本發(fā)明破巖機(jī)構(gòu)對(duì)橫向矩形斷面巷道破巖示意圖；

圖中，1—驅(qū)動(dòng)前輪、2—驅(qū)動(dòng)后輪、3—行走履帶、4—積屑鏟、5—傳輸帶、6—旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件、7—旋轉(zhuǎn)盤(pán)、8—旋轉(zhuǎn)架、9—搖臂、10—第一鉸支座、11—舉升油缸、12—舉升桿、13—第三鉸支座、14—第三液壓泵、15—第二油箱、16—支撐架、17—第一沖擊油缸、18—第一沖擊桿、19—第一液壓泵、20—第一油箱、21—第二沖擊油缸、22—第二沖擊桿、23—第二液壓泵、24—截齒座、25—截齒、26—曲軸、27—配重塊、28—軸承、29—后堵、30—第二鉸支座、31—巖石巷道壁、32—矩形巷道。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，在本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。

如圖1，本發(fā)明提供一種多邊形巷道斷面破巖裝置，包括行走機(jī)構(gòu)，行走機(jī)構(gòu)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件6，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件6前端設(shè)有可360°旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)7，旋轉(zhuǎn)盤(pán)7的前端固定有旋轉(zhuǎn)架8，旋轉(zhuǎn)架8前端鉸接有搖臂9，搖臂9的前端設(shè)有支撐架16。

行走機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)前輪、驅(qū)動(dòng)后輪及行走履帶，行走履帶安裝于驅(qū)動(dòng)前輪和驅(qū)動(dòng)后輪上，通過(guò)行走機(jī)構(gòu)可以保持破巖裝置持續(xù)不斷的行進(jìn)，從而對(duì)巖石巷道壁進(jìn)行持續(xù)截割。

如圖1及圖2，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件6放置在行走機(jī)構(gòu)上。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件6的前端連接有旋轉(zhuǎn)盤(pán)7，通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件6驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)7轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制前端的搖臂9及支撐架16各角度截割煤巖，實(shí)現(xiàn)異形巷道斷面破煤。旋轉(zhuǎn)盤(pán)7的前端固定有旋轉(zhuǎn)架8，旋轉(zhuǎn)架8的前端頂部鉸接于搖臂9的一端，旋轉(zhuǎn)架8的底部設(shè)有第一鉸支座10，搖臂9的底部中間設(shè)有第三鉸支座13，第一鉸支座10與第三鉸支座13之間設(shè)有舉升油缸11和舉升桿12，舉升油缸11的一端鉸接于第一鉸支座10，舉升油缸11的另一端連接于舉升桿12，舉升桿12遠(yuǎn)離第一鉸支座10的一端則鉸接于第三鉸支座13。舉升油缸11的后端通過(guò)油管連接于第三液壓泵14，第三液壓泵14通過(guò)油管連接于第二油箱15，第二油箱15為第三液壓泵14供油，通過(guò)第三液壓泵14為舉升油缸11泵入液壓油，從而驅(qū)動(dòng)舉升桿12帶動(dòng)搖臂9上升或下降，實(shí)現(xiàn)在巷道斷面上的截割。

如圖2及圖3，支撐架16設(shè)置于搖臂9的前端，在本實(shí)施例中，支撐架16與搖臂9一體設(shè)置，在其它實(shí)施例中，也可以將支撐架16固定在搖臂9的前端。支撐架16內(nèi)設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的第一沖擊油缸17和第二沖擊油缸21，在本實(shí)施例中，支撐架16內(nèi)設(shè)有三個(gè)沖擊油缸，其中位于兩側(cè)的定義為第一沖擊油缸17，位于中間的定義為第二沖擊油缸21，第一沖擊油缸17和第二沖擊油缸21并排且間隔設(shè)置。在其它實(shí)施例中，也可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)第一沖擊油缸17和第二沖擊油缸21。第一沖擊油缸17的前端設(shè)有第一沖擊桿18，第一沖擊桿18裝配于第一沖擊油缸17內(nèi)，第二沖擊油缸21的前端設(shè)有第二沖擊桿22，第二沖擊桿22裝配于第二沖擊油缸21內(nèi)，第一沖擊桿18和第二沖擊桿22的前端均設(shè)有截齒座24，在本實(shí)施例中，截齒座24與第一沖擊桿18或第二沖擊桿22一體設(shè)置，每個(gè)截齒座24上并排設(shè)有兩個(gè)截齒25。第一沖擊桿18和第二沖擊桿22通過(guò)曲軸26連接于支撐架16，第一沖擊桿18和第二沖擊桿22與曲軸26相配合，在曲軸26的限制作用下，第一沖擊桿18和第二沖擊桿22分別在第一沖擊油缸17和第二沖擊油缸21內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲軸26則會(huì)被帶著轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸26的兩端通過(guò)軸承28安裝于支撐架16的兩側(cè)，曲軸26的前端設(shè)有配重塊27，在配重塊27的作用下，曲軸26與支撐架16之間成一定角度，防止截齒25在“死點(diǎn)”位置停止而無(wú)法啟動(dòng)。

如圖2及圖3，支撐架16形成前端開(kāi)口的u形框體，u形框體的開(kāi)口朝前，支撐架16的后端對(duì)應(yīng)第一沖擊油缸17和第二沖擊油缸21設(shè)有多個(gè)第二鉸支座30，第一沖擊油缸17和第二沖擊油缸21的后端固定連接有后堵29，后堵29鉸接于第二鉸支座30。第一沖擊油缸17的后端通過(guò)油管連接于第一液壓泵19，第一液壓泵19通過(guò)油管連接于第一油箱20，第二沖擊油缸21的后端通過(guò)油管連接于第二液壓泵23，第二液壓泵23通過(guò)油管也連接于第一油箱20，第一油箱20為第一液壓泵19和第二液壓泵23供油，再通過(guò)第一液壓泵19泵入第一沖擊油缸17，第二液壓泵23泵入第二沖擊油缸21內(nèi)，從而驅(qū)動(dòng)第一沖擊桿18和第二沖擊桿22在支撐架16沖出或收回，并帶動(dòng)曲軸26轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)谝粵_擊桿18或第二沖擊桿22收回到第一沖擊油缸17或第二沖擊油缸21時(shí)，第一沖擊油缸17或第二沖擊油缸21內(nèi)的油通過(guò)回油管回到第一油箱20。第一沖擊桿18和第二沖擊桿22在同一時(shí)刻處于沖擊或收回的不同狀態(tài)，在第一沖擊桿18和第二沖擊桿22交替沖出或收回的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)不斷的破煤。

搖臂16的下方設(shè)有積屑鏟4，積屑鏟4的后方連接有傳輸帶5，通過(guò)傳輸帶5將積屑鏟4鏟起的巖屑運(yùn)輸至行走機(jī)構(gòu)的后方，從而將截割的煤巖運(yùn)出。

本發(fā)明還提供一種基于上述多邊形巷道斷面破巖裝置的使用方法，具體為：施工開(kāi)始前，在配重塊27的作用下，曲軸26與支撐架16成一定角度。施工開(kāi)始時(shí)，第一液壓泵19開(kāi)始工作，為第一沖擊油缸17供油，則第一沖擊桿18沖出，其上的截齒25沖擊破巖，則曲軸26受到約束在支撐架16內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)第二液壓泵23未開(kāi)啟，第二沖擊桿22處于收回狀態(tài)。當(dāng)曲軸26轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后，第一液壓泵19停止工作，第一沖擊油缸17內(nèi)的液壓油回到第一油箱20內(nèi)，第一沖擊桿18收回，同時(shí)第二液壓泵23開(kāi)始工作，為第二沖擊油缸21供油，則第二沖擊桿22沖出，其上的截齒25沖擊破巖，重復(fù)上述過(guò)程使第一沖擊桿18和第二沖擊桿22交替沖擊，以持續(xù)截割煤巖，在此過(guò)程中，舉升油缸11被第三液壓泵14驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)舉升桿12帶動(dòng)搖臂9上升或下降，當(dāng)煤巖截割一定程度后，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)7轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)煤巖進(jìn)行其它角度的截割。如此往復(fù)循環(huán)，不停向前掘進(jìn)破巖。

如圖4及圖5，則是本發(fā)明破巖裝置分別對(duì)縱向和橫向矩形斷面巷道破巖的示意圖，通過(guò)旋轉(zhuǎn)盤(pán)可以多角度截割。

本發(fā)明多邊形巷道斷面破巖裝置改變了固有的圓形截割形態(tài)，可以進(jìn)行多邊形截割，利用液壓缸的伸縮沖擊，可以實(shí)現(xiàn)多邊形巷道斷面掘進(jìn)的截割，且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)輸安裝容易，從而在一定程度上降低掘進(jìn)成本，提高多邊形斷面的巖石巷道掘進(jìn)效率。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。