繩鋸式掘進機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及坑洞隧道掘進機，具體是繩鋸式掘進機。
【背景技術(shù)】
[0002]在坑道或隧道掘進工程中，常使用一種掘進機，現(xiàn)有的一種繩鋸式坑隧道掘進機(授權(quán)公告日:2014-07-09，授權(quán)公告號:CN203702161 U)，這種掘進機包括獨立的且配套使用的鉆孔機構(gòu)、鋸割機構(gòu)，采用機械掘進，成本低廉，適宜小型坑隧道的掘進開挖，挖出的巖體也能再次利用，但該掘進機挖出的坑隧道為平頂坑道，平頂中線應(yīng)力集中，容易造成坍方。
[0003]人類在生產(chǎn)實踐中得出的經(jīng)驗所知，拱形頂結(jié)構(gòu)能把受到的壓力分解成向下的壓力和向外的推力，從而比較均勻地傳遞到相對穩(wěn)固的側(cè)壁，使隧道更堅固和安全，所以現(xiàn)有的隧道都需建造成拱形頂，鑒于此技術(shù)要求，該掘進機則卻無法實現(xiàn)這個功能，此外，該掘進機打孔和鋸割效率不夠高，難以滿足施工需要，而且施工時，需要人工不斷推動整機移動，自動性靈活性也不強。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于:針對上述技術(shù)問題的不足，提供了具有拱頂成型功能的繩鋸式掘進機，其掘進效率高、操作方便、安全可靠、綜合性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的掘進機。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:繩鋸式掘進機，包括相互獨立但配套使用的鉆孔機構(gòu)、鋸割機構(gòu)，所述掘進機還包括拱頂成型機構(gòu)；所述拱頂成型機構(gòu)主要由拱頂成型機架和鋸片組組成，所述鋸片組主要由傳動軸和同軸穿裝在傳動軸上的多個鋸片組成，傳動軸上具有從動輪，鋸片組通過軸承裝配在高度能夠調(diào)節(jié)的升降支架上，該升降支架裝配在拱頂成型機架上，所述升降支架和/或拱頂成型機架上布置有驅(qū)動鋸片組做功的傳動電機。
[0006]進一步的:所述升降支架通過導(dǎo)軌副和下部所連接的平移傳動機構(gòu)裝配在拱頂成型機架上，在平移傳動機構(gòu)的控制下，升降支架能夠在拱頂成型機架上產(chǎn)生位移。
[0007]進一步的:所述拱頂成型機架上設(shè)有風(fēng)鎬。
[0008]進一步的:所述風(fēng)鎬通過兩支調(diào)整氣缸布置在鋸片組的后側(cè)，所述風(fēng)鎬分別鉸接在兩支調(diào)整氣缸上，所述兩支調(diào)整氣缸布置在同一架體上，該調(diào)整氣缸的架體通過平移機構(gòu)裝配在拱頂成型機架上。
[0009]進一步的:所述風(fēng)鎬下方的拱頂成型機架上設(shè)有碎料斗和帶式輸送機，所述帶式輸送機的前端延伸進碎料斗底部、后端延伸出拱頂成型機架。
[0010]進一步的:所述鉆孔機構(gòu)的鉆孔機架后端面上布置有多個中間齒輪，這些中間齒輪以滑槽方式布置于鉆孔機架的后端面上，所述中間齒輪用于調(diào)整并導(dǎo)向鉆孔機架上推進電機和各鉆桿的調(diào)節(jié)絲桿之間的傳動鏈。
[0011]進一步的:所述鉆孔機構(gòu)的各鉆桿上具有注水孔，各鉆桿上的注水孔通過水管連接于鉆孔機架上所布置的供水總匯上。
[0012]進一步的:所述鋸割機構(gòu)的進給臂上布置有至少一個張緊輪，所述進給臂上的張緊輪用于支撐、張緊切割繩。
[0013]本實用新型的有益效果是:1、本掘進機同樣利用繩鋸機的原理，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計出相互獨立且配套使用的鉆孔機構(gòu)、鋸割機構(gòu)和拱頂成型機構(gòu)，以鉆孔機構(gòu)在巖體上打孔，鋸割機構(gòu)根據(jù)對應(yīng)的孔在巖體上依次進行縱向和豎向鋸割，將選定區(qū)域的巖體整塊切掉后形成平頂?shù)目铀淼?，而挖出的巖塊可以重復(fù)利用，如鋪設(shè)路基；2、在初步成型的平頂坑隧道內(nèi)利用可升降的拱頂成型機打磨出平滑的拱頂結(jié)構(gòu)，打磨的同時，風(fēng)鎬對巖體進行打擊破碎，風(fēng)鎬的高度和角度可調(diào)，更實用，二者結(jié)合，效率高；3、掘進機的3個機構(gòu)依次工作、嚴密配合、使用方便，相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的效率更高，功能更完善；采用電氣控制，自動性和靈活性高、安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，適宜坑隧道挖掘工作，具有較高的推廣價值。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0015]圖1是本實用新型中鉆孔機構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖(未畫出外殼和鏈條)；
[0016]圖2是本實用新型中鋸割機構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖(未畫出外殼和切割繩);
[0017]圖3是本實用新型中拱頂成型機構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖(未畫出外殼);
[0018]圖中代號含義:101 —鉆孔機架；102—軌道；103—彳丁走輪；104—進給電機；105—底座；106—進給絲桿；107—進給滑座；108—供水接口 ；109—鉆桿；110—伸縮座；111 一鉆頭；112—傳動輪；113—傳動帶；114一電機安裝座；115—從動齒輪；116—主動齒輪；117—推進電機；118—中間齒輪；119一供水總匯；120—調(diào)整桿；121—蝸輪蝸桿減速機；201—鋸割機架；202—軌道；203—行走輪；204—進給臂；205—導(dǎo)向輪；206—張緊輪；207—第一切割輪；208—第二切割輪；209—調(diào)整桿；210—伸縮座；211—角輪；212—主繩輪；213—驅(qū)動電機；214—中間張緊輪；215—供水總匯；216—蝸桿蝸輪減速機；301—拱頂成型機架；302—行走輪；303—平移導(dǎo)軌；304—平移傳動機構(gòu)；305—平移底座；306—鋸片組；307—傳動軸；308—傳動電機；309—傳動帶；310—傳動輪；311—升降支架；312—輸送帶；313—風(fēng)鎮(zhèn)；314一碎料斗；315—角度調(diào)整機構(gòu)；316—平移機構(gòu)；317—上滑輪；318一空壓機；319—滾輪；320—蝸輪蝸桿減速機。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型包括相互獨立的鉆孔機構(gòu)、繩鋸機構(gòu)和拱頂成型機構(gòu)，三個機構(gòu)依序配套使用。
[0020]參見圖1:本實用新型的鉆孔機構(gòu)主要由鉆孔機架、鉆進子機構(gòu)、主動齒輪116、電機和控制柜構(gòu)成。
[0021]其中，鉆進子機構(gòu)、主鏈輪和電機設(shè)置在鉆孔機架101上，鉆孔機架101上各電機由控制柜控制；所述鉆孔機架101為角鋼、槽鋼等鋼件焊接而成的框形方體結(jié)構(gòu)，鉆孔機架101表面包覆有鐵皮等材料制成的封裝外殼，鉆孔機架101朝向鉆進巖體的面為前面；在鉆孔機架101的底部設(shè)有四個行走輪103，用于鉆進過程中移動，四個行走輪103套裝在軌道上；在鉆孔機架101上設(shè)置有供水總匯119，為各鉆進子機構(gòu)提供水源。
[0022]每個鉆進子機構(gòu)由鉆桿109、伸縮座110、調(diào)整桿120和進給絲桿106構(gòu)成，伸縮座110是2根螺紋伸縮筒(類似口紅的旋轉(zhuǎn)螺紋伸縮筒)，伸縮座110、調(diào)整桿120和進給絲桿106合圍呈“ 口”字，其中鉆桿109自后端向前端的部件依次是后端端部的供水接口 108和進給滑座107、中部套裝的傳動輪112、軸承座和前端的鉆頭111，鉆桿109為中空，方便從供水接口 108補給降溫水源，各鉆桿109上的供水接口 108通過水管連接于鉆孔機架101上所布置的供水總匯119上。上述的2根伸縮筒具有連接的中心螺桿和伸縮桿，伸縮桿外套裝一個伸縮套筒，伸縮套筒固定在鉆孔機架101內(nèi)側(cè)；2根伸縮筒為平行狀，其中心螺桿內(nèi)端通過軸承座固定連接在鉆孔機架101內(nèi)，外端的伸縮桿延伸出鉆孔機架101，在中心螺桿突出軸承座的部分設(shè)有斜齒輪，本實施例中以45度斜齒輪為例。調(diào)整桿120的兩端上也設(shè)有斜齒輪并通過軸承座固定于鉆孔機架101內(nèi)的前、后方向上，該斜齒輪與中心螺桿上的斜齒輪嚙合連接，此時，可根據(jù)最終鉆取坑隧道的大小需要，對調(diào)整桿120進行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時將帶動中心螺桿旋轉(zhuǎn)，而伸縮筒將實現(xiàn)伸縮功能，則調(diào)整了鉆進子機構(gòu)的伸縮延展寬度，所述的伸縮座110上的螺紋伸縮筒也可采用液壓伸縮座等具有伸縮功能的機構(gòu)。上述進給絲桿106為螺紋桿，進給絲桿106上以絲扣方式套裝鉆桿109的進給滑座107，進給絲桿106后端具有一個從動齒輪115，進給絲桿106套裝在有一個U型底座105凹槽內(nèi)，底座105的兩端與機架上的2根伸縮筒的外端部連接，底座105背面上設(shè)置有電機安裝座114，電機安裝座114上安裝有進給電機104，進給電機104的輸出輪與鉆桿109上套裝的傳動輪112之間通過傳動帶113連接傳動；在底座105的前端連接一個軸承座供鉆桿109插裝其中，而鉆桿109的端部又與進給絲桿106上的進給滑座107連接，兩點固定鉆桿109，同時進給絲桿106旋轉(zhuǎn)帶動進給滑座107進而控制鉆桿109的移動。前述結(jié)構(gòu)的6個鉆進子機構(gòu)結(jié)構(gòu)完全相同，用于巖體打孔時，能同時打出6個孔，效率高，從而方便繩鋸鋸割。
[0023]鉆孔機構(gòu)的主動齒輪116設(shè)在鉆孔機架101上的推進電機117輸出軸上，并延伸突出鉆孔機架101后側(cè)，在對應(yīng)的鉆孔機架101后側(cè)面還設(shè)有多個水平或豎直的滑槽，滑槽中設(shè)有中間齒輪118，本實施例中，滑槽水平、對稱設(shè)置在機架上，左右各兩個，在主動齒輪116和上述的6個從動齒輪115及中間齒輪118上繞套有鏈條，在主動齒輪116的控制帶動下調(diào)節(jié)鉆桿109的前進、后退，并且能通過中間齒輪118的移動來調(diào)節(jié)鏈條的張緊度。
[0024]為方便鉆孔在鉆孔機架101上還設(shè)有多個電機，包括前述的每個鉆進子機構(gòu)上對應(yīng)設(shè)置的進給電機104，還包括整機行走電機和蝸輪蝸桿減速機121，整機行走電機為鉆孔機架101在軌道102上的移動提供動力源，控制其前后滑動，鉆孔時，整機可自動朝向巖體推進，避免人靠近帶來安全隱患，并能加快鉆孔。機架內(nèi)的蝸輪蝸桿減速機121使整機行駛到合適的位置并開始鉆孔時能起到自鎖功能，避免機架在鉆孔時受到巖體的反作用力而在軌道上向后側(cè)滑動。
[0025]參見圖2，本實用新型的繩鋸機構(gòu)主要由切割進給子機構(gòu)、繩子張緊子機構(gòu)、驅(qū)動電機213、切割繩、控制柜和鋸割機架201構(gòu)成。
[0026]其中，切割進給子機構(gòu)、繩子張緊子機構(gòu)、切割繩和驅(qū)動電機213設(shè)置在機架上，鋸割機架201上的電機啟閉由控制柜控制；所述鋸割機架201為角鋼、槽鋼等鋼件焊接而成的框形方體結(jié)構(gòu)，鋸割機架201表面包覆有鐵皮等材料制成的封裝外殼，根據(jù)使用要求，鋸割機架201朝向鉆進巖體的面為前面；在鋸割機架201的底部設(shè)有四個行走輪203，用于鉆進過程中移動，四個行走輪203裝配在軌道202上；在鋸割機架201上設(shè)置有供水總匯215，為鋸繩提供水源。
[0027]切割進給子機構(gòu)為6個，對稱設(shè)置在鋸割機架201前、后方向上，右、各3個，6個機構(gòu)自機架內(nèi)部向外呈發(fā)散狀布置。每個切割進給子機構(gòu)由進給臂204、伸縮座210和調(diào)整桿209構(gòu)成，伸縮座210