轴心驱动式1000mm以内微型盾构机制造技术

提供一种轴心驱动式1000mm以内微型盾构机，包括前盾、后盾和设于操作室内的控制器，前盾前端转动连接有刀盘，刀盘上均匀设有多个滚刀，前盾内部设有驱动刀盘转动的刀盘动力传动装置，前盾前部两侧上下均设有前支撑伸缩导向装置，前盾后端设有与后盾前端轴向滑动套接的伸缩段，前盾和后盾内部相互平行设有多组驱动后盾沿伸缩段相对轴向移动实现推动前盾轴向前移或带动后盾轴向前移的推进驱动装置，后盾内＝后部设有后支撑伸缩装置，前盾和后盾下部设有螺旋输送机，后盾后部设有液压泵站。本实用新型专利技术代替人工钻爆式隧道施工，全程工作自动完成，每天掘进速度提高到20米到25米，施工成本降低，效益高，施工过程中人员在操控室内完成施工，改善人员工作环境，降低事故率。

Axial drive Mini shield machine within 1000mm

A micro-shield machine driven by an axis less than 1000mm is provided, which comprises a front shield, a rear shield and a controller installed in the operating room. The front shield is rotated and connected with a cutter head. A plurality of hobs are uniformly arranged on the cutter head, and a power transmission device of the cutter head is arranged inside the shield to drive the cutter head to rotate. The rear end of the front shield is provided with a telescopic section which is connected with the axial sliding sleeve of the front end of the back shield, and the front shield and the back shield are mutually parallel with each other. A plurality of driving backing shields move along the telescopic section relative to the axial direction to realize the axial forward movement of the front shield or the axial forward movement of the back shield. A screw conveyor is provided at the lower part of the front shield and the rear part of the support, and a hydraulic pump station is arranged at the rear part of the rear supporter. The utility model replaces the manual drilling and blasting tunnel construction, and the whole work is completed automatically, and the driving speed is increased to 20-25 meters per day. The construction cost is reduced and the benefit is high. During the construction, the personnel complete the construction in the control room, improve the working environment of the personnel and reduce the accident rate.

【技术实现步骤摘要】
轴心驱动式1000mm以内微型盾构机
本技术属盾构机
，具体涉及一种轴心驱动式1000mm以内微型盾构机。
技术介绍
目前，狭小空间的隧道施工一直是困扰施工单位的一大难题。在我国，硬岩小洞径隧道掘进施工还停留在人工钻爆，人工配合小型车辆出渣的较落后的状况，由于要在狭小的空间内完成钻爆，出渣，支护等工序，所以施工环境恶劣，速度慢，每天的掘进速度只有2-3米，施工成本高，大大降低效益；而且，人工钻爆施工时，人员要一直在现场，人员工作环境差，危险性大，施工事故率高；另外，现在掘进施工出渣方式采用真空往外抽，造价高，故障率高，且只适用于打较短的隧道。而且国内外市场目前统一采用的是钻爆施工的劳动密集型施工方法，尚未有机器代替这一传统施工方式，因此有必要提出改进。
技术实现思路
本技术解决的技术问题：提供一种轴心驱动式1000mm以内微型盾构机，本技术主要用于代替现有人工钻爆式隧道施工，全程工作自动完成，每天的掘进速度提高到20米到25米，施工成本降低，大大提高了效益；施工过程中，由于施工人员在操控室内完成整个施工，大大改善了施工人员的工作环境和危险因素，降低施工事故率。本技术采用的技术方案：轴心驱动式1000mm以内微型盾构机，包括前盾、后盾和设于操作室内的控制器，所述前盾前端由压力轴承转动连接有刀盘，所述刀盘上均匀设有多个滚刀，所述前盾内部设有驱动刀盘转动的刀盘动力传动装置，所述前盾前部两侧上下均设有可与洞壁形成静摩擦并能修正控制盾构机洞轴线的前支撑伸缩导向装置，所述前盾后端设有与后盾前端轴向滑动套接的伸缩段，所述前盾和后盾内部相互平行均匀的设有多组将前盾和后盾连接并驱动后盾前端沿伸缩段相对轴向移动而实现推动前盾轴向前移或带动后盾轴向前移的推进驱动装置，所述后盾内后部设有可与洞壁形成静摩擦的后支撑伸缩装置，所述前盾和后盾下部设有螺旋输送机，所述后盾后部设有液压泵站。其中，所述刀盘上均匀设有多个用于安装滚刀的滚刀安装仓，所述滚刀安装仓与刀盘之间通过焊接固定连接，所述滚刀直径不大于20cm。，所述刀盘前端面边缘设有集渣刮板，所述刀盘内部设有集渣通道。进一步地，所述刀盘动力传动装置包括刀盘电机和减速机，所述刀盘电机和减速机均通过支撑架与前盾内壁固定连接，所述刀盘电机与控制器电连接，所述刀盘电机输出端与减速机输入端固定连接，所述减速机输出端通过键与刀盘固定连接并驱动刀盘旋转。进一步地，所述前支撑伸缩导向装置包括前支撑液压缸、前支撑导向块、激光位移传感器、激光靶、陀螺定位仪和倾角传感器，所述前盾前部两侧上下均设有与前支撑导向块外形适配的前支撑伸缩孔，所述前支撑导向块适配置于前支撑伸缩孔中，所述前支撑液压缸一端与前支撑伸缩孔附近的前盾内壁固定连接，所述前支撑液压缸另一端与前支撑导向块内测连接并驱动前支撑导向块伸出顶紧洞壁形成静摩擦或缩回；所述前支撑液压缸与控制器电连接，所述前支撑液压缸与液压泵站连接；所述激光位移传感器和激光靶分别设于前盾相对两处内壁上形成激光射线监测控制洞轴线，所述陀螺定位仪和倾角传感器均固定于前盾内壁上对掘进机的角度调整进行监控，所述激光位移传感器、激光靶、陀螺定位仪和倾角传感器均与控制器电连接，所述前盾内壁上还设有温度传感器和瓦斯探测器，所述温度传感器和瓦斯探测器均与控制器电连接。进一步地，所述推进驱动装置包括推进液压缸和激光位移传感器，所述推进液压缸一端与后盾内壁相应处铰接，所述推进液压缸另一端与前盾内壁相应出铰接，所述推进液压缸与控制器电连接，所诉推进液压缸与液压泵站连接，所述激光位移传感器固定于后盾内壁上并对推进液压缸的推进距离进行监测，所述激光位移传感器与控制器电连接。进一步地，所述后支撑伸缩装置包括撑靴液压缸、撑靴和蓄能器，所述后盾后部壁上开设有与撑靴外形轮廓适配的撑靴孔，所述撑靴适配置于撑靴孔内，所述撑靴液压缸一端与撑靴孔附近的后盾内壁铰接，所述撑靴液压缸另一端与撑靴内侧铰接并驱动撑靴伸出顶紧洞壁形成静摩擦或缩回，所述撑靴液压缸与控制器电连接，所述撑靴液压缸与液压泵站连接，所述蓄能器固定于后盾内壁上，所述蓄能器与撑靴液压缸连接，所述蓄能器与控制器电连接。进一步地，所述后盾前端套接于伸缩段外部，所述后盾前端与伸缩段通过键结构轴向滑动套合限制两者相对转动。进一步地，所述螺旋输送机前端进料口置于刀盘后部下方并与刀盘集渣通道出口对应，所述螺旋输送机后端连接有拖拽式皮带输送机。进一步地，所述后盾后端连接有泵站护罩。本技术与现有技术相比的优点：1、本方案主要用于代替现有人工钻爆式隧道施工，后盾通过后支撑伸缩装置与洞壁产生静摩擦，推进驱动装置推动前盾轴向前移，同时刀盘动力驱动装置带到刀盘转动，使滚刀作用于岩面，压碎岩石自动落下，当前盾前移到一定距离后停止，前盾通过前支撑伸缩导向装置与洞壁形成静摩擦，推进驱动装置又拉动后盾轴向前移，这样就完成一次的施工循环，同时本方案出渣是通过螺旋输送机自动出渣，使的本盾构机全程工作自动完成，每天的掘进速度提高到20米到25米，施工速度的提高使施工成本降低，大大提高了效益；2、本方案中前支撑伸缩导向装置包括了设于前盾内壁的激光位移传感器、激光靶、陀螺定位仪和倾角传感器，这些传感监测设施能够对盾构机的前进方向进行精确监测，当盾构机偏离确定的洞轴线时，可通过控制前支撑导向块进行转弯修正，有效保证施工掘进方向；3、本方案在施工过程中，由于施工人员在操控室内完成整个施工，大大改善了施工人员的工作环境和危险因素，降低施工事故率。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中刀盘和滚刀的安装结构示意图；图3为本技术中刀盘的内部结构示意图；图4为本技术中前盾伸缩段和后盾套接处的径向结构剖视图；图5为本技术的控制原理框图。具体实施方式下面结合附图1-5描述本技术的实施例。轴心驱动式1000mm以内微型盾构机，如图1和5所示，包括前盾1、后盾2和设于操作室内的控制器28。所述前盾1前端由压力轴承5转动连接有刀盘3，如图2所示，所述刀盘3上均匀设有多个滚刀4，所述刀盘3均匀设有多个用于安装滚刀4的滚刀安装仓35，所述滚刀安装仓35与刀盘3之间通过焊接固定连接，所述滚刀4直径不大于20cm，把滚刀4直径控制在20cm以内，如洞径有所变化，滚刀4外径也可因需要做适当调整，通过滚刀4上所设计螺丝孔将滚刀4与刀盘3固定连接，松下螺丝后也可更换滚刀4。如图2所示，所述刀盘3前端面边缘设有集渣刮板36，如图3所示，所述刀盘3内部设有集渣通道37。所述前盾1内部设有驱动刀盘3转动的刀盘动力传动装置24，具体的，所述刀盘动力传动装置24包括刀盘电机9和减速机8，所述刀盘电机9和减速机8均通过支撑架与前盾1内壁固定连接，所述刀盘电机9与控制器28电连接，所述刀盘电机9输出端与减速机8输入端固定连接，所述减速机8输出端通过键与刀盘3固定连接并驱动刀盘3旋转。所述前盾1前部两侧上下均设有可与洞壁形成静摩擦并能修正控制盾构机洞轴线的前支撑伸缩导向装置25，具体的，如图1和5所示，所述前支撑伸缩导向装置25包括前支撑液压缸7、前支撑导向块6、激光位移传感器20、激光靶21、陀螺定位仪23和倾角传感器22，所述前盾1前部两侧上下均设有与前支撑导向块6外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轴心驱动式1000mm以内微型盾构机，其特征在于：包括前盾(1)、后盾(2)和设于操作室内的控制器(28)，所述前盾(1)前端由压力轴承(5)转动连接有刀盘(3)，所述刀盘(3)上均匀设有多个滚刀(4)，所述前盾(1)内部设有驱动刀盘(3)转动的刀盘动力传动装置(24)，所述前盾(1)前部两侧及上下均设有可与洞壁形成静摩擦并能修正控制盾构机洞轴线的前支撑伸缩导向装置(25)，所述前盾(1)后端设有与后盾(2)前端轴向滑动套接的伸缩段(31)，所述前盾(1)和后盾(2)内部相互平行均匀的设有多组将前盾(1)和后盾(2)连接并驱动后盾(2)前端沿伸缩段(31)相对轴向移动而实现推动前盾(1)轴向前移或带动后盾(2)轴向前移的推进驱动装置(26)，所述后盾(2)内后部设有可与洞壁形成静摩擦的后支撑伸缩装置(27)，所述前盾(1)和后盾(2)内下部设有螺旋输送机(14)，所述后盾(2)后部设有液压泵站(17)。

【技术特征摘要】
1.轴心驱动式1000mm以内微型盾构机，其特征在于：包括前盾(1)、后盾(2)和设于操作室内的控制器(28)，所述前盾(1)前端由压力轴承(5)转动连接有刀盘(3)，所述刀盘(3)上均匀设有多个滚刀(4)，所述前盾(1)内部设有驱动刀盘(3)转动的刀盘动力传动装置(24)，所述前盾(1)前部两侧及上下均设有可与洞壁形成静摩擦并能修正控制盾构机洞轴线的前支撑伸缩导向装置(25)，所述前盾(1)后端设有与后盾(2)前端轴向滑动套接的伸缩段(31)，所述前盾(1)和后盾(2)内部相互平行均匀的设有多组将前盾(1)和后盾(2)连接并驱动后盾(2)前端沿伸缩段(31)相对轴向移动而实现推动前盾(1)轴向前移或带动后盾(2)轴向前移的推进驱动装置(26)，所述后盾(2)内后部设有可与洞壁形成静摩擦的后支撑伸缩装置(27)，所述前盾(1)和后盾(2)内下部设有螺旋输送机(14)，所述后盾(2)后部设有液压泵站(17)。2.根据权利要求1所述的轴心驱动式1000mm以内微型盾构机，其特征在于：所述刀盘(3)上均匀设有多个用于安装滚刀(4)的滚刀安装仓(35)，所述滚刀安装仓(35)与刀盘(3)之间通过焊接固定连接，所述滚刀(4)直径不大于20cm，所述刀盘(3)前端面边缘设有集渣刮板(36)，所述刀盘(3)内部设有集渣通道(37)。3.根据权利要求1所述的轴心驱动式1000mm以内微型盾构机，其特征在于：所述刀盘动力传动装置(24)包括刀盘电机(9)和减速机(8)，所述刀盘电机(9)和减速机(8)均通过支撑架与前盾(1)内壁固定连接，所述刀盘电机(9)与控制器(28)电连接，所述刀盘电机(9)输出端与减速机(8)输入端固定连接，所述减速机(8)输出端通过键与刀盘(3)固定连接并驱动刀盘(3)旋转。4.根据权利要求1所述的轴心驱动式1000mm以内微型盾构机，其特征在于：所述前支撑伸缩导向装置(25)包括前支撑液压缸(7)、前支撑导向块(6)、激光位移传感器(20)、激光靶(21)、陀螺定位仪(23)和倾角传感器(22)，所述前盾(1)前部两侧上下均设有与前支撑导向块(6)外形适配的前支撑伸缩孔(29)，所述前支撑导向块(6)适配置于前支撑伸缩孔(29)中，所述前支撑液压缸(7)一端与前支撑伸缩孔(29)附近的前盾(1)内壁固定连接，所述前支撑液压缸(7)另一端与前支撑导向块(6)内侧连接并驱动前支撑导向块(6)伸出顶紧洞壁形成静摩擦或缩回；所述前支撑液压缸(7)与控制器(28)电连接，所述前支撑液压缸(7)与液压泵站(17)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永顺，王刚，
申请(专利权)人：秦汉新城永顺掘进设备开发工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61