[发明专利]一种掘进设备及利用该设备进行掘进的方法

说明书

本发明公开了一种掘进设备及利用该设备进行掘进的方法，该设备包括滚筒及穿过滚筒的中心轴，滚筒与中心轴通过轴承连接，滚筒的外壁上固定有多个破碎爪，滚筒内设置有冲击机构和用于驱动滚筒绕中心轴旋转的动力机构；冲击机构包括第一马达、第一齿圈及偏心轮，第一马达的输出轴上设置有齿轮，齿轮与第一齿圈啮合、用于带动第一齿圈旋转；偏心轮上固定有齿轮轴，第一齿圈与齿轮轴一端啮合、带动偏心轮旋转；该方法包括如下步骤：在滚筒转速小于或者等于预设值时启动第一马达，第一马达带动偏心轮旋转，通过偏心轮的旋转为滚筒提供离心冲击力。本发明有效解决了混合土质条件下掘进效率低等问题，为地下工程高效施工、安全施工提供了保障。

技术领域

本发明涉及掘进施工技术领域，更为具体来说，本发明为一种掘进设备及利用该设备进行掘进的方法。

背景技术

目前，在使用破土掘进设备进行掘进的过程中，对于不同的地质，其安装的刀具往往针对性比较强，比如，对土层进行掘进的过程中遇到岩石层时，则将刀具更换为岩石层专用的刀具，再次遇到土层时，则再将刀具更换回来。虽然常规更换刀具的方法能够实现对不同地质的掘进，但是，更换刀具、设备启停、掘进设备移动等过程会占用大量的时间，从而极大影响了掘进效率；而且，更换刀具的过程是十分麻烦的，需要专门的工作人员进行操作，时间、人力、物力浪费严重；另外，更换刀具过程还可能对工作人员的人身安全造成威胁。

因此，如何有效地减弱不同的地质情况对掘进效率的影响、优化甚至避免更换刀具的过程，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

为解决现有的掘进设备遇到不同地质时必须更换刀具等问题，本发明创新提供了一种掘进设备及利用该设备进行掘进的方法，能够在遇到不同土质时适应地改变掘进方式，通过动力机构带动具有破碎爪的滚筒实现对土层的快速掘进，通过冲击机构为具有破碎爪的滚筒提供切向冲击力，以实现对坚硬土质(如岩石层等)的快速掘进，从而省略了更换刀具的步骤，进而有效地解决了现有技术中存在的掘进效率低、更换刀具麻烦等问题。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种掘进设备，该设备包括滚筒及穿过所述滚筒的中心轴，所述滚筒与所述中心轴通过轴承连接，滚筒的外壁上固定有多个破碎爪，滚筒内设置有冲击机构和用于驱动所述滚筒绕所述中心轴旋转的动力机构；所述冲击机构包括第一马达、第一齿圈及偏心轮，第一马达的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述第一齿圈啮合、用于带动所述第一齿圈旋转；所述偏心轮上固定有齿轮轴，所述第一齿圈与齿轮轴一端啮合、用于带动所述偏心轮旋转。

本发明创新地在滚筒内设置冲击机构，从而使得本发明具有两种工作方式：动力机构驱动、动力机构结合冲击机构联合驱动，从而实现两种不同大小的掘进力输出，以针对不同的土质进行掘进；所以本发明能够有效解决遇到坚硬土质而更换刀具的问题，进而极大提高了混合土质条件下的掘进效率。

进一步地，所述冲击机构还包括支架、限位板及限位盖，所述支架和所述限位板围成一个容腔，所述偏心轮设置于所述容腔内，所述齿轮轴贯穿所述偏心轮；所述支架和所述限位板上均开设有通孔，齿轮轴一端穿过限位板上的通孔，齿轮轴另一端置于支架上的通孔内；所述第一齿圈外设置有用于容纳第一齿圈的限位盖。

基于上述改进的技术方案，本发明能够极大地提高冲击机构的可靠性和稳定性，从而更好地适用于坚硬地质的掘进。

进一步地，所述支架的外壁与所述滚筒的内壁固定连接，所述限位板固定于所述支架上，所述限位盖固定于所述限位板上，所述电机固定于所述限位盖上；支架中央和限位板中央均开有轴孔，且轴孔孔径大于中心轴直径，所述中心轴穿过所述轴孔。

进一步地，所述动力机构包括第二马达、传动轮及第二齿圈，所述第二马达输出轴与所述传动轮连接、用于带动所述传动轮旋转，所述传动轮与所述第二齿圈啮合、用于带动所述第二齿圈旋转，所述第二齿圈的外壁与所述滚筒的内壁固定连接，所述第二齿圈用于带动所述滚筒旋转。