[实用新型]一种机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机

权利要求书

1.一种机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，包括刀盘刀具系统（1）、机器人支撑系统（4）、出渣系统（5）和主梁（6），所述的主梁（6）后部通过推进油缸（7）与后撑靴（8）前部连接，后撑靴（8）后部与后支撑（9）连接；其特征在于：所述的刀盘刀具系统（1）后部设有抗刀盘扭矩撑靴系统（3）；所述的主梁（6）前部通过机器人支撑系统（4）与刀盘刀具系统（1）柔性连接。

2.根据权利要求1所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：所述的机器人支撑系统（4）包括刀盘姿态调整机构（2）和机器人臂，所述的刀盘姿态调整机构（2）设置在刀盘刀具系统（1）后部，主梁（6）前部通过机器人臂与刀盘姿态调整机构（2）连接。

3.根据权利要求2所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：所述的刀盘姿态调整机构（2）包括连接座（204），连接座（204）前端通过关节轴承（201）与刀盘刀具系统（1）活动连接，连接座（204）外侧分别通过俯仰油缸（202）和摆动油缸（203）与刀盘刀具系统（1）连接。

4.根据权利要求1或3所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：所述的抗刀盘扭矩撑靴系统（3）包括撑靴（301）、撑靴油缸（302）和支撑座（303），所述的支撑座（303）设置在刀盘姿态调整机构（2），撑靴（301）通过撑靴油缸（302）与支撑座（303）连接。

5.根据权利要求2所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：所述的机器人臂为串联机器人臂（40），所述的串联机器人臂（40）包括机器大臂（402）、机器小臂（405）和回转底座（403），回转底座（403）设置在主梁（6）上，机器小臂（405）前端与连接座（204）固定连接，机器大臂（402）后端通过运动关节（401）与回转底座（403）铰接连接，机器大臂（402）和机器小臂（405）铰接连接；所述的回转底座（403）与机器大臂（402）之间、机器大臂（402）与机器小臂（405）之间均设有设有伸缩油缸（404）。

6.根据权利要求2所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：所述的机器人臂为串并联机器人臂（42），所述的串并联机器人臂（42）包括回转架（421）、移动架（422）、滑轨（423），回转架（421）设置在移动架（422）上部，移动架（422）一侧与滑轨（423）相配合，滑轨（423）设置在主梁（6）上；所述的回转架（421）上并联设有一号油缸（425）和三号油缸（428），一号油缸（425）通过串联关节I（426）与二号油缸（427）串联连接，三号油缸（428）通过串联关节II（429）与四号油缸（420）串联连接。

7.根据权利要求6所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：所述的二号油缸（427）和四号油缸（420）通过连接座（204）与刀盘姿态调整机构（2）连接。

8.根据权利要求1所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：所述的机器人支撑系统（4）包括并联机器人臂（41），所述的并联机器人臂（41）包括并联连接的液压油缸组（415），液压油缸组（415）前端与刀盘刀具系统（1）的驱动系统铰接连接、后端与前支撑（416）铰接连接，所述的前支撑（416）设置在主梁（6）上。

9.根据权利要求8所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：所述的驱动系统通过液压油缸组（415）与前支撑（416）连接成桁架结构，所述液压油缸组（415）至少有三组，每组至少有一个液压油缸。

10.根据权利要求9所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：所述的液压油缸组（415）有四组，每组有两个液压油缸，每组的两个液压油缸在驱动系统上呈“V”型分布。

11.根据权利要求1所述的机器人支撑的单刀盘开挖任意断面隧道的柔臂掘进机，其特征在于：还包括皮带机（10），所述的刀盘刀具系统（1）下方设有出渣系统（5），出渣系统（5）前端伸至刀盘刀具系统（1）下方、后端与皮带机（10）连接。