[发明专利]一种滚刀主动旋转的坚硬岩石巷隧道掘进机

说明书

本发明公开了一种滚刀主动旋转的坚硬岩石巷隧道掘进机，包括设置有履带行走装置的机架，机架上设置有液压泵站和与其相连的高压磨料射流发生系统，机架的其中一端固定设置有传动箱，传动箱设有两个输入轴和一个输出轴，输入轴上连接有行星减速机构，行星减速机构的输入轴连接有悬臂盘驱动马达，输出轴上固定有悬臂盘，悬臂盘上铰接有四个悬臂，悬臂盘上还设有悬臂驱动马达，悬臂远离悬臂盘的一端设置有主动旋转滚刀装置，传动箱上还设置有旋转密封装置，其能够在巷道或隧道施工过程中存在坚硬岩体情况下，解决设备严重磨损、破岩效率低、粉尘量大等问题，实现坚硬岩体巷道的安全、高效、低成本掘进。

技术领域

本发明涉及隧道掘进机装置领域，具体涉及一种滚刀主动旋转的坚硬岩石巷隧道掘进机。

背景技术

能源工业是国民经济的基础产业，也是技术密集型产业。“安全、高效、低碳”集中体现了现代能源技术的特点，也是抢占未来能源技术制高点的主要方向。《国家能源科技“十二五”规划》要求以增强自主创新能力为着力点，用无限的科技解决有限能源与资源的约束，着力提高能源资源的安全、高效开发，推动能源生产和利用方式的变革，规划将能源勘探和开采技术作为四个重点发展领域之一，明确要求研发复杂地质条件下资源安全、高效、节约、环境友好型开采技术与装备，如研制适用于岩石抗压强度200MPa的掘进机，高效井下动力与破岩系统等。随着各类岩石开挖机械在矿山开采、隧道掘进、油气井钻进等实际工程中的广泛应用，对坚硬岩石破碎技术提出了更高的要求和新的挑战。机械破岩具有破碎块度大、作业效率高等优点，其已被广泛运用于矿山开采、建筑工程及资源勘探等领域。然而，现有装备在坚硬岩体掘进施工中，刀具磨损加大，可靠性和工作效率降低，如何实现硬岩的高效破碎已经成为亟待解决的问题和难题，亟需研究新的岩石破碎方法实现坚硬岩石的高效破碎，对实现矿山高效开采、隧道高效掘进乃至我国能源资源的高效开发具有极其重要的意义；以往主要通过增大机械驱动功率实现机械破碎坚硬岩石，但机械刀具破岩能力没有发生改变，仅增大功率会导致岩石破碎机构的磨损加剧、工作面粉尘量增大，难以有效提升机械的破岩效率，且安全隐患增大。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种滚刀主动旋转的坚硬岩石巷隧道掘进机，其能够在巷道或隧道施工过程中存在坚硬岩体情况下，解决设备严重磨损、破岩效率低、粉尘量大等问题，实现坚硬岩体巷道的安全、高效、低成本掘进。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种滚刀主动旋转的坚硬岩石巷隧道掘进机，包括设置有履带行走装置的机架，所述机架上设置有液压泵站和与其相连的高压磨料射流发生系统，所述机架的其中一端固定设置有传动箱，所述传动箱的两侧分别设置有两个输入轴和一个输出轴，所述输入轴上连接有行星减速机构，所述行星减速机构的输入端连接有悬臂盘驱动马达，所述输出轴上固定有悬臂盘，所述悬臂盘上铰接有四个悬臂，所述悬臂盘上还设有用于控制所述悬臂旋转角度的悬臂驱动马达，所述悬臂远离所述悬臂盘的一端设置有主动旋转滚刀装置，所述传动箱上还设置有旋转密封装置，所述旋转密封装置分别与所述液压泵站、所述高压磨料射流发生系统管路连接，所述悬臂盘驱动马达与所述液压泵站管路连接，所述主动旋转滚刀装置、所述悬臂驱动马达分别与所述传动箱管路连接。

所述旋转密封装置包括壳体二和与其适配的密封轴，所述壳体二上设有液压油进油口、液压油回油口以及高压磨料液体入口一，所述密封轴上分别设有与所述液压油进油口相通的进油流道一、与所述液压油回油口相通的回油流道一以及与所述高压磨料液体入口一相通的磨料液体流道一，所述液压油进油口、所述液压油回油口与所述液压泵站连接，所述高压磨料液体入口一与所述高压磨料射流发生系统连接；所述密封轴上设置有若干个将所述进油流道一、所述回油流道一以及所述磨料液体流道一隔离的密封圈一。