[实用新型]一种硬岩双层自平衡伸缩截割臂及悬臂掘进机

说明书

本实用新型涉及隧道掘进设备领域，具体说是一种硬岩双层自平衡伸缩截割臂及悬臂掘进机，包括一级回转升降组件，所述一级回转升降组件相对掘进机本体实现左右回转和上下俯仰动作；二级回转升降组件，所述二级回转升降组件相对一级回转升降组件实现左右回转和上下俯仰动作；截割动力机构，截割动力机构固定设置于二级回转升降机构上；截割梁，用于传递截割动力机构的动力；截割头，所述截割头由截割动力机构通过截割梁带动旋转；本实用新型的硬岩双层自平衡伸缩截割臂及悬臂掘进机，实现了大断面隧道上下、左右各个角度的自平衡一次性截割，打破了目前隧道施工中通过上下台阶法、通过设备移机进行作业的技术壁垒，提高了硬岩掘进的截割掘进效率。

技术领域

本实用新型涉及隧道掘进设备领域，具体说是一种硬岩双层自平衡伸缩截割臂及悬臂掘进机。

背景技术

随着国家基础设施建设力度进一步加大和川藏铁路的开工建设，隧道机械式开挖在工程建设中占有相当大的比重，其中也不乏硬岩大断面隧道的存在。目前，针对硬岩隧道施工主要采用的是盾构机或硬岩TBM进行，这种设备对于不同断面隧道应用的灵活性就比较差，而悬臂掘进机对不同断面隧道的适应能力较强，但主要适用于软岩隧道，对硬岩的截割能力较差。针对不同断面的硬岩隧道，为提高设备的适应能力和重复利用，采用硬岩滚刀配合自平衡功能的伸缩截割臂来解决这种复杂问题，显得尤为重要。

硬岩、大断面是目前隧道截割中两大重要难点。因目前隧道施工中大断面隧道一般采用上下台阶法进行施工，虽然开挖工作也能进行，但是上下台阶交替开挖，严重影响施工开挖效率和工程进度；对硬岩隧道，TBM灵活性和重复利用性不强，爆破式开挖对环境和生态影响较大。因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于克服背景技术中所描述的缺陷，从而实现一种硬岩双层自平衡伸缩截割臂及悬臂掘进机，实现了大断面隧道上下、左右各个角度的自平衡一次性截割，双层自平衡伸缩截割臂前端探出较长，有效避免了截割落石对设备和施工人员造成的危险，极大提高了设备和作业人员的安全性。

为实现上述发明目的，本实用新型的技术方案是：一种硬岩双层自平衡伸缩截割臂，包括一级回转升降组件，所述一级回转升降组件设置于掘进机本体的前端，所述一级回转升降组件相对掘进机本体实现左右回转和上下俯仰动作；二级回转升降组件，所述二级回转升降组件设置于一级回转升降组件上，所述二级回转升降组件相对一级回转升降组件实现左右回转和上下俯仰动作；截割动力机构，截割动力机构固定设置于二级回转升降机构上；截割梁，用于传递截割动力机构的动力；以及截割头，所述截割头由截割动力机构通过截割梁带动旋转。

进一步地，所述一级回转升降组件包括一级回转机构、截割架和截割架升降油缸，所述一级回转机构回转固定设置于掘进机本体前端，所述截割架后部铰接设置于一级回转机构上，所述截割架升降油缸的一端铰接设置于一级回转机构上，截割架升降油缸的另一端铰接设置于截割架前部。

进一步地，所述一级回转机构包括一级回转台和截割架回转油缸，所述截割架回转油缸一端固定设置于掘进机本体上，截割架回转油缸另一端与一级回转台侧部铰接，截割架回转油缸的伸缩带动一级回转台回转动作。

进一步地，所述二级回转升降组件包括二级回转机构、摆动座、摆动座升降油缸，所述二级回转机构回转固定设置于一级回转升降组件上，所述摆动座后部铰接设置于二级回转机构上，所述摆动座升降油缸一端铰接设置于二级回转机构上，摆动座升降油缸的另一端铰接设置于摆动座前部。

进一步地，所述二级回转机构包括二级回转台和摆动座回转油缸，所述摆动座回转油缸一端固定设置于一级回转升降组件上，摆动座回转油缸另一端与二级回转台侧部铰接，摆动座回转油缸的伸缩带动二级回转台回转动作。

进一步地，所述摆动座包括摆动座体和滑动套筒，所述滑动套筒可伸缩套接设置于摆动座体内，所述滑动套筒和摆动座体之间设置滑动油缸，截割动力机构设置于所述滑动套筒上。