[发明专利]竖井刀盘系统及具有该系统的竖井掘进机

说明书

本发明公开了一种竖井刀盘系统，包括：刀盘体，刀盘体的中部沿掘进方向凸出形成锥形，刀具组件设置在刀盘体上，以使刀具组件开挖形成的掌子面与掘进方向具有夹角；设置于刀盘体中部的螺旋机，螺旋机的螺旋轴内套设钻杆，钻杆连接用于中部开挖的挖掘机构，且挖掘机构设有用于接收由掌子面滑落至中部的渣土的接渣斗，以使渣土由螺旋机的叶片带动向后部移动。本申请的竖井刀盘系统使得渣土能够顺利汇聚于凹陷处，并使得钻杆上的接渣斗能够伸入待挖面，方便螺旋机将渣土输送到刀盘体的后端。本申请避免渣土影响开挖效率，提高了竖井刀盘的出渣能力，从而提高掘进机的掘进效率。本申请还公开了一种包括上述竖井刀盘系统的竖井掘进机。

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，更具体地说，涉及一种竖井刀盘系统。此外，本发明还涉及一种包括上述竖井刀盘系统的竖井掘进机。

背景技术

随着国民经济的不断发展，在城市建设、资源勘查、矿产开采等多个领域，竖井建设的应用越来越广泛。

竖井掘进机是目前较为安全、高效的一种竖井施工设备，其主要通过竖井刀盘实现全断面开挖。由于竖井刀盘掘进方向与重力方向一致，渣土无法自动聚集，不利于刀盘排渣。因此，排渣能力是影响竖井刀盘开挖效率的重大因素。现有的竖井刀盘通常采用泥浆输送形式出渣，可解决传统竖井施工排渣效率低的问题。

竖井刀盘采用泥浆输送形式出渣，就必须配套相应能力泥水处理装置，随着竖井工程的广泛应用，例如开挖直径大，开挖渣土方量相当大，开挖舱需要泥浆方量大，进行换浆或者弃浆需要用泥浆量较多，同时地面装置需要进行相应配置，地面泥水站所需要空间较大，经济性很差。

因此，如何兼顾竖井刀盘出渣、降低施工成本成为当前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种竖井刀盘系统，该系统兼顾竖井刀盘出渣和降低施工成本，保证掘进过程不会受到排渣效率的影响。

本发明的另一目的是提供一种包括上述竖井刀盘系统的竖井掘进机。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种竖井刀盘系统，包括：

刀盘体，所述刀盘体的中部沿掘进方向凸出形成锥形，刀具组件设置在所述刀盘体上，以使所述刀具组件开挖形成的掌子面与掘进方向具有夹角；

设置于所述刀盘体中部的螺旋机，所述螺旋机的螺旋轴内套设钻杆，所述钻杆连接用于中部开挖的挖掘机构，且所述挖掘机构设有用于接收由所述掌子面滑落至中部的渣土的接渣斗，以使渣土由所述螺旋机的叶片带动向后部移动。

优选的，所述挖掘机构包括若干个潜孔锤，所述潜孔锤的前端均对应安装有锤头，所述锤头沿掘进方向凸出于所述刀具组件形成的掌子面，以便对岩壁中心区域进行预破碎操作；

优选的，所述潜孔锤上设置有排渣管道，所述排渣管道用于利用所述锤头破岩尾气将岩屑排出。

优选的，所述刀盘体包括：中心支撑架、外周支撑架和辐条；

所述中心支撑架为筒状结构，所述外周支撑架的直径大于所述中心支撑架，所述中心支撑架和所述外周支撑架同轴线设置，且通过径向延伸的辐条连接，所述辐条上设有所述刀具组件。

优选的，所述中心支撑架为多边形框架，所述辐条对应设置在所述中心支撑架的各边缘上。

优选的，所述辐条沿所述中心支撑架周向均匀设置；

所述中心支撑架包括用于套装所述螺旋机的安装孔，所述安装孔的中心线与所述螺旋轴的中心线共线。

优选的，所述辐条与所述中心支撑架的轴线的夹角范围为50度至60度。

优选的，所述接渣斗的边缘的最高点低于或等于所述刀具组件形成的所述掌子面的最低点。