[发明专利]掘进机的盾体结构和掘进机

说明书

本发明提供了一种掘进机的盾体结构和掘进机。掘进机的盾体结构包括：前盾，包括前盾主体和前盾顶护盾，前盾主体和前盾顶护盾通过第一伸缩油缸相连；伸缩盾，包括套设的伸缩外盾和伸缩内盾，伸缩外盾与前盾顶护盾相连；撑紧盾，包括撑紧盾主体和撑紧盾顶护盾，撑紧盾主体和撑紧盾顶护盾通过第二伸缩油缸相连，撑紧盾主体与伸缩内盾相连。本发明所提供的掘进机的盾体结构在前盾和撑紧盾均设置顶护盾，并通过伸缩油缸使顶护盾伸出撑紧洞壁以提高盾体稳定性，还能缩回避免卡机，同时本发明所提供的多个顶护盾相互配合，支护的面积更大，更有助于在岩石整体性较差的地层，比如围岩收敛地层等，对掘进机的主机区域的设备和人员提供有效的防护。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种掘进机的盾体结构和包括上述盾体结构的掘进机。

背景技术

目前，在岩石掘进机施工过程中，现有的掘进机的盾体为整体结构，直径尺寸无法改变，在掘进机施工过程中，当穿越围岩收敛地层时，围岩存在大变形、破碎带、塌方等地质风险，使得围岩与掘进机周边的间隙逐渐缩小，最终可能会导致围岩与盾体抱死，形成卡机(也称卡盾)。并且卡盾停机整修会造成长时间工期延误，不利于隧道建设的进行。

发明内容

为了改善上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种掘进机的盾体结构。

本发明的另一个目的在于提供一种包括上述盾体结构的掘进机。

为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种掘进机的盾体结构，包括：前盾，包括前盾主体和前盾顶护盾，所述前盾主体和所述前盾顶护盾通过第一伸缩油缸相连；伸缩盾，包括套设的伸缩外盾和伸缩内盾，所述伸缩外盾与所述前盾顶护盾相连；撑紧盾，包括撑紧盾主体和撑紧盾顶护盾，所述撑紧盾主体和所述撑紧盾顶护盾通过第二伸缩油缸相连，所述撑紧盾主体与所述伸缩内盾相连。

本发明所提供的掘进机的盾体结构包括前盾、伸缩盾和撑紧盾。前盾包括前盾主体和前盾顶护盾，通过设置有沿前盾的径向方向设置的第一伸缩油缸，使得前盾顶护盾能够沿前盾的径向方向伸长或收缩。另外，伸缩盾包括套设的伸缩外盾和伸缩内盾，伸缩外盾与前盾顶护盾相连，在第一伸缩油缸带动前盾顶护盾沿上下方向移动的过程中，伸缩外盾也进行移动。此外，撑紧盾包括撑紧盾主体和撑紧盾顶护盾，通过设置有沿撑紧盾的径向方向设置的第二伸缩油缸，使得撑紧盾顶护盾能够沿撑紧盾的径向方向伸长或收缩。这样，前盾和撑紧盾均包括顶护盾，从而在发生卡盾事故之前，可以使前盾顶护盾、伸缩外盾、撑紧盾顶护盾和挖掘面之间迅速分离并形成间隙，从而大幅度降低发生卡盾的可能性，以保障掘进机能够继续向前进行掘进。

同时，前盾和撑紧盾均设置顶护盾，两个顶护盾(前盾顶护盾和撑紧盾顶护盾)可伸出撑紧洞壁以提高盾体结构的稳定性，还能缩回避免卡机，相较于相关技术，本技术方案所提供的掘进机的盾体结构的顶护盾支护的面积更大，更有助于对掘进机的主机区域的设备和人员提供有效的防护，尤其适用于岩石整体性较差的地层，比如围岩收敛地层等，进而使设置有本技术方案所提供的盾体结构的掘进机可以应对更加复杂的地质条件，具有更多的适用场景。

另外，本发明提供的上述技术方案中的掘进机的盾体结构还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述第一伸缩油缸的数量为多个，多个所述第一伸缩油缸沿所述前盾的轴向方向间隔设置；和/或所述第二伸缩油缸的数量为多个，多个所述第二伸缩油缸沿所述撑紧盾的轴向方向间隔设置。

在上述任一技术方案中，所述前盾包括第一导向柱和第一配合件，所述第一导向柱和所述第一配合件中的一者与所述前盾主体相连，另一者与所述前盾顶护盾相连；其中，所述导向柱和所述配合件接触配合，以限定所述前盾主体和所述前盾顶护盾的相对运动方向；和/或所述撑紧盾包括第二导向柱和第二配合件，所述第二导向柱和所述第二配合件中的一者与所述撑紧盾主体相连，另一者与所述撑紧盾顶护盾相连；其中，所述导向柱和所述配合件接触配合，以限定所述撑紧盾主体和所述撑紧盾顶护盾的相对运动方向。