[发明专利]隧道掘进机及掘进机用辅助开挖装置

说明书

本发明涉及附带钻进或者截割工具的掘进设备领域，特别涉及隧道掘进机及掘进机用辅助开挖装置。掘进机用辅助开挖装置包括安装座、破碎装置、摆臂驱动机构，摆臂上设有球铰结构，摆臂通过球铰结构安装在安装座上；导向座用于对摆臂进行导向，在摆臂驱动机构对摆臂施加作用力使摆臂活动时，摆臂在导向座的导向作用下相对导向座往复摆动。本发明的掘进机用辅助开挖装置设置有导向座，通过导向座可以对摆臂进行导向，在摆臂驱动机构驱动摆臂活动时，摆臂在导向座的引导作用下不容易晃动，稳定性更好，降低了对摆臂驱动机构的要求，解决了目前的掘进机用辅助开挖装置的破碎头稳定性较差的技术问题。

技术领域

本发明涉及附带钻进或者截割工具的掘进设备领域，特别涉及隧道掘进机及掘进机用辅助开挖装置。

背景技术

圆形断面隧道一般是采用带整个圆形刀盘的掘进机即可开挖整个断面，刀盘绕中心轴旋转开挖扫过的面积即是圆形隧道横截面，而针对矩形断面、马蹄形断面或其他异形断面（非圆断面）隧道，常常采用带有多个圆形刀盘的非圆隧道掘进机开挖隧道断面。由于多刀盘开挖扫过的面积往往不能覆盖整个隧道断面，多刀盘组合的开挖率一般为88%~90%，其中多刀盘组合开挖无法覆盖到的区域便是刀盘开挖盲区，开挖盲区对掘进机的推进速度影响较大。对于软土底层，可以通过盾体周向边缘的切刀进行处理周边盲区，但是对于上软下硬、局部基岩、基岩凸起、全断面硬岩等含硬岩地层，容易使刀盘的磨损加快、掘进机掘进方向偏移，甚至出现无法前进的现象。

申请公布号为CN112523761A的中国专利申请公开了一种掘进机用辅助开挖装置，包括破碎装置和扫除驱动机构，破碎装置包括装置基座和破碎头，装置基座活动装配在安装座上，其公开的一种实施方式中，装置基座安装在安装座上，通过多个调整驱动油缸驱动破碎头活动。其中装置基座即摆臂，由于破碎头在工作时需要承受一定的作用力，在破碎头活动过程中，依靠驱动油缸保持破碎头运动轨迹难度较大，破碎头的稳定性较差，并且驱动油缸受力复杂，容易损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掘进机用辅助开挖装置，用于解决目前的掘进机用辅助开挖装置的破碎头稳定性较差的技术问题；另外，本发明的目的还在于提供过一种使用上述掘进机用辅助开挖装置的隧道掘进机，用于提高隧道掘进机的稳定性。

本发明的掘进机用辅助开挖装置采用如下技术方案：

掘进机用辅助开挖装置包括：

安装座，用于安装在掘进机的机架上；

破碎装置，包括摆臂、转动配置在摆臂上的破碎头、驱动破碎头自转的驱动装置；

摆臂驱动机构，用于在破碎头由驱动装置驱动工作时，对摆臂施加作用力使摆臂活动，以改变破碎头的位置扫除开挖盲区；

所述摆臂上设有球铰结构，摆臂通过球铰结构安装在安装座上；

导向座，用于对摆臂进行导向，在摆臂驱动机构对摆臂施加作用力使摆臂活动时，摆臂在导向座的导向作用下相对导向座往复摆动。

有益效果：本发明的掘进机用辅助开挖装置中摆臂安装在安装座上，方便安装调整，另外增加导向座可以对摆臂进行导向，在摆臂驱动机构驱动摆臂活动时，摆臂在导向座的引导作用下不容易晃动，稳定性更好，降低了对摆臂驱动机构的要求，解决了目前的掘进机用辅助开挖装置的破碎头稳定性较差的技术问题。

进一步的，所述摆臂处于破碎头的后侧，摆臂的后端与导向座导向配合，摆臂的球铰结构处于破碎头的后侧且处于导向座的前侧。便于摆臂的安装。

进一步的，所述掘进机用辅助开挖装置还包括用于调整导向座姿态的导向座调整结构，导向座调整结构通过调整导向座的姿态调整摆臂的活动路径。导向座调整结构可实现导向座绕前方球铰球心转动，从而调整前方铣挖头切削掌子面区域，同时决定了掌子面是否进行超挖。