[发明专利]一种全断面硬岩隧道掘进机

权利要求书

1.一种全断面硬岩隧道掘进机，包括刀盘(2)和处于刀盘(2)后侧的护盾，护盾包括盾体(1)，在盾体(1)中设有驱动刀盘(2)进行旋转的主驱动，其特征在于，所述护盾还包括插刀防护机构，插刀防护机构沿盾体(1)周向间隔排布有多个，插刀防护机构包括铰接在盾体(1)上的摆臂(6)，摆臂(6)上连接有驱动摆臂(6)俯仰摆动的摆臂驱动机构，摆臂(6)上沿摆臂(6)的长度方向活动安装有插刀(3)；所述摆臂(6)上配置有驱动插刀(3)沿摆臂(6)的长度方向上往复运动的插刀驱动机构，在摆臂驱动机构驱动摆臂(6)向盾体(1)外摆动后，插刀驱动机构能够驱动插刀(3)向前运动自刀盘(2)径向外侧前插至摆臂(6)前侧的围岩中；

所述插刀防护机构具有水平防护状态和前插防护状态，当插刀防护机构处于水平防护状态时，各摆臂(6)前后延伸并围成处于刀盘(2)后侧的刀盘(2)后侧防护空间，插刀防护机构处于前插防护状态时，插刀(3)在插刀驱动机构的作用下前插至摆臂(6)前侧的围岩中，各摆臂(6)及摆臂(6)上的插刀(3)围成防护刀盘(2)的刀盘(2)防护空间。

2.根据权利要求1所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于，所述摆臂(6)为中空的筒状结构，所述插刀驱动机构设置在摆臂(6)的内腔中，在插刀防护机构处于水平防护状态时，插刀(3)的至少一端处于摆臂(6)内与摆臂(6)的内腔前后导向配合。

3.根据权利要求2所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于，所述插刀(3)的一端为在插刀防护机构处于水平防护状态时插入摆臂(6)内的导向配合端，另一端为在插刀防护机构在水平防护状态时处于摆臂(6)内腔外的前插端。

4.根据权利要求1或2或3所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于，所述插刀驱动机构为设置在摆臂(6)中的插刀驱动缸，所述摆臂驱动机构为设置在盾体(1)和摆臂(6)间的摆臂驱动缸。

5.根据权利要求4所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于，所述摆臂驱动缸一端铰接在摆臂(6)朝向护盾内腔的一侧，另一端活动连接在盾体(1)内，以使摆臂驱动缸伸出时能够直接将摆臂(6)顶出盾体(1)外。

6.根据权利要求1或2或3所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于：所述插刀(3)包括刀头(4)和刀柄(5)，所述刀柄(5)为筒状结构，所述插刀驱动机构为插刀驱动缸，插刀驱动缸一端伸入刀柄(5)内。

7.根据权利要求2或3所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于：所述插刀(3)包括刀头(4)和刀柄(5)，所述刀柄(5)为筒状结构，所述插刀驱动机构为处于摆臂(6)内部的插刀驱动缸，插刀驱动缸一端伸入刀柄(5)内，另一端铰接在摆臂(6)与盾体(1)连接位置处且铰接轴线与摆臂(6)相对盾体(1)的摆动轴线重合。

8.根据权利要求2或3所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于：所述插刀(3)包括刀头(4)和刀柄(5)，所述刀柄(5)为筒状结构，所述插刀驱动机构为处于摆臂(6)内部的插刀驱动缸，插刀驱动缸的缸体与插刀(3)连接且伸入刀柄(5)内。

9.根据权利要求1或2或3所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于：各插刀防护机构沿盾体(1)的外周呈扇环形排布，当摆臂(6)处于前插防护状态时，刀盘(2)防护空间呈扇形。

10.根据权利要求4所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于，所述插刀(3)由至少两个插刀驱动缸驱动。

11.根据权利要求1或2或3所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于，全断面硬岩隧道掘进机包括控制器，各插刀(3)中任意一个插刀(3)对应的插刀驱动机构与另一个插刀(3)对应的插刀驱动机构相互独立，以使控制器能够控制任一个插刀(3)单独工作。

12.根据权利要求1或2或3所述的全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于，所述插刀(3)包括刀头(4)和刀柄(5)，所述刀头(4)为截面是扇环形的块状结构，所述刀头(4)之间固设有弹性防护结构，弹性防护结构在水平防护状态时折叠压紧在刀头(4)之间的间隙中，弹性防护结构在前插防护状态时伸展开，将刀头(4)之间的间隙遮挡。