[发明专利]矩形掩护式挖掘机

说明书

本发明涉及一种用于构筑具有四边形断面的隧道，孔洞，沟渠或类似结构的矩形掩护式挖掘机。

日本专利公开号No.1—310089中公开了一种用于挖掘具有四边形断面的隧道的矩形掩护式挖掘机，它包括多个以一定间隔安装在四边形管状掩护体前部以使其能沿垂直于掩护体轴线方向做线性往复运动的支撑杆和安装在每一支撑杆上的多个切削刀头。

在这种挖掘机中，掩护体的内部通过一道隔墙分成维持高压的前部区域和维持大气压力的后部区域，而支撑杆可移动地安装在位于前部区域与隔墙平行的支撑板上。这种挖掘机通过作线性往复运动的支撑杆上的切削刀头的线性往复运动来挖掘一挖掘表面。

日本专利公开号No.2—66295中公开了另一种矩形掩护式挖掘机，它使用的挖掘装置包括一个位于四边形管状掩护体的前部以使其能绕掩护体轴线转动的鼓形物和大量安装在鼓形物的外圆周表面上的切削刀头。这种挖掘机通过作圆周运动的鼓形物上的切削刀头的圆周运动而对一挖掘表面进行挖掘。

US3,711,159公开了一种掩护式掘进机，它包括一个四边形管状掩护体，该掩护体前端有一接收挖掘物的空间；一个安装在上述空间内的挖掘装置和一驱动上述挖掘装置的驱动装置。

然而，由于上述已知的挖掘机都不能排出挖掘物中包含的大的石子，因此，对于包含大的石子的地面就不能使用这种挖掘机来进行挖掘。

本发明的一个目的是提供一种能在含有大的石子地地方挖掘具有四边形断面的隧道、孔洞、沟渠或类似结构的矩形掩护式挖掘机。

根据本发明的一种矩形掩护式挖掘机，它包括一四边形管状掩护体，具有一前端，一后端和一对相对外边缘件，所述体在所述前端限定一用于接受挖掘物的空间；一安装在上述空间中以使其能以一定角度绕平行于所述相对外边缘方向延伸的轴线前后旋转的转子；安装在所述掩护体的前端中的挖掘装置；以及使所述转子绕上述轴线以一定角度前后转动的驱动装置；其中所述空间包括一用于接受所述挖掘物的碎屑腔，所述碎屑腔具有这样的形状，即其在垂直于所述轴线方向的尺寸从前端朝向后端逐渐减小；其中至少所述相对外边缘件和所述转子之一包括用于碾碎包含在挖掘物中的大的石子及用于将挖掘物进一步向掩护体的后端输送入所述碎屑腔中的装置。

挖掘机接受由推动挖掘机向前运动的推力发生装置所产生的推力。当挖掘机被推进时，挖掘装置受驱动装置的驱动以对挖掘面进行挖掘。挖掘物被装入掩护体中空间内。装在空间中的挖掘物随着挖掘装置的推进穿过空间被移送到后部，并最终被排出装置排到掩护体的外侧。在挖掘过程中，转子在驱动装置的作用下绕轴线以一定角度前后转动。

根据本发明，由于大的砂石通过置于转子和构成转子作往复转动运动的空间的构件之间而被压碎，因此可在含有大的砂石的地方挖掘具有四边形截面的隧道。

挖掘机最好还包括将挖掘物从碎屑腔排到掩护体后部的装置。

转子最好相对于轴线向前偏心。因而，由于转子在挖掘过程中做偏心运动，可确保挖掘物中的大的砂石在置于转子和形成空间的构件之间时被压碎。

该空间具有这样的形状，即它垂直于轴线方向的尺寸由前向后逐渐减小。此外，转子的外表面可具有截面为多边形的形状。

最好在转子的外表面部上设有许多凸起物，该凸起物被移向构成转子作往复转动运动的空间的构件的内表面。因而，可确保挖掘物中的大的砂石被置于转子和构成转子作往复转动的空间的构件之间。

如果在上述构成所述空间的构件的内表面上形成大量凸起物，就可更加确保大的砂石被置于转子和构件之间。

挖掘装置最好为一具有沿轴线方向延伸的挖掘部分的切削头，并装在转子上，以随着转子的往复运动而绕轴线作扇形往复运动。

因此，由于挖掘物随着挖掘机的推进可确保被穿过掩护体空间而移送到后部，可排出的挖掘物越多，挖掘效率就越高。此外，由于挖掘部分的往复运动的范围能加宽，从而一定能够挖掘含有大的砂石的地面。

切削头可通过一托臂被轴支撑着，并沿纵向延伸，支撑杆安装在托臂前端并沿轴线方向延伸，在支撑杆上沿轴线方向相互间隔一段距离安装有许多切削刀片。

驱动装置包括一沿轴线方向延伸、可绕轴线转动并支撑转子的轴以及一使轴以一定角度绕轴线前后转动的驱动机构。    

驱动机构最好从轴的两端给轴提供动力，以使其绕轴线以一定角度前后转动。因此，与只给轴的一端提供动力相比，可给轴传递较大的动力。