一种用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构制造技术

本发明专利技术公开一种用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其包括钻臂、主驱动装置和副驱动装置，主驱动装置包括外壳体、第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和第四液压缸，外壳体内安装有同轴心的传动轴，传动轴上、下部与外壳体内壁均通过轴承连接且传动轴下部伸出外壳体，位于外壳体外部的传动轴上套装有连接板，第一、第二液压缸转动连接在竖井掘进机的机架上，且二者的活塞杆端部转动连接在连接板上，第三、第四液压缸转动连接在连接板外端部，且二者的活塞杆端部转动连接在钻臂上；钻臂上安装至少两个副驱动装置。本发明专利技术自动化程度高，安全性高，能够实现竖井全断面掘进，满足土及软岩等多种复杂地层。

【技术实现步骤摘要】
一种用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构
本专利技术涉及竖井掘进施工机械设备
，尤其是涉及一种用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构。
技术介绍
随着国民经济的发展，近年来城市轨道交通建设和城市地下管廊建设发展迅猛。在地下工程建造，比如盾构始发接受竖井、采矿竖井、隧道通风竖井、地下防御工事竖井、地下停车场、矿山巷道、交通隧道等地下工程建设中，为了保证施工的顺利进行，需要开凿用于运输物资及通风的竖井。竖井的上端连通地面，竖井的下端连通巷道或者隧道。竖井掘进是由地面垂直向下挖掘竖井(又称立井)的施工过程。目前的竖向地下空间施工中，现有竖井掘进机的驱动装置驱动刀盘对断面进行切削时，不能达到全断面切削的效果，且运动轨迹不可调，在刀具上附着的粘接物严重影响了施工质量。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种自动化程度高、安全性高的用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其包括钻臂、主驱动装置和副驱动装置，主驱动装置包括外壳体、第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和第四液压缸，外壳体内安装有同轴心的传动轴，传动轴上、下部与外壳体内壁均通过轴承连接，且传动轴下部伸出外壳体，位于外壳体外部的传动轴上套装有连接板，第一液压缸、第二液压缸呈八字形转动连接在竖井掘进机的机架上，且二者的活塞杆端部转动连接在连接板上，第三液压缸、第四液压缸呈八字形转动连接在连接板外端部，且二者的活塞杆端部转动连接在钻臂上；所述钻臂上安装至少两个副驱动装置；所述副驱动装置包括外箱体、以及安装在外箱体内的驱动电机和齿轮箱，外箱体固定安装在钻臂上，驱动电机的输出轴与齿轮箱内的主动齿轮连接，齿轮箱内与主动齿轮啮合的从动齿轮下部具有伸出外箱体外的延伸部。所述的用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其钻臂包括中部具有空腔的安装座，安装座上端与主驱动装置的传动轴转动连接，安装座外侧面呈放射状均布有至少两根支撑臂，主驱动装置的第三液压缸、第四液压缸的活塞杆端部转动连接在其中一根支撑臂上。所述的用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其钻臂的每根支撑臂均为固定一体式结构，每根支撑臂上均沿其长度方向间隔安装有若干个副驱动装置。所述的用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其钻臂的每根支撑臂均为伸缩式结构，每根支撑臂的外端部均安装有一副驱动装置。所述的用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其钻臂的安装座底部安装有一个副驱动装置。所述的用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其副驱动装置中的从动齿轮下部的延伸部连接有钻具。由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下优越性：该用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其结构简单，设计合理，设备尺寸紧凑，占地空间小，生产周期短，便于运输，自动化程度高，安全性高，能够满足土及软岩等多种复杂地层。该用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其主驱动装置通过第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和第四液压缸活塞杆的伸缩来实现钻臂的±90°旋转，即可实现全断面掘进，无需全回转，省去了复杂的旋转接头，同时钻臂上的副驱动装置带动钻具转动，通过钻臂与钻具的转动实现全断面掘进，钻臂与钻具的转速、转向均可调节，适用于不同的地质条件；钻臂与钻具本体同时旋转的破岩原理使钻具本体运动速度、切割方向均为可变，通过钻具本体的刀片形成破碎网，钻具本体在运动过程中不断转变运动方向，无一定的切刃，因此不易附着粘结物，及时附着了也能不断刮落，钻具本体运行轨迹不相重合，重复破碎率低，不易产生粉状岩渣，造成高粘度泥浆，实现了全断面切削。附图说明图1是本专利技术用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构的结构示意图；图2是图1的俯视结构示意图；图3是图1中的主驱动装置的立体结构示意图；图4是图1中的主驱动装置的结构示意图；图5是图4的A－A向剖视结构示意图；图6是图1中的副驱动装置的结构示意图；图中：1－掘进机架；2－主驱动装置；3－钻臂；3.1－支撑臂；4－钻具；5－副驱动装置；6－外壳体；7－第一液压缸；8－第二液压缸；9－第三液压缸；10－连接板；11－第四液压缸；12－连接座；13－铰接座；14－传动轴；15－外箱体；16－从动齿轮；17－延伸部；18－主动齿轮；19－驱动电机。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细说明。如图1～6所示，该用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其包括钻臂3、主驱动装置2和副驱动装置5，所述主驱动装置包括外壳体6、第一液压缸7、第二液压缸8、第三液压缸9和第四液压缸11，外壳体6内安装有同轴心的传动轴14，传动轴上、下部与外壳体内壁均通过轴承连接，且传动轴下部伸出外壳体，位于外壳体外部的传动轴上套装有连接板10，第一液压缸7、第二液压缸8的缸筒分别与两连接座12铰接，两连接座固定安装在竖井掘进机的机架上，使第一液压缸7、第二液压缸8呈八字形转动连接在竖井掘进机的机架上，且二者的活塞杆端部铰接在连接板10上，第三液压缸9、第四液压缸11的缸筒呈八字形分别铰接在连接板两外端部，且二者的活塞杆端部通过铰接座13转动连接在钻臂3上；所述钻臂上安装至少两个副驱动装置5；所述副驱动装置包括外箱体15、以及安装在外箱体内的驱动电机19和齿轮箱，外箱体固定安装在钻臂3上，驱动电机的输出轴与齿轮箱内的主动齿轮18连接，齿轮箱内与主动齿轮啮合的从动齿轮16下部具有伸出外箱体外的延伸部17。上述的钻臂3包括中部具有空腔的安装座，安装座上端与主驱动装置2的传动轴14转动连接，安装座外侧面呈放射状均布有至少两根支撑臂3.1，驱动装置2的第三液压缸9、第四液压缸11的活塞杆端部通过铰接座13转动连接在其中一根支撑臂3.1。上述的钻臂的每根支撑臂3.1均为固定一体式结构，每根支撑臂上均沿其长度方向间隔安装有若干个副驱动装置5。上述的钻臂的每根支撑臂3.1均为伸缩式结构，每根支撑臂的外端部均安装有一副驱动装置5。上述的钻臂3的安装座底部也可以安装有一个副驱动装置5。上述的副驱动装置5中的从动齿轮下部的延伸部17连接有钻具4；钻具4能够满足竖井切割断面的全覆盖掘进。上述的主驱动装置2、副驱动装置5由竖井掘进机的控制系统提供能源并进行自动控制。利用动力提升机构将竖井掘进机的机架以及本专利技术的驱动机构放入竖井内，竖井掘进机的机架位置固定不动；副驱动装置5的驱动电机19的动力通过输出轴传递至末端的主动齿轮18，再通过主动齿轮与从动齿轮16的啮合带动钻具4旋转运动；第三液压缸9、第二液压缸8的无杆腔进油，活塞杆伸出，推动钻臂3和连接板10绕着竖井中心顺时针转动，同时第一液压缸7、第四液压缸11的有杆腔进油，活塞杆收缩，当钻臂3顺时针转动角度等于90度时，切割完成整个断面的一半；此时第一液压缸7、第四液压缸11的无杆腔进油，活塞杆伸出，推动钻臂和连接板绕着竖井中心逆时针转动，同时第三液压缸9、第二液压缸8的有杆腔进油，活塞杆收缩，钻臂转动回到起始位置，继续逆时针旋转，当旋转角度等于-90°时，完成一次全断面切割。循环重复进行上述步骤，即可实现对竖井的全断面切割。上述的钻臂旋转也可以从-90°位置开始旋转，到达90°位置，完成全断面切割。为了保证断面切割完整，钻臂的旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其特征是：其包括钻臂、主驱动装置和副驱动装置，主驱动装置包括外壳体、第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和第四液压缸，外壳体内安装有同轴心的传动轴，传动轴上、下部与外壳体内壁均通过轴承连接，且传动轴下部伸出外壳体，位于外壳体外部的传动轴上套装有连接板，第一液压缸、第二液压缸呈八字形转动连接在竖井掘进机的机架上，且二者的活塞杆端部转动连接在连接板上，第三液压缸、第四液压缸呈八字形转动连接在连接板外端部，且二者的活塞杆端部转动连接在钻臂上；所述钻臂上安装至少两个副驱动装置；所述副驱动装置包括外箱体、以及安装在外箱体内的驱动电机和齿轮箱，外箱体固定安装在钻臂上，驱动电机的输出轴与齿轮箱内的主动齿轮连接，齿轮箱内与主动齿轮啮合的从动齿轮下部具有伸出外箱体外的延伸部。

【技术特征摘要】
1.一种用于下沉法摆动式竖井掘进机的驱动结构，其特征是：其包括钻臂、主驱动装置和副驱动装置，主驱动装置包括外壳体、第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和第四液压缸，外壳体内安装有同轴心的传动轴，传动轴上、下部与外壳体内壁均通过轴承连接，且传动轴下部伸出外壳体，位于外壳体外部的传动轴上套装有连接板，第一液压缸、第二液压缸呈八字形转动连接在竖井掘进机的机架上，且二者的活塞杆端部转动连接在连接板上，第三液压缸、第四液压缸呈八字形转动连接在连接板外端部，且二者的活塞杆端部转动连接在钻臂上；所述钻臂上安装至少两个副驱动装置；所述副驱动装置包括外箱体、以及安装在外箱体内的驱动电机和齿轮箱，外箱体固定安装在钻臂上，驱动电机的输出轴与齿轮箱内的主动齿轮连接，齿轮箱内与主动齿轮啮合的从动齿轮下部具有伸出外箱体外的延伸部。2.根据权利要求1所述的用于下沉法摆动式竖井掘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王占军，郑立宁，苗军克，荆伟，孟永红，朱文汇，赵智峰，胡熠，胡国辉，胡怀仁，
申请(专利权)人：洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司，中建地下空间有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41