一种矩形竖井掘进机的制作方法

本技术涉及地下工程设备领域，具体涉及一种矩形竖井掘进机。

背景技术：

1、现有的全断面竖井掘进机的横截面都是圆形的，其掘进设备也是针对圆形竖井结构。现有掘进机在挖掘竖井时，采用铣头绕掘进机主体旋转的方式或铣头自身旋转的方式向下挖掘，无法直接挖掘到矩形竖井支护结构的正下方，进而无法连续向下挖掘。所以，如何设计一种掘进机，能够在竖井截面内全断面开挖，是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、为了克服现有掘进机无法在矩形竖井内全断面开挖的不足，本申请提供一种矩形竖井掘进机，解决现有技术无法直接挖掘到矩形竖井支护结构的正下方的问题。

2、本申请提供的技术方案如下：

3、本申请提供一种矩形竖井掘进机，其特征在于，包括：固定座；设置于固定座上的调整机构；设置于固定座上的伸缩臂，调整机构用于调整伸缩臂与水平方向的夹角；设置于伸缩臂上的摆动臂；设置于伸缩臂上的铣头。伸缩臂的内部设置有伸缩油缸，在摆动臂的内部设置有摆动油缸，伸缩臂伸长、摆动臂随之伸长，带动铣头竖直向下移动；摆动臂伸长、伸缩臂不动或伸长，带动铣头向摆动臂确定的侧方摆动；调整机构用于调整伸缩臂与水平方向的夹角，带动铣头向另一侧方摆动，垂直于摆动臂所确定的侧方。由此，在固定座确定的位置基础上，调整机构、伸缩臂、摆动臂带动铣头，在以调整机构调整的侧方范围为长、摆动臂摆动的侧方范围为宽的矩形范围内完成切削。

4、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，调整机构包括：与固定座连接的行走梁，行走梁包括两根平行的钢结构梁；与行走梁连接的挂靴。带有铣头和摆动臂的伸缩臂可以沿着行走梁实现水平移动，从而将铣头的挖掘面扩展到整个行走梁长度的圆柱弧面；两根平行的钢结构梁通过挂靴固定在矩形竖井支护壁的两个端面，随着矩形竖井支护壁下放，挂靴也随之下放，行走梁及与之连接的固定座同步下放至待挖掘的位置。

5、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，行走梁包括：位于行走梁中部的水平行走部件；位于行走梁两端的上弯调整部件。行走梁中部与水平面平行，固定座在水平行走部件上自由行走移动，在行走梁的两端采用爬坡式或上弯式的导轨，形成上弯调整部件，由上弯的轨道引导固定座朝一边倾斜，伸缩臂与水平方向的夹角变小，使得铣头可以伸到矩形竖井支护壁的正下方，并对其进行开挖。

6、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，还包括：设置于固定座上的行走机构；行走机构包括设置于行走梁上方的稳定轮；设置于行走梁上的齿轮。行走机构驱动固定座沿着行走梁实现水平移动，稳定轮和齿轮分别连接行走梁的两侧，起到稳定固定座的效果，设置于行走梁上的齿轮也可以是摩擦轮，使固定座沿行走梁确定的轨道行走，并防止固定座随意滑动。

7、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，还包括：设置于铣头上的排浆泵；连接铣头与所述排浆泵的管路。铣头直接切屑土壤或岩石，由排浆泵通过管路将其排送到地面。

8、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，调整机构还包括：设置于固定座上的调整油缸；调整油缸一端与固定座连接，另一端与行走梁连接。当固定座沿着行走梁移动到端部的时候，可以伸长一侧的调整油缸，使固定座一侧与行走梁的距离变远，从而固定座倾斜一定角度，再利用伸缩臂和摆动臂的配合，将矩形竖井环片的短边底部挖掘到，进而将矩形竖井环片的全部底部都挖掘完毕。

9、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，还包括：设置于固定座上的行走机构；行走机构包括设置于行走梁上方的稳定轮；设置于行走梁上的齿轮。行走机构驱动固定座沿着行走梁实现水平移动，稳定轮和齿轮分别连接行走梁的两侧，起到稳定固定座的效果，设置于行走梁上的齿轮也可以是摩擦轮，使固定座沿行走梁确定的轨道行走，并防止固定座随意滑动。

10、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，还包括：设置于铣头上的排浆泵；连接铣头与所述排浆泵的管路。铣头直接切屑土壤或岩石，由排浆泵通过管路将其排送到地面。

11、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，伸缩臂与固定座通过销轴连接；摆动臂一端通过销轴与伸缩臂连接，另一端通过销轴与固定座连接。伸缩臂带动铣头可以在摆动臂的推动下绕销轴转动，摆动臂伸长时与伸缩臂之间发生的角度变化可通过两端的销轴调整。

12、进一步地，本申请提供一种优选的方案中，铣头与伸缩臂固定连接。通过伸缩臂、摆动臂、调整机构的设计，铣头与伸缩臂之间无需增加旋转等结构，只需与伸缩臂固定连接，随伸缩臂的旋转、伸缩而移动，便解决了矩形结构竖井中铣头无法到达井壁下方并挖掘的困难；由于减去了整体旋转的自由度，进而没有了旋转带来的管路扭曲或需要旋转接头等问题。

13、本申请提供一种矩形竖井掘进机，与现有技术相比，包括：固定座；设置于固定座上的调整机构；设置于固定座上的伸缩臂，调整机构用于调整伸缩臂与水平方向的夹角；设置于伸缩臂上的摆动臂；设置于伸缩臂上的铣头。伸缩臂的内部设置有伸缩油缸，在摆动臂的内部设置有摆动油缸，伸缩臂伸长、摆动臂随之伸长，带动铣头竖直向下移动；摆动臂伸长、伸缩臂不动或伸长，带动铣头向摆动臂确定的侧方摆动；调整机构用于调整伸缩臂与水平方向的夹角，带动铣头向另一侧方摆动，垂直于摆动臂所确定的侧方。由此，在固定座确定的位置基础上，调整机构、伸缩臂、摆动臂带动铣头，在以调整机构调整的侧方范围为长、摆动臂摆动的侧方范围为宽的矩形范围内完成切削。本申请提供的一种矩形竖井掘进机，相较于现有技术而言，克服了现有掘进机无法在矩形竖井内全断面开挖的不足，通过伸缩臂、摆动臂、调整机构的设计，解决现有技术无法直接挖掘到矩形竖井支护结构的正下方的问题。

技术特征：

1.一种矩形竖井掘进机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种矩形竖井掘进机，其特征在于，所述调整机构包括：

3.根据权利要求2所述的一种矩形竖井掘进机，其特征在于，所述行走梁包括：

4.根据权利要求3所述的一种矩形竖井掘进机，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的一种矩形竖井掘进机，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求2所述的一种矩形竖井掘进机，其特征在于，所述调整机构还包括：

7.根据权利要求6所述的一种矩形竖井掘进机，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的一种矩形竖井掘进机，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的一种矩形竖井掘进机，其特征在于，所述伸缩臂与所述固定座通过销轴连接；所述摆动臂一端通过销轴与所述伸缩臂连接，另一端通过销轴与所述固定座连接。

10.根据权利要求1所述的一种矩形竖井掘进机，其特征在于，所述铣头与所述伸缩臂固定连接。

技术总结
本申请提供一种矩形竖井掘进机，与现有技术相比，包括：固定座；设置于固定座上的调整机构；设置于固定座上的伸缩臂，调整机构用于调整伸缩臂与水平方向的夹角；设置于伸缩臂上的摆动臂；设置于伸缩臂上的铣头。相较于现有技术而言，克服了现有掘进机无法在矩形竖井内全断面开挖的不足，通过伸缩臂、摆动臂、调整机构的设计，解决现有技术无法直接挖掘到矩形竖井支护结构的正下方的问题。

技术研发人员：韩成,赵又宏,卢刘扬
受保护的技术使用者：中铁山河工程装备股份有限公司
技术研发日：20221130
技术公布日：2024/1/12