一种带有泥饼检测清除装置的硬岩地层复合TBM掘进机的制作方法

本发明涉及tbm掘进机的，尤其涉及一种带有泥饼检测清除装置的硬岩地层复合tbm掘进机。

背景技术：

1、复合tbm掘进机又名掘进式盾构机，是一种通过旋转刀具切削硬岩地层，并可将掘出的泥饼、岩石等材料自动输送至隧道外部的用于地下隧道挖掘的重型机械设备；

2、现有掘进机采用多种形式实现硬岩地层的挖掘，如公开号为cn116181352a的一种tbm掘进机小型清渣装置，包括铲斗基座、回转马达、铲斗主架、升降油缸、铲斗连接架、第一旋转轴、提升油缸、清渣铲斗、第二旋转轴；

3、掘进机在对硬岩地层进行破碎掘进时，会产生较多的碎石或由于地层湿度过高而产生粘附性较高的大体积泥饼（又称泥块），而大体积泥饼则会堵塞在掘进机的刀盘前部，影响刀盘的转动与输送效率，例如上述参考的现有技术，该装置通过采用清渣铲斗挖铲的方式实现泥饼碎石的清理，而由于掘进机结构的特殊性，其前部刀盘需要进行硬岩地层的破碎而无法安装清渣铲斗，使得该装置仅可在掘进机内部使用进行清理，而无法将掘进机前部的泥饼清除，且由于泥饼具有一定的粘性与体积，使得在挖铲时会粘附在铲斗内部无法去除，随着堆积泥饼的增多会逐渐导致铲头内部存储空间减小，影响泥饼的清除效率；

4、因此亟需设计一种带有泥饼检测清除装置的硬岩地层复合tbm掘进机来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种带有泥饼检测清除装置的硬岩地层复合tbm掘进机，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种带有泥饼检测清除装置的硬岩地层复合tbm掘进机，包括设置在掘进主机上的掘进机头，还包括：

3、破碎单元，设置于掘进机头内，用于实现硬岩地层的破碎处理，包括转动组件与破碎组件，其中转动组件用于驱动破碎组件转动，实现硬岩地层的转动破碎；

4、泥饼清除单元，设置于掘进主机与掘进机头内，用于将破碎单元破碎硬岩地层时产生的泥饼清除，包括收集组件、再处理组件与输送组件，其中收集组件用于实现泥饼的收集，再处理组件用于将收集到的泥饼进行破碎再处理，输送组件用于实现破碎处理后泥饼的分层输送。

5、优选的，所述转动组件包括固定安装在掘进主机内的固定盘，所述固定盘上固定安装有多个驱动电机，每个所述驱动电机的驱动端上均固定安装有驱动齿轮，所述掘进主机内固定安装有限位盘，且限位盘内转动安装有转动内齿环，且多个驱动齿轮均与转动内齿环相啮合；

6、多个驱动电机驱动多个驱动齿轮转动，多个驱动齿轮共同配合驱动转动内齿环转动。

7、优选的，所述破碎组件包括转动安装在掘进机头上的掘进刀盘，所述掘进刀盘内侧固定安装有转动辊，且转动内齿环上固定安装有与转动辊相配合的转动柱，所述掘进刀盘上设置有多个用于破碎硬岩地层的掘进破碎轮；

8、转动内齿环转动通过转动柱与转动辊的配合驱动掘进刀盘转动，掘进刀盘转动带动其上的多个掘进破碎轮转动实现硬岩地层的掘进破碎。

9、优选的，所述收集组件包括开设在掘进刀盘上的多个卡合开口，每个所述卡合开口内均卡合安装有泥饼收铲件，且每个泥饼收铲件内均设置有存储机构，所述掘进机头内固定安装有用于收集泥饼的清理罩，且清理罩与转动柱转动连接，所述清理罩上安装有集料机构。

10、优选的，所述存储机构包括开设在泥饼收铲件内的用于收集泥饼的储料槽，所述泥饼收铲件内开设有倒料开口、进料开口，其中进料开口用于将泥饼收集至储料槽内，倒料开口用于将储料槽内的泥饼倒出。

11、优选的，所述集料机构包括固定安装在清理罩上的遮挡环，所述遮挡环上开设有与倒料开口相配合的收集开口，所述遮挡环上固定安装有触控按钮，每个所述泥饼收铲件上均设置有与触控按钮相配合的检测软杆一、检测软杆二；

12、所述掘进主机上设置有用于输送清理水的高压导水管，且高压导水管的端部位于收集开口的上部，所述高压导水管的端部设置有用于观测泥饼收铲件内泥饼含量的观测摄像头，高压导水管上设置有plc控制器，且观测摄像头、触控按钮均与plc控制器相配合。

13、优选的，所述再处理组件包括固定安装在遮挡环上的振动收纳罩，且振动收纳罩位于收集开口的正下方，所述振动收纳罩上设置有多个振动筛孔，所述振动收纳罩上设置有振动机构。

14、优选的，所述振动机构包括固定安装在转动辊上的多个用于破碎泥饼的破碎锥，所述振动收纳罩的下部固定安装有多个弹性振动杆，且多个弹性振动杆均与破碎锥相配合；

15、多个破碎锥随转动辊的转动而转动，并在转动过程中接触并撞击多个弹性振动杆，并在撞击过程中使振动收纳罩产生振动，实现振动收纳罩内泥饼的振动筛分。

16、优选的，所述输送组件包括设置在掘进主机与掘进机头内的上输送带、下输送带，上输送带、下输送带均用于实现泥饼的输送，所述固定盘、限位盘上均开设有与上输送带、下输送带相配合的输送开口，所述清理罩上开设有用于泥饼出料的出泥开口，所述上输送带上开设有多个分料孔；

17、破碎再处理后的泥饼通过出泥开口落至上输送带上，其中泥饼内的小体积碎泥通过多个分料孔落至下输送带上进行输送，体积较大的泥饼随上输送带进行输送，实现泥饼的分料输送。

18、优选的，每个所述泥饼收铲件内均设置有斜导板，斜导板用于使泥饼收铲件转动至最上部并处于竖直状态时，其内的泥饼更易在重力的作用下通过倒料开口倒出，所述泥饼收铲件上固定安装有复位弹簧轴，且复位弹簧轴上转动安装有与进料开口相配合的遮挡门。

19、本发明提供了一种带有泥饼检测清除装置的硬岩地层复合tbm掘进机。具备以下有益效果：

20、1、本tbm掘进机在进行泥饼的清除时，通过多组驱动电机带动驱动齿轮转动从而驱动转动内齿环转动的驱动方式，即采用行星齿轮组的配合驱动方式，具有较高的传动效率，能够对掘进刀盘施加较大的扭矩，使其能够对硬岩地层施加稳定的掘进破碎力，有效提高破碎的效率。

21、2、本tbm掘进机在进行泥饼的清除时，能够在掘进刀盘转动破碎硬岩地层的同时带动多个泥饼收铲件转动，并在泥饼收铲件转动至下部时自动将破碎的泥饼收集存储，从而避免泥饼在掘进刀盘的前部堆积，避免泥饼影响到掘进刀盘的掘进效率。

22、3、本tbm掘进机在进行泥饼的清除时，能够在泥饼收铲件转动至上部时，利用重力的作用自动将其内收集的泥饼倒出收集，同时利用泥饼收铲件转动触发高压导水管启动，对泥饼收铲件的内部进行高压水流的冲洗，即可将粘附在泥饼收铲件内的泥饼洗除，避免泥饼在泥饼收铲件内较多堆积而影响到泥饼去除效率。

23、4、本tbm掘进机在进行泥饼的清除时，通过采用往复振动与转动切割破碎的方式，能够将泥饼收铲件内收集到的泥饼进行破碎再处理，即可有效减小泥饼的体积，同时将泥饼内的碎石去除使其与泥饼分离，完成泥饼与碎石独立分层输送。

24、综上所述，本发明能够在对硬岩地层进行掘进破碎的同时，利用掘进刀盘的转动作用自动实现前部泥饼的收集清除，有效避免泥饼在掘进刀盘前部堆积影响掘进效果，同时通过采用高压冲洗配合振动分选、转动破碎的方式，可对收集到的泥饼进行二次处理，既可有效避免泥饼粘附影响收集效果，又可提高泥饼的收集输送效率，掘进效率更高。