本發(fā)明涉及一種出碴裝置，具體涉及一種用于全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的平面和兩級(jí)刀盤(pán)的出碴裝置。

背景技術(shù)：

全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)(tunnelboringmachine，縮寫(xiě)為tbm),是面向硬巖地質(zhì)的隧道掘進(jìn)裝備,是國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)、資源開(kāi)發(fā)和國(guó)防建設(shè)的重大技術(shù)裝備。一方面，針對(duì)傳統(tǒng)的平面式tbm刀盤(pán)在開(kāi)挖高硬、大埋深完整巖層時(shí)往往存在破巖效率低、巖爆風(fēng)險(xiǎn)高和盤(pán)體剛度不足等問(wèn)題，因此提出了基于臨空面破巖機(jī)理的多級(jí)刀盤(pán)，有效地提高了破巖效率。因此需要高效的出碴結(jié)構(gòu)以保證巖碴及時(shí)排出隧道外；另一方面，不同巖層地質(zhì)條件下的隧道開(kāi)挖，巖碴形狀尺寸會(huì)有較大差異，導(dǎo)致普通tbm出碴效率不能滿(mǎn)足實(shí)際要求，過(guò)多巖碴堆積在刀盤(pán)與掌子面之間磨損刀盤(pán)，使?jié)L刀不正常受力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種用于全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的平面和兩級(jí)刀盤(pán)的出碴裝置，該裝置的出碴效率較高。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的用于全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的平面和兩級(jí)刀盤(pán)的出碴裝置，用于全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)上，所述全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)包括掌子面、一級(jí)刀盤(pán)、二級(jí)刀盤(pán)、中心轉(zhuǎn)軸、后支撐及驅(qū)動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)，所述掌子面由前到后分為一級(jí)掌子面及二級(jí)掌子面，一級(jí)掌子面上部的后側(cè)面設(shè)有第一凹槽，二級(jí)掌子面上開(kāi)與第一凹槽相連通的第二凹槽，其中，一級(jí)刀盤(pán)位于第一凹槽內(nèi)，二級(jí)刀盤(pán)位于第二凹槽內(nèi)，二級(jí)刀盤(pán)套接并固定于一級(jí)刀盤(pán)的外周面上，中心轉(zhuǎn)軸的前端位于一級(jí)掌子面上，中心轉(zhuǎn)軸的后端穿過(guò)一級(jí)刀盤(pán)固定于后支撐上，驅(qū)動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的輸出軸與中心轉(zhuǎn)軸相連接，包括接碴斗；

一級(jí)刀盤(pán)上開(kāi)設(shè)有若干一級(jí)出碴口，其中，一級(jí)出碴口處設(shè)有與所述一級(jí)出碴口相配合的一級(jí)刮碴板及一級(jí)溜碴板，一級(jí)刮碴板及一級(jí)溜碴板分別固定于一級(jí)刀盤(pán)的前側(cè)面及后側(cè)面上，二級(jí)刀盤(pán)上開(kāi)設(shè)有若干二級(jí)出碴口，其中，二級(jí)出碴口處設(shè)有與所述二級(jí)出碴口相配合的二級(jí)刮碴板及二級(jí)溜碴板，其中，二級(jí)刮碴板及二級(jí)溜碴板分別位于一級(jí)刀盤(pán)的前側(cè)面及后側(cè)面上，接碴斗空套于中心轉(zhuǎn)軸上，工作時(shí)，一級(jí)刮碴板刮到的巖碴依次經(jīng)一級(jí)出碴口及一級(jí)溜碴板掉落到接碴斗上，二級(jí)刮碴板刮到的巖碴依次經(jīng)二級(jí)出碴口及二級(jí)溜碴板掉落到接碴斗上。

驅(qū)動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)包括電機(jī)支座及固定于電機(jī)支座上的減速電機(jī)，其中，減速電機(jī)的輸出軸與中心轉(zhuǎn)軸相連接。

減速電機(jī)的輸出軸與中心轉(zhuǎn)軸之間通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)相連接，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括第一鏈輪、第二鏈輪及鏈條，其中，第一鏈輪套接并固定于中心轉(zhuǎn)軸上，第二鏈輪套接并固定于減速電機(jī)的輸出軸上，第一鏈輪與第二鏈輪之間通過(guò)鏈條相連接。

第一鏈輪通過(guò)平鍵固定于中心轉(zhuǎn)軸上。

還包括第一固定條、第二固定條及固定件，其中，第一固定條的一端固定于接碴斗的外壁上，第一固定條的另一端固定于二級(jí)撐子面的后端面上，固定件套接于中心轉(zhuǎn)軸上，第二固定條的一端固定于固定件上，第二固定條的另一端固定于接碴斗的底部。

掌子面通過(guò)地面安裝板固定于底面上。

還包括擋圈，擋圈套接于二級(jí)刀盤(pán)的外周面上。

中心轉(zhuǎn)軸通過(guò)滾動(dòng)軸承及軸承座固定于一級(jí)掌子面上。

一級(jí)刀盤(pán)與二級(jí)刀盤(pán)之間通過(guò)刀盤(pán)連接螺栓相連接；

二級(jí)溜碴板與一級(jí)刀盤(pán)的側(cè)面之間、以及二級(jí)溜碴板與二級(jí)刀盤(pán)的側(cè)面之間均通過(guò)擋板安裝螺栓相連接。

第一凹槽及第二凹槽均為半圓柱型結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的用于全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的平面和兩級(jí)刀盤(pán)的出碴裝置在具體操作時(shí)，一級(jí)刀盤(pán)及二級(jí)刀盤(pán)之間同軸連接，在掘進(jìn)過(guò)程中，巖碴從掌子面與一級(jí)刀盤(pán)及二級(jí)刀盤(pán)的間隙投入，然后在重力作用下聚集在第一凹槽及第二凹槽的底部，一級(jí)刮碴板及二級(jí)刮碴板將巖碴鏟起，再將巖碴通過(guò)一級(jí)出碴口、二級(jí)出碴口、一級(jí)溜碴板及二級(jí)溜碴板滑落到接碴斗中，實(shí)現(xiàn)巖碴的收集，避免巖碴聚集在掌子面的底部而磨損刀盤(pán)，出碴效率較高。另外，可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)一級(jí)出碴口及二級(jí)出碴口的數(shù)量及尺寸，實(shí)現(xiàn)出碴效率的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)驗(yàn)室中，通用性較強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的后視圖；

圖3為本發(fā)明中接碴斗2的示意圖。

其中，1為二級(jí)出碴口、2為接碴斗、3為一級(jí)刀盤(pán)、4為固定件、5為中心轉(zhuǎn)軸、6為一級(jí)溜碴板、7為加強(qiáng)筋、8為后支撐、9為掌子面、10為電機(jī)支座、11為地面安裝板、12為減速電機(jī)、13為第二鏈輪、14為鏈條、15為第一鏈輪、16為平鍵、17為第一固定條、18為第二固定條、19為二級(jí)刀盤(pán)、20為二級(jí)溜碴板、21為擋圈、22為二級(jí)刮碴板、23為刀盤(pán)連接螺栓、24為一級(jí)出碴口、25為軸承座、26為滾動(dòng)軸承、27為一級(jí)刮碴板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1、圖2及圖3，本發(fā)明所述的用于全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的平面和兩級(jí)刀盤(pán)的出碴裝置，用于全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)上，所述全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)包括掌子面9、一級(jí)刀盤(pán)3、二級(jí)刀盤(pán)19、中心轉(zhuǎn)軸5、后支撐8及驅(qū)動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)，所述掌子面9由前到后分為一級(jí)掌子面及二級(jí)掌子面，一級(jí)掌子面上部的后側(cè)面設(shè)有第一凹槽，二級(jí)掌子面上開(kāi)與第一凹槽相連通的第二凹槽，其中，一級(jí)刀盤(pán)3位于第一凹槽內(nèi)，二級(jí)刀盤(pán)19位于第二凹槽內(nèi)，二級(jí)刀盤(pán)19套接并固定于一級(jí)刀盤(pán)3的外周面上，中心轉(zhuǎn)軸5的前端位于一級(jí)掌子面上，中心轉(zhuǎn)軸5的后端穿過(guò)一級(jí)刀盤(pán)3固定于后支撐8上，驅(qū)動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的輸出軸與中心轉(zhuǎn)軸5相連接，本發(fā)明所述的出碴裝置包括接碴斗2；一級(jí)刀盤(pán)3上開(kāi)設(shè)有若干一級(jí)出碴口24，其中，一級(jí)出碴口24處設(shè)有與所述一級(jí)出碴口24相配合的一級(jí)刮碴板27及一級(jí)溜碴板6，一級(jí)刮碴板27及一級(jí)溜碴板6分別固定于一級(jí)刀盤(pán)3的前側(cè)面及后側(cè)面上，二級(jí)刀盤(pán)19上開(kāi)設(shè)有若干二級(jí)出碴口1，其中，二級(jí)出碴口1處設(shè)有與所述二級(jí)出碴口1相配合的二級(jí)刮碴板22及二級(jí)溜碴板20，其中，二級(jí)刮碴板22及二級(jí)溜碴板20分別位于一級(jí)刀盤(pán)3的前側(cè)面及后側(cè)面上，接碴斗2空套于中心轉(zhuǎn)軸5上，工作時(shí)，一級(jí)刮碴板27刮到的巖碴依次經(jīng)一級(jí)出碴口24及一級(jí)溜碴板6掉落到接碴斗2上，二級(jí)刮碴板22刮到的巖碴依次經(jīng)二級(jí)出碴口1及二級(jí)溜碴板20掉落到接碴斗2上；第一凹槽及第二凹槽均為半圓柱型結(jié)構(gòu)。

驅(qū)動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)包括電機(jī)支座10及固定于電機(jī)支座10上的減速電機(jī)12，其中，減速電機(jī)12的輸出軸與中心轉(zhuǎn)軸5相連接；減速電機(jī)12的輸出軸與中心轉(zhuǎn)軸5之間通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)相連接，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括第一鏈輪15、第二鏈輪13及鏈條14，其中，第一鏈輪15套接并固定于中心轉(zhuǎn)軸5上，第二鏈輪13套接并固定于減速電機(jī)12的輸出軸上，第一鏈輪15與第二鏈輪13之間通過(guò)鏈條14相連接；第一鏈輪15通過(guò)平鍵16固定于中心轉(zhuǎn)軸5上。

本發(fā)明還包括第一固定條17、第二固定條18及固定件4，其中，第一固定條17的一端固定于接碴斗2的外壁上，第一固定條17的另一端固定于二級(jí)撐子面的后端面上，固定件4套接于中心轉(zhuǎn)軸5上，第二固定條18的一端固定于固定件4上，第二固定條18的另一端固定于接碴斗2的底部。

掌子面9通過(guò)地面安裝板11固定于底面上；本發(fā)明還包括擋圈21，擋圈21套接于二級(jí)刀盤(pán)19的外周面上；中心轉(zhuǎn)軸5通過(guò)滾動(dòng)軸承26及軸承座25固定于一級(jí)掌子面上；一級(jí)刀盤(pán)3與二級(jí)刀盤(pán)19之間通過(guò)刀盤(pán)連接螺栓23相連接；二級(jí)溜碴板20與一級(jí)刀盤(pán)3的側(cè)面之間、以及二級(jí)溜碴板20與二級(jí)刀盤(pán)19的側(cè)面之間均通過(guò)擋板安裝螺栓相連接。

工作時(shí)，由減速電機(jī)12經(jīng)鏈條14傳動(dòng)帶動(dòng)中心轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，中心轉(zhuǎn)軸5帶動(dòng)一級(jí)刀盤(pán)3轉(zhuǎn)動(dòng)，一級(jí)刀盤(pán)3帶動(dòng)二級(jí)刀盤(pán)19實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，巖碴從掌子面9與一級(jí)刀盤(pán)3及二級(jí)刀盤(pán)19的間隙投入，巖碴在重力作用下聚集在第一凹槽及第二凹槽的底部，刮碴板將巖碴鏟起，再將巖碴通過(guò)一級(jí)出碴口24、二級(jí)出碴口1、一級(jí)溜碴板6及二級(jí)溜碴板20滑落到接碴斗2中，實(shí)現(xiàn)巖碴的收集，避免巖碴聚集在掌子面9的底部而磨損刀盤(pán)，出碴效率較高。同時(shí)一級(jí)刀盤(pán)3與二級(jí)刀盤(pán)19之間通過(guò)刀盤(pán)連接螺栓23相連接，二級(jí)溜碴板20與一級(jí)刀盤(pán)3的側(cè)面之間、以及二級(jí)溜碴板20與二級(jí)刀盤(pán)19的側(cè)面之間均通過(guò)擋板安裝螺栓相連接，拆卸更換較為方便，同時(shí)本發(fā)明也可以應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)調(diào)節(jié)出渣口的數(shù)目、長(zhǎng)度及寬度，同時(shí)改變減速電機(jī)12輸出軸的轉(zhuǎn)速，完成出碴效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，結(jié)構(gòu)較為緊湊，可用于現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)驗(yàn)室中，通用性較強(qiáng)。