一種仿生足式非開挖隧道挖掘機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種仿生足式非開挖隧道挖掘機，包括機架以及設置在機架上的機頭，機架上設有至少兩組插桿式推進裝置，插桿式推進裝置包括固定在機架上的軸向伸縮推進機構以及安裝在機架的軸向滑行機構上并通過軸向滑行機構推動而沿機架前后滑行的徑向伸縮推進機構，軸向伸縮推進機構位于徑向伸縮推進機構的前方，軸向伸縮推進機構包括有伸縮推桿，伸縮推桿連接在徑向伸縮推進機構，徑向伸縮推進機構包括用于插入于土層上的伸縮推進爪，伸縮推桿推動徑向伸縮推進機構使得徑向伸縮推進機構相對于機架上的軸向滑行機構實現(xiàn)相對滑行。本實用新型采用反作用力滑式推進仿生足式推進原理，靈活簡便、快速高效，提供的動力增加數(shù)倍，提升工作效率。
【專利說明】
一種仿生足式非開挖隧道挖掘機
技術領域
[0001]本實用新型涉及非開挖隧道挖掘機技術領域，具體是一種仿生足式非開挖隧道挖掘機。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)今生活中因土地緊張或地域本身條件等問題，管道多走地下建設，例如是排污管道及電纜隧道的鋪設或者是地鐵工程的隧道建設，大大節(jié)約表面空間。在進行地下管道建設時，需要對管道進行地下開挖及安裝，目前較多的是使用隧道盾構機進行非開挖施工，但是隧道盾構機的推進主要有以下兩種:1、完全依靠隧道外的液壓推動，形成隧道后推式推進方式，但由于隧道盾構機整體設備龐大冗長，外界的液壓推動力非常大，需要配套建設龐大的隧道外基站以安裝液壓驅(qū)動設備，為此，致使驅(qū)動設備非常復雜，工程投入較大，并且通過隧道尾端推進，行進速度非常慢;2、機頭反推隧道襯砌管實現(xiàn)反作用力推進，期間還可配合機頭的動力裝置進行聯(lián)合驅(qū)動，然而，這種驅(qū)動方式也許建立復雜的機頭驅(qū)動設備，造成大量占據(jù)機頭的內(nèi)在空間，而且，機頭反推隧道襯砌管時容易導致隧道襯砌管脫位，進而損壞預裝好，甚至因此引起隧道塌方現(xiàn)象。因此，本
【申請人】認為，盡管本
【申請人】之前提出過一種用于管道挖掘機推進裝置的技術方案，但是，該方案仍處于有待改進完善的階段，所以，有必要研發(fā)一種更為具體且靈活簡便、能實現(xiàn)高效推進的非開挖隧道挖掘機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種靈活簡便、快速高效的仿生足式非開挖隧道挖掘機，它為非開挖隧道挖掘機提供了一種反作用力滑式推進技術。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了如下的技術方案:一種仿生足式非開挖隧道挖掘機，包括機架以及設置在所述機架上的機頭，機架上設有至少兩組插桿式推進裝置，所述插桿式推進裝置包括固定在機架上的軸向伸縮推進機構以及安裝在機架的軸向滑行機構上并通過軸向滑行機構推動而沿機架前后滑行的徑向伸縮推進機構，軸向伸縮推進機構位于徑向伸縮推進機構的前方，所述軸向伸縮推進機構包括有伸縮推桿，伸縮推桿連接在徑向伸縮推進機構，所述徑向伸縮推進機構包括用于插入于土層上的伸縮推進爪，伸縮推桿推動徑向伸縮推進機構使得徑向伸縮推進機構相對于機架上的軸向滑行機構實現(xiàn)相對滑行。當伸縮推進爪插入土層而被固定在土層時，伸縮推桿向后推動徑向伸縮推進機構，使得機架受到向前的反向作用力，實現(xiàn)機架向前推進。
[0005]具體進一步，所述軸向伸縮推進機構包括固定設置在機架的推進千斤頂，所述推進千斤頂上設有用于驅(qū)動伸縮推桿完成伸縮動作的推進液壓油缸。
[0006]具體進一步，所述徑向伸縮推進機構包括可沿機架前后滑行的支撐千斤頂，所述支撐千斤頂上設有推動伸縮推進爪動作的支承液壓油缸。
[0007]具體進一步，所述至少兩組插桿式推進裝置周向安裝在機架上。
[0008]具體進一步，所述插桿式推進裝置設置在機架的同心圓周上。
[0009]具體進一步，所述插桿式推進裝置設置在機架外周下半表面上。
[0010]具體進一步，所述插桿式推進裝置設置在機架的非同心圓周上。
[0011 ]具體進一步，所述至少兩組插桿式推進裝置軸向安裝在機架上。
[0012]具體進一步，所述插桿式推進裝置設置在機架的同一水平線上。
[0013]具體進一步，所述插桿式推進裝置設置在機架外周下半表面上。
[0014]本實用新型所達到的有益效果是:本實用新型通過設置在機架上設置主要由包括軸向伸縮推進機構和徑向伸縮推進機構組成插桿式推進裝置，當軸向伸縮推進機構推動徑向伸縮推進機構時，徑向伸縮推進機構因此與機架產(chǎn)生相對滑動，但因徑向伸縮推進機構的伸縮推進爪插在土層內(nèi)而被固定，進而使機架受到徑向伸縮推進機構的反作用力，相對于固定在土層上的徑向伸縮推進機構向前滑動，進而實現(xiàn)機架連同整體的挖掘機前行，本實用新型采用仿生足式推進原理，為非開挖隧道挖掘機提供了一種具體的反作用力滑式推進技術，相比傳統(tǒng)技術其提供的動力大大增加，起到動力突出和提升工作效率。
【附圖說明】
[0015]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。
[0016]在附圖中。
[0017]圖1是本實用新型的最佳實施例原理不意圖。
[0018]圖2為圖1所示實施例的第一個行進的過程的結(jié)構示意圖。
[0019]圖3為圖1所示實施例的第二個行進的過程的結(jié)構示意圖。
[0020]圖4為圖1所示實施例的第三個行進的過程的結(jié)構示意圖。
[0021]圖5是本實用新型實施例二的原理示意圖。
[0022]圖6是本實用新型實施例三的原理示意圖。
[0023]圖7是本實用新型實施例四的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]實施例1:如圖1至圖4所示，本實用新型的一種仿生足式非開挖隧道挖掘機，包括機架9以及設置在所述機架9上的機頭10，機頭10上裝有挖掘刀盤或刀具，對前端土層進行切削掘進。機架9上設有插桿式推進裝置11，所述插桿式推進裝置11包括固定在機架9上的軸向伸縮推進機構以及安裝在機架9的軸向滑行機構上并通過軸向滑行機構推動而沿機架9前后滑行的徑向伸縮推進機構，軸向伸縮推進機構位于徑向伸縮推進機構的前方，其中上述的前方是指挖掘機的前進方向，上述的軸向指挖掘機的軸線方向，上述的徑向指由挖掘機外表面與截面中心連線方向，以下所有的軸向及徑向均為該解釋。該軸向滑行機構可為滑槽、滾珠式滑軌、油缸、氣缸或連桿組件等位移機構。所述軸向伸縮推進機構包括有伸縮推桿2，伸縮推桿2連接在徑向伸縮推進機構，所述徑向伸縮推進機構包括用于插入于土層上的伸縮推進爪3，伸縮推桿2推動徑向伸縮推進機構使得徑向伸縮推進機構相對于機架9上的軸向滑行機構實現(xiàn)相對滑行。當軸向伸縮推進機構的伸縮推進桿2推動徑向伸縮推進機構，徑向伸縮推進機構與機架9在機架9上的軸向滑行機構內(nèi)必然產(chǎn)生相對滑動，但因為伸縮推進爪3插在土層內(nèi)而被固定，進而使機架9受到徑向伸縮推進機構的反作用力，相對于固定在土層上的徑向伸縮推進機構向前滑動，進而實現(xiàn)機架9連同整體的挖掘機完成向前推行動作。
[0026]在本實用新型的實施例中，軸向伸縮推進機構包括固定設置在機架9的推進千斤頂I，推進千斤頂I上設有用于驅(qū)動伸縮推桿2完成伸縮動作的推進液壓油缸4。徑向伸縮推進機構包括可沿機架9前后滑行的支撐千斤頂5，所述支撐千斤頂5上設有推動伸縮推進爪3動作的支承液壓油缸6，上述的支撐千斤頂5為用于徑向支撐機架9的千斤頂，推進千斤頂I為推動機架9前行的千斤頂。
[0027]在本實施例之外，還可以通過電動伸縮推進機或氣壓伸縮推進機或液壓伸縮推進機構或機械伸縮推桿機構作為代替上述的軸向伸縮推進機構和徑向伸縮推進機構，期間，在些替代機構中分別設置伸縮推桿2及伸縮推進爪3來完成挖掘機的推進動作。
[0028]期間，本實施例采用至少3N(N為1、2、3……等自然數(shù))組插桿式推進裝置11，全部插桿式推進裝置11分為軸向三級周向安裝在機架9上，每級設置有N個插桿式推進裝置11，并且每級的N個插桿式推進裝置11均布置在機架9的同心圓周上，上述的插桿式推進裝置11為軸向多級并各級周向安裝在機架9的同心圓周上，因此形成周向的仿生百足式不間斷反作用力滑式連續(xù)推進系統(tǒng)。
[0029]本實施例推進過程中，各級的推進液壓油缸4向后推動徑向千斤頂，因為伸縮推進爪3插在土層上而被固定，進而使機架9受到反作用力而相對于徑向伸縮推進機構向前滑動，進而實現(xiàn)機架9連同整體的挖掘機前行。具體來說，第一級(即靠近機頭10)的伸縮推桿2推動第一級的徑向伸縮推進機構，第二級(中部)的伸縮推桿2推動第二級的徑向伸縮推進機構，第三級(尾端部)的伸縮推桿2推動第三級的徑向伸縮推進機構，其中第一級、第二級和第二級的支撐千斤頂5之間為智能調(diào)節(jié)，實現(xiàn)至少有兩級伸縮推進爪3插入土層實施推進工作。當?shù)谝患壍纳炜s推進爪3在初始位置準備工作時，第二級伸縮推進爪3已經(jīng)推進一半，此時第三級伸縮推進爪3已經(jīng)推進完畢并由支承液壓油缸6驅(qū)動開始收縮歸位，如圖2所示。隨后第二級的伸縮推進爪3在初始位置準備工作時，第三級的伸縮推進爪3已經(jīng)推進一半，此時第一級的伸縮推進爪3已經(jīng)推進完畢開始歸位，如圖3所示。當?shù)谌壍纳炜s推進爪3在初始位置準備工作時，第一級的伸縮推進爪3已經(jīng)推進一半，此時第二級的伸縮推進爪3已經(jīng)推進完畢開始歸位，如圖4所示。如此循環(huán)反復。
[0030]本實施例采用三級推進原理，始終保持兩級插桿式推進裝置11處于推進狀態(tài)下，實現(xiàn)仿生百足式不間斷連續(xù)推進，推進效果較好。
[0031 ]實施例二:如圖5所示，本實施例采用8組插桿式推進裝置11，全部插桿式推進裝置11為周向安裝在機架9的同心圓周上，本實施例的其余與實施例一相同，不再重復描述。
[0032]實施例三:如圖6所示，本實施例采用5組插桿式推進裝置11，全部插桿式推進裝置11設置在機架9外周下半表面上，該外周下半表面上指穿過機架9水平中軸的水平面以下的外周面，該安裝方式使伸縮推進爪3不插入到上半圓周的土層，避免上半周面的土層產(chǎn)生松動脫塌方，本實施例的其余與實施例一相同，不再重復描述。
[0033]實施例四:如圖7所示，本實施例采用的插桿式推進裝置11軸向安裝在機架9，各組插桿式推進裝置11設置在機架9的非同心圓周上，即實現(xiàn)軸向至少兩級設置形式，每一級均設有該插桿式推進裝置11。本實施例的其余與實施例一相同，不再重復描述。
[0034]另外，本實用新型所述的插桿式推進裝置11還可設置在機架9的同一水平線上。
[0035]在此，本實用新型所述的插桿式推進裝置11只需至少兩組即可推動掘進機前行，其推進過程如實施例一的前兩級推進動作，反復更替。
[0036]最后應說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:包括機架(9)以及設置在所述機架(9)上的機頭(10)，機架(9)上設有至少兩組插桿式推進裝置(11)，所述插桿式推進裝置(11)包括固定在機架(9)上的軸向伸縮推進機構以及安裝在機架(9 )的軸向滑行機構上并通過軸向滑行機構推動而沿機架(9 )前后滑行的徑向伸縮推進機構，軸向伸縮推進機構位于徑向伸縮推進機構的前方，所述軸向伸縮推進機構包括有伸縮推桿(2)，伸縮推桿(2)連接徑向伸縮推進機構，所述徑向伸縮推進機構包括用于插入于土層上的伸縮推進爪(3)，伸縮推桿(2 )推動徑向伸縮推進機構使得徑向伸縮推進機構相對于機架(9 )上的軸向滑行機構實現(xiàn)相對滑行；當伸縮推進爪(3)插入土層而被固定在土層時，伸縮推桿(2)向后推動徑向伸縮推進機構，使得機架(9 )受到向前的反向作用力，實現(xiàn)機架(9 )向前推進。2.根據(jù)權利要求1所述的仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:所述軸向伸縮推進機構包括固定設置在機架(9)的推進千斤頂(I)，所述推進千斤頂(I)上設有用于驅(qū)動伸縮推桿(2)完成伸縮動作的推進液壓油缸(4)。3.根據(jù)權利要求1或2所述的仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:所述徑向伸縮推進機構包括可沿機架(9)前后滑行的支撐千斤頂(5)，所述支撐千斤頂(5)上設有推動伸縮推進爪(3 )動作的支承液壓油缸(6 )。4.根據(jù)權利要求1所述的仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:所述至少兩組插桿式推進裝置(11)周向安裝在機架(9)上。5.根據(jù)權利要求4所述的仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:所述插桿式推進裝置(11)設置在機架(9 )的同心圓周上。6.根據(jù)權利要求4或5所述的仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:所述插桿式推進裝置(11)設置在機架(9)外周下半表面上。7.根據(jù)權利要求4所述的仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:所述插桿式推進裝置(11)設置在機架(9)的非同心圓周上。8.根據(jù)權利要求1所述的仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:所述至少兩組插桿式推進裝置(11)軸向安裝在機架(9)上。9.根據(jù)權利要求7所述的仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:所述插桿式推進裝置(11)設置在機架(9)的同一水平線上。10.根據(jù)權利要求8或9所述的仿生足式非開挖隧道挖掘機，其特征在于:所述插桿式推進裝置(11)設置在機架(9)外周下半表面上。
【文檔編號】E21D9/06GK205503135SQ201620092945
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月31日
【發(fā)明人】梁定輝
【申請人】梁定輝