一种泥土、卵石、岩石复合土层顶管机的制作方法

本实用新型涉及一种顶管机，尤其是涉及一种泥土、卵石、岩石复合土层顶管机。

背景技术：

随着城市化进程加快，城市内外穿越道路、河流和建筑物的液、气态介质的传输管道工程日趋增多，非开挖技术得到广发的应用。作为非开挖技术的一种，泥水平衡式顶管技术因其具有适应土层广，掘进面稳定，地面沉降小的优点，在大中型管道穿越道路、河流和跨越其它管线工程中适应性强，因此得到广发应用。

现有的顶管机由于刀头结构和经济成本的限制，一种顶管机只能适应一种土层，无法做到一种顶管机适应多种土层，顶管机无法发挥最大价值。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种泥土、卵石、岩石复合土层顶管机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种泥土、卵石、岩石复合土层顶管机，包括相互连接的前壳体和后壳体，所述前壳体远离后壳体的一端设有切削系统；

所述切削系统包括切割刀盘，所述切割刀盘上均匀分布设有多组相邻设置的第一切割槽和第二切割槽，所述第一切割槽内设有第一切割刀，所述第二切割槽内设有第二切割刀，所述切割刀盘上朝向后壳体方向的一侧上设有分别与第一切割刀和第二切割刀匹配的第一顶出机构和第二顶出机构；

所述第一顶出机构包括第一顶出油缸、第一顶出板和多个第一顶出杆，多个所述第一顶出杆一端分别匹配连接第一切割刀，另一端连接第一顶出板一端，所述第一顶出油缸设置在第一顶出板另一端；

所述第二顶出机构包括第二顶出油缸、第二顶出板和多个第二顶出杆，多个所述第二顶出杆一端分别匹配连接第二切割刀，另一端连接第二顶出板一端，所述第二顶出油缸设置在第二顶出板另一端。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一顶出机构和第二顶出机构间三种工作状态：一、第一顶出机构工作，第二顶出机构不工作：此时第一切割刀在第一顶出油缸、第一顶出板和第一顶出杆的作用下伸出第一切割槽，第二切割刀未伸出第二切割槽；二、第一顶出机构不工作，第二顶出机构工作：此时，第一切割刀未伸出第一切割槽，第二切割刀在第二顶出油缸、第二顶出板和第二顶出杆的作用下伸出第二切割槽；三、第一顶出机构和第二顶出机构同时工作，此时，第一切割刀伸出第一切割槽，第二切割刀伸出第二切割槽。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一切割刀与第一顶出杆间、所述第二切割刀与第二顶出杆间均设有弹性部件。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一顶出板和第二顶出板均与前壳体内壁间留空设置，且所述第一顶出板和第二顶出板均通过转轴和支撑杆连接在前壳体的内壁上。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一顶出油缸设置在第一顶出板的中心位置处，所述第二顶出油缸设置在第二顶出板的中心位置处。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一顶出油缸设置在偏离第一顶出板的中心位置处，所述第二顶出油缸设置偏离在第二顶出板的中心位置处。

在本实用新型的一个实施例中，所述前壳体内竖向设有第一轨道和第二轨道，所述第一顶出油缸设置第一轨道内，所述第二顶出油缸设置在第二轨道内。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一切割槽、第二切割槽分布在切割刀盘顶端和切割刀盘圆周处。

在本实用新型的一个实施例中，分布在切割刀盘圆周的第一切割槽、第二切割槽均倾斜设置，且第一切割槽和第二切割槽的倾斜角度和倾斜方向均相同；分布在切割刀盘顶端上的第一切割槽、第二切割槽均竖直设置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过顶出机构将切割刀顶出，结构简单，操作方便；且可根据需求将其中一个切割刀顶出或将两个切割刀同时顶出，以适应不同土层，提高顶管机的适应性。

附图说明

图1是本实用新型顶管机结构示意图；

图2是本实用新型切割刀盘结构示意图；

图3是本实用新型两个顶出机构结构示意图；

图4是本实用新型其中一个顶出机构工作状态结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

如图1至图4所示一种泥土、卵石、岩石复合土层顶管机，包括相互连接的前壳体1和后壳体2，前壳体1远离后壳体2的一端设有切削系统，通过切削系统实现对土层的切削；

切削系统包括切割刀盘3，切割刀盘3上均匀分布设有多组相邻设置的第一切割槽401和第二切割槽402，第一切割槽401内设有第一切割刀501，第二切割槽402内设有第二切割刀502，切割刀盘3上朝向后壳体2方向的一侧上设有分别与第一切割刀和第二切割刀匹配的第一顶出机构和第二顶出机构；

第一顶出机构包括第一顶出油缸601、第一顶出板602和多个第一顶出杆603，多个第一顶出杆603一端分别匹配连接第一切割刀501，另一端连接第一顶出板602一端，所述第一顶出油缸601设置在第一顶出板602另一端；

第二顶出机构包括第二顶出油缸701、第二顶出板702和多个第二顶出杆703，多个第二顶出杆703一端分别匹配连接第二切割刀502，另一端连接第二顶出板702一端，第二顶出油缸701设置在第二顶出板702另一端；

通过第一顶出机构可将第一切割刀501顶出第一切割槽401，便于实现第一切割刀501对泥土、卵石等土层的切削；通过第二顶出机构可将第二切割刀502顶出第二切割槽402，便于第二切割刀502对泥土、卵石等土层的切削；具体地，第一顶出机构和第二顶出机构间三种工作状态：

当顶管机遇到泥土的土层时，第一顶出机构和第二顶出机构可择一工作，当第一顶出机构工作，第二顶出机构不工作：第一切割刀501在第一顶出油缸601、第一顶出板602和第一顶出杆603的作用下伸出第一切割槽401，便于通过第一切割刀501实现对泥土土层的切割，实现顶管机的工作，此时第二切割刀502未伸出第二切割槽402，即第二切割刀502处于休息状态；当第一顶出机构不工作，第二顶出机构工作：第一切割刀501未伸出第一切割槽401，即第一切割刀501处于休息状态，第二切割刀502在第二顶出油缸701、第二顶出板702和第二顶出杆703的作用下伸出第二切割槽402，通过第二切割刀502实现对泥土土层的切割，实现顶管机的工作；

当顶管机遇到卵石、岩石的复合土层时，第一顶出机构和第二顶出机构同时工作，此时，第一切割刀501伸出第一切割槽401，第二切割刀502伸出第二切割槽402，即第一切割刀501和第二切割刀502同时工作，加大了对复合土层的切削力度，使得顶管机可正常行进。

实施例二：

如图3和图4所示，本实施例与实施例一的区别是：第一切割刀501与第一顶出杆603间、第二切割刀502与第二顶出杆703间均设有弹性部件8。通过第一顶出机构可将第一切割刀顶出第一切割槽，通过第二顶出机构可将第二切割刀顶出第二切割槽，当顶管机在泥土土层工作时，可实现第一切割刀和第二切割刀的随时切换：

当需要使用第一切割刀工作时，启动第一顶出机构，在第一顶出油缸、第一顶出板和第一顶出杆的作用下，第一切割刀伸出第一切割槽，实现对泥土的切削作用，此时第一顶出机构一直处于顶出状态；而第二切割刀在没有外力施压的情况下，始终保持缩入在第二切割槽内，如图4所示；当第一切割刀使用一段时间需要更换第二切割刀时，启动第二顶出机构，在第二顶出油缸、第二顶出板和第二顶出杆的作用下，第二切割刀伸出第二切割槽，实现对泥土的切削，第二顶出机构一直处于顶出状态，此时，可关闭第一顶出机构，则第一顶出油缸回缩，第一切割刀在弹性部件8的作用下缩入至第一切割槽内，第一切割刀在第一切割槽内冷却降温；同理，可实现第二切割刀和第一切割刀的切换，通过第一切割刀和第二切割刀的不断更换交替使用，使得第一、第二切割刀均有冷却修整的时间，大大延长第一、第二切割刀的使用寿命。

当在卵石、岩石复合土层时，可同时启动第一顶出机构和第二顶出机构，保持第一切割刀和第二切割刀分别伸出第一切割槽和第二切割槽，实现对复合土层的切削。

实施例三：

本实施例与实施例一相比，增加以下特征：

第一顶出板602和第二顶出板702均与前壳体1内壁间留空设置，且所述第一顶出板602和第二顶出板702均通过转轴9和支撑杆10连接在前壳体1的内壁上，具体地，支撑杆一端设置在前壳体内壁上，一端通过转轴9连接第一顶出板和/或第二顶出板，在第一切割刀、第一顶出杆随前壳体转动时，第一顶出板也在支撑杆的作用下，沿转轴9转动，实现第一切割刀的在转动过程中切削土层的目的；在第二切割刀、第二顶出杆随前壳体转动时，第二顶出板也在支撑杆的作用下沿转轴9转动，实现第二切割刀在转动过程中切削土层的目的。

实施例四：

本实施例与实施例一相比，增加以下特征：

第一顶出油缸601设置在第一顶出板602的中心位置处，第二顶出油缸701设置在第二顶出板702的中心位置处，即第一顶出油缸601对第一顶出板602的作用力在第一顶出板602的中心位置处，第二顶出油缸701对第二顶出板702的作用力在第二顶出板702的中心位置处，使得多个第一切割刀伸出第一切割槽的高度相同，多个第二切割刀伸出第二切割槽的高度相同，保证顶管机切削土层的强度和稳定性。

实施例五：

本实施例与实施例一相比，增加以下特征：

可将第一顶出油缸601设置在偏离第一顶出板602的中心位置处，第二顶出油缸701设置偏离在第二顶出板702的中心位置处，即使得多个第一切割刀伸出第一切割槽的高度不同，多个第二切割刀伸出第二切割槽的高度不同，便于实现对某一角度的特殊切削。

实施例六：

如图3所示，本实施例与实施例一相比，增加以下特征：

前壳体1内竖向设有第一轨道11和第二轨道12，所述第一顶出油缸601设置第一轨道11内，所述第二顶出油缸701设置在第二轨道12内，即可通过第一顶出油缸和第二顶出油缸分别在第一轨道和第二轨道内的移动，实现第一顶出油缸对第一顶出板的施力的位置调整，实现第二顶出油缸对第二顶出板的施力的位置调整，便于形成实施例五或实施例六的结构，达到相应的功能。

实施例七：

如图2所示，本实施例与实施例一相比，增加以下特征：

第一切割槽401、第二切割槽402分布在切割刀盘3顶端和切割刀盘圆周处。分布在切割刀盘圆周的第一切割槽401、第二切割槽402均倾斜设置，且第一切割槽401和第二切割槽402的倾斜角度和倾斜方向均相同；分布在切割刀盘3顶端上的第一切割槽401、第二切割槽402均竖直设置，便于从各个方向实现对土层的切削，提高顶管机对土层的切削效果。

本实用新型通过第一顶出机构和第二顶出机构分别将相邻设置的第一切割刀和第二切割刀顶出，在需要修正某一切割刀时，只需撤回相应的顶出机构，则切割刀在弹性部件的作用下回弹复位，实现第一切割刀和第二切割刀的择一伸出，另一切割刀的修整，适应于一般的泥土土层，提高顶管机的使用寿命；将第一切割刀和第二切割刀顶出，加大了切削力度和强度，适应于卵石、岩石复合土层的切削，提高了顶管机在不同土层的适应性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。