盾构挖掘装置及盾构的制造方法
【专利摘要】本发明提出一种盾构挖掘装置及盾构机。该盾构挖掘装置包括基座、回转支承、回转驱动装置、动臂、动臂油缸及铲斗，所述回转支承的固定圈固定于所述基座上，所述动臂的尾部铰接于所述回转支承的活动圈上，所述回转驱动装置一端连接于所述基座上，另一端连接于所述活动圈上，所述动臂油缸的一端铰接在所述活动圈上，另一端铰接于所述动臂的上，所述铲斗铰接于所述动臂的前端。盾构挖掘装置采用回转支承替代了现有的套筒结构的转动支座，由于回转支承结构紧凑、长度较短，因此可减小盾构机的挖掘装置的体积。另外，回转支承本身具有可承受较大轴向、径向负荷的优点，因此，可以承受较大的挖掘力。
【专利说明】盾构挖掘装置及盾构机【技术领域】
[0001]本发明涉及盾构机领域，尤其涉及一种盾构挖掘装置及具有该盾构挖掘装置的盾构机。
【背景技术】
[0002]盾构机是一种集机、电、液、激光、传感、测量、控制、信息、计算机等技术为一体专用于地下隧道工程施工的技术密集型重大工程装备，具有开挖掘削土体、渣土输送、隧道衬砌拼装、测量导向纠偏等功能，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道等工程领域。敞口式盾构机是盾构机一种，多适用于自稳性好的地层。敞口式盾构的挖掘装置是盾构机挖掘土体的关键装置，对整机性能起到至关重要的作用。
[0003]如图1所示，现有的适用于敞口盾构机的挖掘装置采用套筒式结构，其包括转动支座1、伸缩套筒2、铲斗3、动臂油缸4、伸缩油缸5、铲斗油缸6、转动油缸7及动臂8。该转动支座I为套筒结构，难于承受较大的挖掘力，另外，套筒结构的长度较长，因此会造成该盾构机的挖掘装置体积过大。
[0004] 因此，如何针对上述不足进行改进，以便更加适应使用需要，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种可减小体积、长度的盾构挖掘装置。
[0006]该盾构挖掘装置包括基座、回转支承、回转驱动装置、动臂、动臂油缸及铲斗，所述回转支承的固定圈固定于所述基座上，所述动臂的尾部铰接于所述回转支承的活动圈上，所述回转驱动装置一端连接于所述基座上，另一端连接于所述活动圈上，所述动臂油缸的一端铰接在所述活动圈上，另一端铰接于所述动臂的上，所述铲斗铰接于所述动臂的前端。
[0007]进一步地，所述基座设置于盾构机的前盾盾体上，所述前盾盾体上固定有滑轨及平移油缸，所述基座滑动地设置于所述滑轨中，所述平移油缸的一端设置于所述前盾盾体上，另一端连接于所述基座上。
[0008]进一步地，所述滑轨焊接在所述前盾盾体上。
[0009]进一步地，所述动臂包括第一动臂及相对所述第一动臂滑动的第二动臂，所述第一动臂套设于所述第二动臂外，所述第一动臂与所述第二动臂所围成的空间中设有伸缩油缸，所述伸缩油缸的一端与所述第一动臂相连接，另一端与所述第二动臂相连接。
[0010]进一步地，所述铲斗由铲斗油缸进行控制，所述铲斗油缸一端铰接在该动臂上，另一端铰接在该铲斗上。
[0011]进一步地，所述铲斗由铲斗油缸及连杆进行控制，所述连杆一端与所述铲斗相铰接，另一端与所述铲斗油缸相铰接。
[0012]进一步地，所述动臂的尾部设有凸耳，所述凸耳与所述活动圈相铰接。[0013]进一步地，所述回转驱动装置为油缸，其一端铰接在所述基座上，另一端铰接在所述活动圈上。
[0014]进一步地，所述回转驱动装置为马达或电机。
[0015]本发明还提供一种设置有所述盾构挖掘装置的盾构机。
[0016]本发明的盾构挖掘装置采用回转支承替代了现有的套筒结构的转动支座，由于回转支承结构紧凑、长度较短，因此可减小盾构机的挖掘装置的体积。另外，回转支承本身具有可承受较大轴向、径向负荷的优点，因此，可以承受较大的挖掘力。
[0017]本发明提供的一种设有上述盾构挖掘装置的盾构机，由于上述盾构挖掘装置具有上述技术效果，因此，设有该盾构挖掘装置的盾构机也具有相应的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1所示为现有的盾构机的挖掘装置的结构示意图。
[0020]图2所示为本发明实施例的盾构挖掘装置的左视图。
[0021]图3所示为本发明实施例的盾构挖掘装置的俯视图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]本发明实施例提供一种盾构挖掘装置，该盾构挖掘装置设置于盾构机的前盾盾体上。该盾构挖掘装置包括基座、回转支承、回转驱动装置、动臂、动臂油缸及铲斗。该回转支承的固定圈固定于该基座上，该动臂的尾部铰接于该回转支承的活动圈上，该回转驱动装置一端连接在该基座上，另一端连接在该活动圈上，该动臂油缸的一端铰接在该活动圈上，另一端铰接于该动臂上，该铲斗铰接于该动臂的前端。下面对该盾构挖掘装置的结构做详细的说明。
[0024]请参阅图2及图3，该盾构挖掘装置包括基座10、回转支承20、回转驱动装置30、动臂40、动臂油缸50及铲斗60。
[0025]该基座10设置于该盾构机的前盾盾体9上。该回转支承20包括固定圈21及活动圈22，该固定圈21固定在该基座10上，该活动圈22与该固定圈21转动配合。该盾构挖掘装置采用回转支承替代了现有的套筒结构的转动支座，由于回转支承结构紧凑、长度较短，因此可减小盾构机的挖掘装置的体积。另外，回转支承本身具有可承受较大轴向、径向负荷的优点，因此，可以承受较大的挖掘力。
[0026]该回转驱动装置30为油缸，其一端铰接在该基座10上，另一端铰接在该活动圈22上，通过该回转驱动装置30的伸缩可控制该活动圈22相对该固定圈21转动的角度并将该活动圈22固定(使该活动圈22不发生转动)。该回转驱动装置30还可以为马达或电机。
[0027]该动臂40的尾部设有凸耳45，该凸耳45与该活动圈22相铰接并形成交接点A。该动臂油缸50包括缸筒及可伸缩地设置于该缸筒中的活塞杆。该缸筒的末端铰接于该活动圈22上,该活塞杆的前端与该动臂40的中部相铰接。该动臂油缸50的伸缩可控制该动臂40以该交接点A为中心进行摆动。
[0028]该铲斗60铰接在该动臂40的前端。优选地，该铲斗60由铲斗油缸70进行控制，该铲斗油缸70 —端铰接在该动臂40上，另一端铰接在该铲斗60上。该铲斗油缸70的伸缩可控制该铲斗60的铲挖角度。优选地，为了扩大该铲斗60的挖掘角度，该铲斗60与该铲斗油缸70之间还连接有连杆61，该连杆61 —端与该铲斗60相铰接，另一端与该铲斗油缸70相铰接。
[0029]优选地，该前盾盾体9上固定有滑轨91及平移油缸92，该基座10滑动地设置于该滑轨91中，该平移油缸92的一端设置于该前盾盾体9上，另一端连接于该基座10上，该平移油缸92的伸缩可控制该基座10在该滑轨91上的前后滑动并定位。因此，该盾构挖掘装置可向盾构机的前方滑动，以增加盾构挖掘装置的作业范围。该滑轨91以焊接的方式固定在该前盾盾体9上。
[0030]优选地，该动臂40为伸缩结构，其包括第一动臂41及可相对该第一动臂41滑动的第二动臂42，该第一动臂41套设于该第二动臂42外。该第一动臂41与该第二动臂42所围成的空间中设有伸缩油缸43,该伸缩油缸43的一端与该第一动臂41相连接,另一端与该第二动臂42相连接，由该伸缩油缸43控制该第二动臂42相对该第一动臂41伸缩的长度，以进一步增加该盾构挖掘装置的挖掘范围。
[0031]本发明实施例所提供的盾构挖掘装置采用回转支承替代了现有的套筒结构的转动支座，由于回转支承结构紧凑、长度较短，因此可减小盾构机的挖掘装置的体积。另外，回转支承本身具有可承受较大轴向、径向负荷的优点，因此，可以承受较大的挖掘力。
[0032]本发明实施例还提供了一种盾构机，该盾构机设置有上述的盾构挖掘装置。
[0033]由于上述的盾构挖掘装置具有上述技术效果，因此，设置有上述盾构挖掘装置的盾构机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种盾构挖掘装置，其特征在于:包括基座(10)、回转支承(20)、回转驱动装置(30)、动臂(40)、动臂油缸(50)及铲斗(60)，所述回转支承(20)的固定圈(21)固定于所述基座(10)上，所述动臂(40)的尾部铰接于所述回转支承(20)的活动圈(22)上，所述回转驱动装置(30)—端连接于所述基座(10)上，另一端连接于所述活动圈(22)上，所述动臂油缸(50)的一端铰接在所述活动圈(22)上，另一端铰接于所述动臂(40)的上，所述铲斗(60)铰接于所述动臂(40)的前端。
2.根据权利要求1所述的盾构挖掘装置，其特征在于，所述基座(10)设置于盾构机的前盾盾体(9 )上，所述前盾盾体(9 )上固定有滑轨(91)及平移油缸(92 )，所述基座(10 )滑动地设置于所述滑轨(91)中，所述平移油缸(92)的一端设置于所述前盾盾体(9)上，另一端连接于所述基座(10)上。
3.根据权利要求1所述的盾构挖掘装置，其特征在于，所述滑轨(91)焊接在所述前盾盾体(9)上。
4.根据权利要求1所述的盾构挖掘装置，其特征在于，所述动臂(40)包括第一动臂(41)及相对所述第一动臂(41)滑动的第二动臂(42)，所述第一动臂(41)套设于所述第二动臂(42)外，所述第一动臂(41)与所述第二动臂(42)所围成的空间中设有伸缩油缸(43)，所述伸缩油缸(43)的一端与所述第一动臂(41)相连接，另一端与所述第二动臂(42)相连接。
5.根据权利要求1所述的盾构挖掘装置，其特征在于，所述铲斗(60)由铲斗油缸(70)进行控制，所述铲斗油缸(70) —端铰接在该动臂(40)上，另一端铰接在该铲斗(60)上。
6.根据权利要求1所述的盾构挖掘装置，其特征在于，所述铲斗(60)由铲斗油缸(70)及连杆(61)进行控制，所述连杆(61) —端与所述铲斗(60)相铰接，另一端与所述铲斗油缸(70)相铰接。
7.根据权利要求1所述的盾构挖掘装置，其特征在于，所述动臂(40)的尾部设有凸耳(45)，所述凸耳(45)与所述活动圈(22)相铰接。
8.根据权利要求1所述的盾构挖掘装置，其特征在于，所述回转驱动装置(30)为油缸，其一端铰接在所述基座(10 )上，另一端铰接在所述活动圈(22 )上。
9.根据权利要求1所述的盾构挖掘装置，其特征在于，所述回转驱动装置(30)为马达或电机。
10.一种盾构机，其特征在于，所述盾构机设置有如权利要求1-9中任一项所述的盾构挖掘装置。
【文档编号】E21D9/06GK103726853SQ201310697532
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】杨海涛, 罗富荣, 乐贵平, 徐凌, 张艳英, 童丽红, 张成满, 黄齐武, 吴林林, 吕传田, 姜国平, 黎少飞 申请人:北京市轨道交通建设管理有限公司, 北京市三一重机有限公司