一种双自由度的筒形刀盘及其驱动系统

1.本发明涉及隧道掘进机刀盘技术领域，特别是指一种双自由度的筒形刀盘及其驱动系统。


背景技术：

2.随着城市地下过街通道、地下停车场等矩形地下空间的需求日益增加，矩形盾构技术引发研究人员的广泛关注，成为当前掘进机研究热点之一。对于矩形盾构而言，刀盘系统设计一直存在巨大挑战。传统的矩形盾构常采用多组回转刀盘组合切削、半圆筒形刀盘往复切削等形式。多组回转刀盘往往存在掘进盲区，不仅给刀盘驱动系统的设计带来巨大挑战，而且影响密封舱的压力稳定性与掘进面的岩土稳定性，容易引发岩土失稳。
3.申请公布日为2022.03.04、申请公布号为cn 114135309 a的中国发明专利申请公开了一种矩形断面开挖刀盘，包括多个轴向布置的滚筒，各个所述滚筒的外周均设有滚刀；多个所述滚筒包括两个位于外侧的外滚筒；所述外滚筒的轴线沿从所述刀盘的中心指向外侧的方向朝后倾斜；所述外滚筒的所述滚刀包括外滚刀，至少一个所述外滚刀向外侧延伸至所述外滚筒的端面外。
4.上述发明专利申请所公开的技术方案，缓解了矩形隧道实现全断面开挖难度较大的技术问题，但是切削断面的宽度受限，破岩效率和地质适应能力有待提高，另外，未公开刀盘的动力结构和驱动系统，而现有技术中公开的刀盘的驱动动力有待提高。


技术实现要素：

5.针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种双自由度的筒形刀盘及其驱动系统，解决了现有矩形隧道掘进机掘进断面尺寸受限、掘进效率低、动力有待提高的技术问题。
6.本技术的技术方案为：一种双自由度的筒形刀盘，包括刀盘保持架，所述刀盘保持架连接有至少一个滚筒刀盘单元，所述滚筒刀盘单元包括与刀盘保持架相连的液压马达组，所述液压马达组驱动连接有齿圈，所述齿圈与环形的传动支撑体相连，所述传动支撑体的内壁转动设置在心轴上、外壁连接有滚筒，所述滚筒的外周面上设置有破岩刀具，所述刀盘保持架通过轴向驱动机构与掘进机主体滑动配合，所述刀盘保持架的滑动方向与心轴的轴向方向相交。
7.进一步地，所述滚筒刀盘单元设置有两个，两个所述滚筒刀盘单元关于刀盘保持架对称设置。
8.进一步地，所述滚筒的左右端面上均设置有破岩刀具。
9.进一步地，所述破岩刀具为滚刀或截齿，所述左右端面上的破岩刀具沿所述滚筒的端面呈环形布置，所述外周面上的破岩刀具沿所述滚筒的轴向方向布置有若干列。
10.进一步地，当所述破岩刀具为滚刀时，沿所述滚筒的轴向方向设置有若干列沟槽，所述滚刀倾斜安装在沟槽内且顶部伸出沟槽。
11.进一步地，所述轴向驱动机构包括设置在掘进机主体与刀盘保持架之间的液压缸，所述刀盘保持架与掘进机主体之间设置有滑动配合的导向结构。
12.进一步地，所述液压缸为双作用双出杆液压缸，所述双作用双出杆液压缸的缸筒与刀盘保持架固定连接，双作用双出杆液压缸的活塞杆与掘进机主体连接。
13.进一步地，所述心轴上转动设置有环形的从动支撑体，所述从动支撑体的内壁转动设置在心轴上、外壁与滚筒的内壁相连。
14.进一步地，所述传动支撑体和从动支撑体均为辐板式环形支撑体，所述辐板式环形支撑体的内环面通过轴承与心轴回转配合。
15.进一步地，所述液压马达组通过连接桥与所述刀盘保持架相连，所述连接桥为阶梯状结构，所述连接桥较小的一端与刀盘保持架连接、较大的一端周向设置所述液压马达组，每个液压马达的输出轴均连接有齿轮，所述齿轮与所述齿圈啮合。
16.进一步地，当所述滚筒刀盘单元设置有两个时，切削过程如下，以掘进断面的形心o为原点建立坐标系，其中x轴表示左右两个滚筒刀盘单元的对称中心e相对于坐标系的位置，y轴表示两个滚筒刀盘单元的四个端面相对于坐标系的位置，在矩形掘进机沿前进方向不断掘进的过程中，两个滚筒刀盘单元的主切削面不断对前方岩壁进行切削，通过轴向驱动机构控制滚筒刀盘单元轴向往复式切削来清除掘进盲区；两个滚筒刀盘单元的两个滚筒之间的距离记为l3，l1、l5均大于或等于l3的二分之一；当所述轴向驱动机构驱动刀盘保持架相对掘进机主体向左运动时，所述滚筒刀盘单元沿心轴轴线方向向左运动，在破岩刀具的作用下不断对岩壁进行切削；当所述滚筒刀盘单元相对于坐标系原点o向左移动距离l1时，轴向驱动机构驱动所述刀盘保持架向右运动，所述滚筒刀盘单元沿心轴轴线方向向右运动，在破岩刀具的作用下不断对岩壁进行切削；当滚筒刀盘单元相对于坐标系原点o向右移动距离l5时，两个滚筒刀盘单元完成一次轴向切削行程，实现对岩壁的完全切削，消除掘进盲区。
17.所述筒形刀盘的驱动系统，包括分别控制两个液压马达组的第一液压系统和第二液压系统；所述第一液压系统包括插装阀组一和插装阀组二，每个液压马达的两端各设有一个截止阀，其中一个截止阀分别与第一套变量泵组b口、冲洗阀组一b口、安全溢流阀四、单向阀十三b口、插装阀组一b口连接，另一个截止阀分别与插装阀组二b口、安全溢流阀五、单向阀十二b口、冲洗阀组一a口和第一套变量泵组a口连接，所述第一套变量泵组与第一套电动机组连接；所述第二液压系统包括插装阀组三和插装阀组四，每个定量马达的两端各设有一个截止阀，其中一个截止阀分别与第二套变量泵组b口、冲洗阀组二b口、安全溢流阀六、单向阀十五b口、插装阀组三b口连接，另一个截止阀分别与插装阀组四b口、安全溢流阀七、单向阀十四b、冲洗阀组二a口和第二套变量泵组a口连接，所述第二套变量泵组与第二套电动机组连接。
18.进一步地，还包括控制轴向驱动机构的第三液压系统，所述第三液压系统包括监测双作用双出杆液压缸位移量的位移传感器，还包括与双作用双出杆液压缸的两个油腔分别连接的单向阀一和单向阀二，所述单向阀一分别与单向阀二、单向阀三、安全溢流阀二、变量泵一、单向阀五连接，所述单向阀二分别与安全溢流阀一、单向阀四、变量泵一和单向
阀六连接，所述单向阀三与安全溢流阀一连接，所述单向阀四与安全溢流阀二连接，所述单向阀五和单向阀六连接。
19.进一步地，还包括补油系统，所述补油系统包括定量泵和与之连接的电动机二，所述定量泵一端通过低压滤油器与油箱连接，另一端通过单向阀十一与蓄能器连接，所述蓄能器分别与单向阀五、单向阀六、单向阀七、单向阀八、单向阀九、单向阀十；所述单向阀七与第一套变量泵组b口连接，所述单向阀八与第一套变量泵组a口连接，单向阀九与第二套变量泵组a口连接，单向阀十与第二套变量泵组b口连接。
20.进一步地，还包括动力辅助系统，所述动力辅助系统包括变量泵四，变量泵四与电动机五连接，所述变量泵四a口分别与第二插装阀组a口、第三插装阀组a口连接，变量泵四b口分别与第一插装阀组a口、第四插装组件a口连接；第一插装阀组b口与单向阀七连接，第二插装阀组b口与单向阀八连接，第三插装阀组b口与单向阀十连接，第四插装阀组b口与单向阀九连接。
21.本发明的有益效果包括：1）本发明具备左右两个独立驱动的筒形刀盘，每个筒形刀盘由多个液压马达联合驱动，可实现两侧筒形刀盘独立解耦的对岩壁进行切削，提高破岩效率和地质适应能力；2）本发明设有备用液压泵（变量泵四），在正常工作情况下处于待机状态，当刀盘出现动力不足的情况时用于向液压回路中补充一定压力的液压油；3）本发明通过双作用双出杆液压缸实现对两侧刀盘的轴向位置调节，可实现刀盘对侧向岩壁的切削，消除刀盘切削盲区。由于切削线速度高，刀盘具有明显的破岩效率优势，可在矩形盾构中发挥重要作用；4）设有系统补油回路，为系统提供一定压力的液压油补充。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为液压马达组和轴向驱动机构的液压控制系统局部原理图一；图2为液压马达组和轴向驱动机构的液压控制系统局部原理图二；图3为双自由度的筒形刀盘的爆炸图及掘进机主体；图4为图2的后视图；图5为双自由度的筒形刀盘的主视图；图6为左右两个滚筒刀盘单元的切削端面示意图；图7为图2的右视图；图8为切削断面切削行程图；图中标号：1-双作用双出杆液压缸，2-位移传感器，3-液控单向阀一，4-液控单向阀二，5-单向阀三，6-安全溢流阀一，7安全溢流阀二，8-单向阀四，9变量泵一，10-三相异步电动机一，11-单向阀五，12-蓄能器，13-单向阀六，14-单向阀七，15-单向阀八，16-单向阀九，17-单向阀十，18-安全溢流阀三，19-单向阀十一，20三相异步电动机二，21-定量泵，22-低压滤油
器，23-三相异步电动机三，24-三相异步电动机四，25-变量泵二，26变量泵三，27-冲洗阀组一，28-单向阀十二，29-安全溢流阀四，30-安全溢流阀五，31-单向阀十三，32-截止阀一，33-定量马达一，34-截止阀二，35-截止阀三，36-定量马达二，37-截止阀四，38-截止阀五，39-定量马达三，40-截止阀六，41-截止阀七，42-定量马达四，43-截止阀八，44-二通插装阀组一，45-二通插装阀组二，46-三相异步电动机五，47-变量泵四，48-三相异步电动机六，49-三相异步电动机七，50-变量泵五，51-变量泵六，52-冲洗阀组二，53-单向阀十四，54-安全溢流阀六，55-安全溢流阀七，56-单向阀十五，57-截止阀九，58-定量马达五，59-截止阀十，60-截止阀十一，61-定量马达六，62-截止阀十二，63-截止阀十三，64-定量马达七，65-截止阀十四，66-截止阀十五，67-定量马达八，68-截止阀十六，69-二通插装阀组三，70-二通插装阀组四，71-油箱，72-开槽重型六角螺母，73-传动支撑体，74-轴承端盖，75-双列圆锥滚子轴承，76-齿圈，77-心轴，78-小齿轮，79-连接桥，80-滚刀，81-滚筒，82-刀盘保持架，83-掘进机主体，84-液压缸连接块；为方便描述和标记，图1中液压元件的各个口采用“标号加端口标记”的形式标记，如二通插装阀组二45的a口，图中标记为45a，二通插装阀组二45的b口，图中标记为45b，二通插装阀组二45的c口，图中标记为45c。
具体实施方式
24.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付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。
25.系统机械结构：一种双自由度的筒形刀盘，如图3、图4和图7所示，包括刀盘保持架82，所述刀盘保持架82连接有至少一个滚筒刀盘单元。所述滚筒刀盘单元包括与刀盘保持架82相连的液压马达组，所述液压马达组驱动连接有齿圈76，所述齿圈76与环形的传动支撑体73相连，所述传动支撑体73的内壁转动设置在心轴77上、外壁连接有滚筒81，所述滚筒81的外周面上设置有破岩刀具80。所述刀盘保持架82通过轴向驱动机构与掘进机主体83滑动配合，所述刀盘保持架82的滑动方向与心轴77的轴向方向相交。
26.优选采用两个滚筒刀盘单元，每个滚筒刀盘单元均包括圆筒状的滚筒81、心轴77和双列圆锥滚子轴承75，所述滚筒81外周壁上设有多排滚刀80，用于实现前后切割，所述滚筒81外端面圆周上设有滚刀80，用于实现轴向切割。所述滚筒81的左右端面上均设置有破岩刀具，所述破岩刀具为滚刀或截齿，所述左右端面上的破岩刀具沿所述滚筒81的端面呈环形布置，所述外周面上的破岩刀具沿所述滚筒的轴向方向布置有若干列。当所述破岩刀具为滚刀时，沿所述滚筒的轴向方向设置有若干列沟槽，所述滚刀倾斜安装在沟槽内且顶部伸出沟槽。
27.所述滚筒81内设有两个辐板式支撑体，一个辐板式支撑体为所述传动支撑体73，另一个辐板式支撑体为从动支撑体，两个辐板式支撑体通过过盈配合分别安装在滚筒81的对称两侧。所述双列圆锥滚子轴承75的外圈穿套在辐板式支撑体内、内圈套设在心轴77外周。
28.所述双列圆锥滚子轴承75两侧设有轴承端盖74，心轴77两端穿套在双列圆锥滚子轴承75内。两个双列圆锥滚子轴承75外圈通过过盈配合与两个辐板式支撑体连接，双列圆锥滚子轴承75两侧分别设有轴承端盖74，开槽重型六角螺母72用于对双列圆锥滚子轴承75进行轴向定位和夹紧；心轴77两端设有螺纹用于安装开槽重型六角螺母72，心轴77中部设有四个轴肩用于安装四个双列圆锥滚子轴承75，其中双列圆锥滚子轴承75的内圈与心轴77之间为过盈配合。
29.所述滚筒81内设有连接桥79，连接桥79为阶梯状结构，连接桥79较小的一端与刀盘保持架82连接；连接桥79较大的一端设置所述液压马达组，液压马达组为有定量马达组，左侧的滚筒刀盘单元的定量马达组为定量马达一33、定量马达二36、定量马达三39、定量马达四42，右侧的滚筒刀盘单元内为定量马达五58、定量马达六61、定量马达七64、定量马达八67。每个定量马达均通过花键与小齿轮78连接，每个小齿轮78均与齿圈76外啮合；齿圈76为外齿圈或内齿圈，齿圈76通过键与辐板式支撑体连接。
30.所述刀盘保持架82套在心轴77上，优选两个滚筒刀盘单元共用一个心轴77，两个滚筒刀盘单元的滚筒81关于刀盘保持架82左右对称。所述轴向驱动机构包括设置在掘进机主体83与刀盘保持架82之间的液压缸，所述液压缸为双作用双出杆液压缸1，所述双作用双出杆液压缸1的缸筒与刀盘保持架82固定连接，双作用双出杆液压缸1的活塞杆与掘进机主体83连接，进一步地，双作用双出杆液压缸1的活塞杆通过液压缸连接块84与掘进机主体83连接。所述刀盘保持架82与掘进机主体83之间设置有滑动配合的导向结构，所述导向结构包括设置在掘进机主体83上的滑轨，刀盘保持架82上设置与滑轨滑动配合的滑槽。
31.刀盘切削域分析：如图5和图6所示，当所述滚筒刀盘单元设置有两个时，切削过程如下，以掘进断面的形心o为原点建立如图4的坐标系，其中x轴表示左右两个滚筒刀盘单元的对称中心e相对于坐标系的位置，y轴表示滚筒刀盘单元的四个端面相对于坐标系的位置，在矩形掘进机沿前进方向不断掘进的过程中主切削面不断对前方岩壁进行切削。
32.在两个主切削面工作的情况下，通过控制双作用双出杆液压缸1的活塞杆位置实现滚筒刀盘单元的轴向往复式切削来清除掘进盲区，当双作用双出杆液压缸1的活塞杆向左运动时，刀盘保持架82在活塞杆的作用下向左运动，在刀盘保持架82的作用下，两个滚筒刀盘单元沿心轴77轴线方向向左运动，在滚刀80的作用下不断对岩壁进行切削。
33.当刀盘向左相对于坐标系原点o向左移动l1时（向左移动距离250mm），双作用双出杆液压缸1的活塞杆开始向右运动，刀盘保持架82在活塞杆的作用下向右运动，在刀盘保持架82的作用下两个滚筒刀盘单元沿心轴77轴线方向向右运动，在滚刀80的作用下不断对岩壁进行切削。
34.当刀盘向右相对于坐标系原点o向右移动l5时（向右移动距离250mm），左右两个滚筒刀盘单元完成一次轴向切削行程，两个滚筒刀盘单元的两个滚筒之间的距离记为l3，l1、l5均大于或等于l3的二分之一，以实现对岩壁的完全切削，防止产生掘进盲区。
35.通过分析刀盘以及切削端面的位置建立如图7的切削行程图，图中smax为右侧极限切削位置，smin为左侧极限切削位置，s1为右侧的滚筒刀盘单元的轴向最大切削位移，s2为左侧的滚筒刀盘单元的轴向最大切削位移，l2为左刀盘的宽度，l4为右刀盘的宽度，根据
如图7的切削行程图可知在整个侧向掘进过程中不存在掘进盲区。
36.所述筒形刀盘的驱动系统，如图1和图2所示，包括分别控制两个液压马达组的第一液压系统和第二液压系统、控制轴向驱动机构的第三液压系统、补油系统及动力辅助系统。
37.所述第一液压系统包括第一套变量泵组，第一套变量泵组包括变量泵二25和变量泵三26；第二液压系统包括第二套变量泵组，第二套变量泵组包括变量泵五50和变量泵六51。
38.所述第三液压系统包括监测双作用双出杆液压缸位移量的位移传感器，还包括与双作用双出杆液压缸的两个油腔分别连接的单向阀一和单向阀二，单向阀一采用液控单向阀一3，单向阀二采用液控单向阀二4。
39.所述第一液压系统包括插装阀组一和插装阀组二，插装阀组一采用二通插装阀组一44、插装阀组二采用二通插装阀组二45、插装阀组三采用二通插装阀组三69、插装阀组四采用二通插装阀组四70。
40.系统液压回路：油箱71分别与冲洗阀组一27的c口27c、冲洗阀组二52的c口52c、二通插装阀组一44的c口44c、二通插装阀组二45的c口45c、二通插装阀组三69的c口69c、二通插装阀组四70的c口70c、低压滤油器22的a口22a和安全溢流阀三18的b口18b相连；低压滤油器22的b口22b与定量泵21的a口21a相连；定量泵21的b口21b与单向阀十一19的a口19a相连；单向阀十一19的b口19b分别与安全溢流阀三18的a口18a、单向阀五11的a口11a、单向阀六13的a口13a、单向阀七14的a口14a、单向阀八15的a口15a、单向阀九16的a口16a、单向阀十17的a口17a和蓄能器12的a口12a相连；单向阀五11的b口11b分别与变量泵一9的b口9b、安全溢流阀二7的a口7a、单向阀三5的b口5b、液控单向阀一3的a口3a和液控单向阀二4的c口4c相连；单向阀六13的b口13b分别与变量泵移9的a口9a、安全溢流阀一6的a口6a、单向阀四8的b口8b、液控单向阀一3的c口3c和液控单向阀二4的a口4a相连；安全溢流阀二7的b口7b与单向阀四8的a口8a相连；安全溢流阀一6的b口6b与单向阀三5的a口5a相连；液控单向阀一3的b口3b与双作用双出杆液压缸1的a口1a相连；液控单向阀二4的b口4b与双作用双出杆液压缸1的b口1b相连；单向阀七14的b口14b分别与变量泵二25的b口25b、变量泵三26的b口26b、冲洗阀组一27的b口27b、安全溢流阀四29的a口29a、单向阀十三31的b口31b、截止阀一32的a口32a、截止阀三35的a口35a、截止阀五38的a口38a、截止阀七41的a口41a、二通插装阀组一44的b口44b相连；安全溢流阀四29的b口29b与单向阀十二28的a口28a相连；安全溢流阀五30的b口30b与单向阀十三31的a口31a相连；单向阀八15的b口15b分别与变量泵二25的a口25a、变量泵三26的a口26a、冲洗阀组一27的a口27a、安全溢流阀五30的a口30a、单向阀十二28的b口28b、截止阀二34的b口34b、截止阀四37的b口37b、截止阀六40的b口40b、截止阀八43的b口43b、二通插装阀组二45的b口45b相连；单向阀十17的b口17b分别与变量泵五50的b口50b、变量泵六51的b口51b、冲洗阀组二52的b口52b、安全溢流阀六54的a口54a、单向阀十五56的b口56b、截止阀九57的a口57a、截止阀十一60的a口60a、截止阀十三63的a口63a、截止阀十五66的a口66a、二通插装阀组三69的b口69b相连；安全溢流阀六54的b口54b与单向阀十四53的a口53a相连；安全溢流阀七55的b口55b与单向阀十五56的a口56a相连；单向阀九16的b口16b分别与变量泵五50的a口50a、变量泵六51的a口50a、冲洗阀组二52的a口52a、安全溢流阀七55的a口55a、单向阀十四53的b口53b、截止阀十59的b口59b、截
止阀十二62的b口62b、截止阀十四65的b口65b、截止阀十六68的b口68b、二通插装阀组四70的b口70b相连；二通插装阀组三69的a口69a分别与变量泵四47的a口47a、二通插装阀组二45的a口45a相连；二通插装阀组四70的a口70a分别与变量泵四47的b口47b、二通插装阀组一44的a口44a相连。
41.电动机一采用三相异步电动机一10，电动机二采用三相异步电动机二20，电动机三采用三相异步电动机三23，电动机四采用三相异步电动机四24，电动机五采用三相异步电动机五46，电动机六采用三相异步电动机六48，电动机七采用三相异步电动机七49.三相异步电动机一10与变量泵一9相连；三相异步电动机二20与定量泵21相连；三相异步电动机三23与变量泵二25相连；三相异步电动机四24与变量泵三26相连；三相异步电动机六48与变量泵五50相连；三相异步电动机七49与变量泵六51相连；三相异步电动机五46与变量泵四47相连。
42.位移传感器2测量双作用双出杆液压缸1的活塞杆的位移。
43.二通插装阀组一44、二通插装阀组二45、二通插装阀组三69和二通插装阀组四70内部设有两个并联的单向阀、两位四通电磁换向阀和二通插装阀组，两个单向阀的一端分别与二通插装阀组的两个工作有口相连，两个单向阀的另一端与两位四通电磁换向阀的一个阀口相连，两位四通电磁换向阀分别与二通插装阀组和油箱71相连，当二通插装阀组内置的两位四通电磁换向处于右位时，二通插装阀组的a口和b口处于导通状态，当二通插装阀组内置的两位四通电磁换向处于左位时，二通插装阀组的a口和b口处于断开状态。
44.冲洗阀组一27和冲洗阀组二52内部依次设有梭阀和比例节流阀，当冲洗阀组的a口压力高于b口时，内部梭阀处于左位，冲洗阀组的b口与c口处于导通状态，当冲洗阀组的b口压力高于a口时，内部梭阀处于右位，冲洗阀组的a口与c口处于导通状态。
45.液控单向阀一3和液控单向阀二4的c口的压力高于开阀压力时，其a口与b口处于双向导通状态；当其c口的压力低于开阀压力时，其a口与b口处于单向导通状态a口至b口导通。
46.与双作用双出杆液压缸1的a口相通的腔室为左腔室，与双作用双出杆液压缸1的b口1b相通的腔室为右腔室；双作用双出杆液压缸1向左运动时，左腔室变小，其右腔室变大；双作用双出杆液压缸1向右运动时，左腔室变大，其右腔室变小。
47.左右刀盘正向切削：当需要刀盘正向转动时(此处仅以左侧刀盘为例说明)，二通插装阀组一44、二通插装阀组二45、二通插装阀组三69和二通插装阀组四70的内置两通四通换向阀处于右位，三相异步电动机五46处于停止状态，启动三相异步电动机三23和三相异步电动机四24，变量泵二25的a口25a和变量泵三26的a口26a流出高压油，通过对第一套变量泵组的调整使其a口输出系统所需压力和流量的液压油，图中25a口和26a口流出的液压油分别经截止阀八43的b口43b流入截止阀八43，经截止阀六40的b口40b流入截止阀六40，经截止阀四37的b口37b流入截止阀四37，经截止阀二34的b口34b流入截止阀二34，液压油经截止阀八43后由其a口43a流出，43a口流出的液压油经定量马达四42的b口42b流入定量马达四42，液压油经定量马达四42后由其a口42a流出，定量马达四42的a口流出的液压油经截止阀七41的b口41b流入截止阀七41，液压油经截止阀七41后由其a口41a流出，液压油经截止阀六40后由其a口40a流出，40a口流出的液压油经定量马达三39的b口39b流入定量马达三39，液压油经定量马达三39后由其a口39a流出，定量马达三39的a口流出的液压油经
截止阀五38的b口38b流入截止阀五38，液压油经截止阀五38后由其a口38a流出，液压油经截止阀四37后由其a口37a流出，37a口流出的液压油经定量马达二36的b口36b流入定量马达二36，液压油经定量马达二36后由其a口36a流出，定量马达二36的a口流出的液压油经截止阀三35的b口35b流入截止阀三35，液压油经截止阀三35后由其a口35a流出，液压油经截止阀二34后由其a口34a流出，34a口流出的液压油经定量马达一33的b口33b流入定量马达一33，液压油经定量马达一33后由其a口33a流出，定量马达一33的a口流出的液压油经截止阀一32的b口32b流入截止阀一32，液压油经截止阀一32后由其a口32a流出，图中32a口、35a口、38a口和41a口流出的液压油分别经变量泵二25的b口25b流入变量泵二25，经变量泵三26的b口26b流入变量泵三26，经冲洗阀组一27的b口27b流入冲洗阀组一27，液压油经冲洗阀组一27后由其c口27c流入油箱71，定量马达一33、定量马达二36、定量马达三39和定量马达四42开始转动，左侧周向均匀分布的定量马达组的输出轴分别带动与之对应连接的小齿轮78转动，在小齿轮78与齿圈76的啮合作用下齿圈76与辐板式支撑体73通过双列圆锥滚子轴承75绕心轴77一同进行转动，在辐板式支撑体73的作用下左侧滚筒81进行转动，在右侧滚筒81的转动作用下实现刀盘对岩壁的正向切削。
48.左右刀盘逆向切削：当需要刀盘逆向转动时(此处仅以左侧刀盘为例说明)，二通插装阀组一44、二通插装阀组二45、二通插装阀组三69和二通插装阀组四70的内置两通四通换向阀处于右位，三相异步电动机五46处于停止状态，三相异步电动机三23和三相异步电动机四24启动，变量泵二25的b口25b和变量泵三26的b口26b流出高压油，通过对第一套变量泵组的调整使其b口输出系统所需压力和流量的液压油，图中25b口和26b口流出的液压油分别经截止阀一32的a口32a流入截止阀一32，经截止阀三35的a口35a流入截止阀三35，经截止阀五38的a口38a流入截止阀五38，经截止阀七41的a口41a流入截止阀七41，液压油经截止阀一32后由其b口32b流出，32b口流出的液压油经定量马达一33的a口33a流入定量马达一33，液压油经定量马达一33后由其b口33b流出，定量马达一33的b口流出的液压油经截止阀二34的a口34a流入截止阀二34，液压油经截止阀二34后由其b口34b流出，液压油经截止阀三35后由其b口35b流出，35b口流出的液压油经定量马达二36的a口36a流入定量马达二36，液压油经定量马达二36后由其b口36b流出，定量马达二36的b口流出的液压油经截止阀四37的a口37a流入截止阀四37，液压油经截止阀四37后由其b口37b流出，液压油经截止阀五38后由其b口38b流出，38b口流出的液压油经定量马达三39的a口39a流入定量马达三39，液压油经定量马达三39后由其b口39b流出，定量马达三39的b口流出的液压油经截止阀六40的a口40a流入截止阀六40，液压油经截止阀六40后由其b口40b流出，液压油经截止阀七41后由其b口41b流出，41b口流出的液压油经定量马达四42的a口42a流入定量马达四42，液压油经定量马达四42后由其b口42b流出，定量马达四42的b口流出的液压油经截止阀八43的a口43a流入截止阀八43，液压油经截止阀八43后由其b口43b流出，图中34b口、37b口、40b口和43b口流出的液压油分别经变量泵二25的a口25a流入变量泵二25，经变量泵三26的a口26a流入变量泵三26，经冲洗阀组一27的a口27a流入冲洗阀组一27，液压油经冲洗阀组一27后由其c口27c流入油箱71，定量马达一33、定量马达二36、定量马达三39和定量马达四42开始转动，左侧周向均匀分布的定量马达组的输出轴分别带动与之对应连接的小齿轮78进行转动，在小齿轮78与齿圈76的啮合作用下齿圈76与辐板式支撑体73通过双列圆锥滚子轴承75绕心轴77共同进行转动，在辐板式支撑体73的作用下左侧滚筒81进行转动，在
左侧滚筒81的转动作用下实现刀盘对岩壁的反向切削。
49.左右刀盘双向切削：当需要两侧刀盘以不同方向对岩壁进行切削时(此处仅以左侧刀盘正向切削，右侧刀盘反向切削为例说明)，二通插装阀组一44、二通插装阀组二45、二通插装阀组三69和二通插装阀组四70的内置两通四通换向阀处于右位，三相异步电动机五46处于停止状态，三相异步电动机三23和三相异步电动机四24启动，变量泵二25的a口25a和变量泵三26的a口26a流出高压油，通过对第一套变量泵组的调整使其a口输出系统所需压力和流量的液压油，图中25a口和26a口流出的液压油分别经截止阀八43的b口43b流入截止阀八43，经截止阀六40的b口40b流入截止阀六40，经截止阀四37的b口37b流入截止阀四37，经截止阀二34的b口34b流入截止阀二34，液压油经截止阀八43后由其a口43a流出，43a口流出的液压油经定量马达四42的b口42b流入定量马达四42，液压油经定量马达四42后由其a口42a流出，42a口流出的液压油经截止阀七41的b口41b流入截止阀七41，液压油经截止阀七41后由其a口41a流出，液压油经截止阀六40后由其a口40a流出，40a口流出的液压油经定量马达三39的b口39b流入定量马达三39，液压油经定量马达三39后由其a口39a流出，39a口流出的液压油经截止阀五38的b口38b流入截止阀五38，液压油经截止阀五38后由其a口38a流出，液压油经截止阀四37后由其a口37a流出，37a口流出的液压油经定量马达二36的b口36b流入定量马达二36，液压油经定量马达二36后由其a口36a流出，36a口流出的液压油经截止阀三35的b口35b流入截止阀三35，液压油经截止阀三35后由其a口35a流出，液压油经截止阀二34后由其a口34a流出，34a口流出的液压油经定量马达一33的b口33b流入定量马达一33，液压油经定量马达一33后由其a口33a流出，33a口流出的液压油经截止阀一32的b口32b流入截止阀一32，液压油经截止阀一32后由其a口32a流出，图中32a口、35a口、38a口和41a口流出的液压油分别经变量泵二25的b口25b流入变量泵二25，经变量泵三26的b口26b流入变量泵三26，经冲洗阀组一27的b口27b流入冲洗阀组一27，液压油经冲洗阀组一27后由其c口27c流入油箱71，定量马达一33、定量马达二36、定量马达三39和定量马达四42开始转动，左侧定量马达组的输出轴带动与之对应相连的小齿轮78的转动，在小齿轮78的作用下齿圈76与辐板式支撑体73一同沿双列圆锥滚子轴承75转动，辐板式支撑体73进一步带动刀盘转动，实现左侧刀盘对岩壁的正向切削；三相异步电动机六48和三相异步电动机七49启动，变量泵五50的b口50b和变量泵六51的b口51b流出高压油，通过对第二套变量泵组的调整使其b口输出系统所需压力和流量的液压油，其中50b口和51b口流出的液压油分别经截止阀九57的a口57a流入截止阀九57，经截止阀十一60的a口60a流入截止阀十一60，经截止阀十三63的a口63a流入截止阀十三63，经截止阀十五66的a口66a流入截止阀十五66，液压油经截止阀九57后由其b口57b流出，57b口流出的液压油经定量马达五58的a口58a流入定量马达五58，液压油经定量马达五58后由其b口58b流出，58b口流出的液压油经截止阀十59的a口59a流入截止阀十59，液压油经截止阀十59后由其b口59b流出，液压油经截止阀十一60后由其b口60b流出，60b口流出的液压油经定量马达六61的a口61a流入定量马达六61，液压油经定量马达六61后由其b口61b流出，61b口流出的液压油经截止阀十二62的a口62a流入截止阀十二62，液压油经截止阀十二62后由其b口62b流出，液压油经截止阀十三63后由其b口63b流出，63b口流出的液压油经定量马达七64的a口64a流入定量马达七64，液压油经定量马达七64后由其b口64b流出，64b口流出的液压油经截止阀十四65的a口65a流入截止阀十四65，液压油经截止阀十四65后由其b口65b流出，液压油经截止阀十五66后由其b
口66b流出，66b口流出的液压油经定量马达八67的a口67a流入定量马达八67，液压油经定量马达八67后由其b口67b流出，67b口流出的液压油经截止阀十六68的a口68a流入截止阀十六68，液压油经截止阀十六68后由其b口68b流出，图中59b口、62b口、65b口和68b口流出的液压油分别经变量泵六51的a口51a流入变量泵六51，经变量泵五50的a口50a流入变量泵五50，经冲洗阀组二52的a口52a流入冲洗阀组二52，液压油经冲洗阀组二52后由其c口52c流入油箱71，定量马达五58、定量马达六61、定量马达七64和定量马达八67开始转动，右侧定量马达组的输出轴带动与之对应相连的小齿轮78的转动，在小齿轮78的作用下齿圈76与辐板式支撑体73一同沿双列圆锥滚子轴承75转动，辐板式支撑体73进一步带动刀盘转动，实现右侧刀盘对岩壁的反向切削。
50.刀盘的动力辅助功能：当刀盘正向转动动力不足时此处仅以左侧刀盘为例说明，控制二通插装阀组一44和二通插装阀组二45的内置换向阀处于左位，二通插装阀组一44和二通插装阀组二45的a口与b口处于导通状态，三相异步电动机五46转动，变量泵四47的a口47a输出大排量的高压油，图中47a口、25a口与26a口输出的液压油一同经截止阀八43的b口43b流入截止阀八43，经截止阀六40的b口40b流入截止阀六40，经截止阀四37的b口37b流入截止阀四37，经截止阀二34的b口34b流入截止阀二34，液压油经截止阀八43后由其a口43a流出，43a口流出的液压油经定量马达四42的b口42b流入定量马达四42，液压油经定量马达四42后由其a口42a流出，其a口流出的液压油经截止阀七41的b口41b流入截止阀七41，液压油经截止阀七41后由其a口41a流出，液压油经截止阀六40后由其a口40a流出，其a口流出的液压油经定量马达三39的b口39b流入定量马达三39，液压油经定量马达三39后由其a口39a流出，39a口流出的液压油经截止阀五38的b口38b流入截止阀五38，液压油经截止阀五38后由其a口38a流出，液压油经截止阀四37后由其a口37a流出，37a口流出的液压油经定量马达二36的b口36b流入定量马达二36，液压油经定量马达二36后由其a口36a流出，36a口流出的液压油经截止阀三35的b口35b流入截止阀三35，液压油经截止阀三35后由其a口35a流出，液压油经截止阀二34后由其a口34a流出，34a口流出的液压油经定量马达一33的b口33b流入定量马达一33，液压油经定量马达一33后由其a口33a流出，33a口流出的液压油经截止阀一32的b口32b流入截止阀一32，液压油经截止阀一32后由其a口32a流出，图中32a口、35a口、38a口和41a口流出的液压油分别经变量泵二25的b口25b流入变量泵二25，经变量泵三26的b口26b流入变量泵三26，经二通插装阀组一44的b口44b流入二通插装阀组一44，液压油经二通插装阀组一44后由其a口44a流出，44a口流出的液压油经变量泵四47的b口47b流入变量泵四47，在变量泵二25、变量泵三26和变量泵四47的共同作用下定量马达一33、定量马达二36、定量马达三39和定量马达四42开始转动，定量马达一33、定量马达二36、定量马达三39和定量马达四42的输出轴带动与之对应相连的小齿轮78的转动，在小齿轮78的作用下齿圈76与辐板式支撑体73一同沿双列圆锥滚子轴承75转动，辐板式支撑体73进一步带动刀盘转动，当刀盘反向转动动力不足时此处仅以左侧刀盘为例说明，控制二通插装阀组一44和二通插装阀组二45的内置换向阀处于左位，二通插装阀组一44和二通插装阀组二45的a口与b口处于导通状态，三相异步电动机五46转动，变量泵47四的b口47b输出大排量的高压油，图中47b口、25b口与26b口输出的液压油一同经截止阀一32的a口32a流入截止阀一32，经截止阀三35的a口35a流入截止阀三35，经截止阀五38的a口38a流入截止阀五38，经截止阀七41的a口41a流入截止阀七41，液压油经截止阀一32后由其b口32b流出，32b口流出的
液压油经定量马达一33的a口33a流入定量马达一33，液压油经定量马达一33后由其b口33b流出，33b口流出的液压油经截止阀二34的a口34a流入截止阀二34，液压油经截止阀二34后由其b口34b流出，液压油经截止阀三35后由其b口35b流出，其b口流出的液压油经定量马达二36的a口36a流入定量马达二36，液压油经定量马达二36后由其b口36b流出，36b口流出的液压油经截止阀四37的a口37a流入截止阀四37，液压油经截止阀四37后由其b口37b流出，液压油经截止阀五38后由其b口38b流出，38b口流出的液压油经定量马达三39的a口39a流入定量马达三39，液压油经定量马达三39后由其b口39b流出，39b口流出的液压油经截止阀六40的a口40a流入截止阀六40，液压油经截止阀六40后由其b口40b流出，液压油经截止阀七41后由其b口41b流出，41b口流出的液压油经定量马达四42的a口42a流入定量马达四42，液压油经定量马达四42后由其b口42b流出，42b口流出的液压油经截止阀八43的a口43a流入截止阀八43，液压油经截止阀八43后由其b口43b流出，图中 34b口、37b口、40b口和43b口流出的液压油分别经变量泵二25的a口25a流入变量泵二25，经变量泵三26的a口26a流入变量泵三26，经二通插装阀组二45的b口45b流入二通插装阀组二45，液压油经二通插装阀组二45后由其a口45a流出，45a口流出的液压油经变量泵四47的a口47a流入变量泵四47，在变量泵二25、变量泵三26和变量泵四47的共同作用下定量马达一33、定量马达二36、定量马达三39和定量马达四42开始转动，左侧周向均匀分布的定量马达组的输出轴各自带动与之对应连接的小齿轮78进行转动，在小齿轮78与齿圈76的啮合作用下齿圈76与辐板式支撑体73通过双列圆锥滚子轴承75绕心轴77共同进行转动，在辐板式支撑体73的作用下侧滚筒81进行转动，防止滚筒81因动力不足发生停转，实现左右刀盘对岩壁的同步切削。
51.刀盘轴向位置调节液压驱动系统：当需要双作用双出杆液压缸1向左运动时，三相异步电动机一10启动，变量泵一9的a口9a流出高压油，通过调节变量泵一9使其a口9a流出所需压力和排量的液压油，9a口流出的液压油分别经液控单向阀二4的a口4a流入液控单向阀二4，经液控单向阀一3的c口3c流入液控单向阀一3，此时液控单向阀一3处于双向导通状态，液压油经液控单向阀二4后由其b口4b流出，4b口流出的液压油经双作用双出杆液压缸1的b口1b流入其右腔室，双作用双出杆液压缸1的左腔室内的液压油经其a口1a流出，1a口流出的液压油经液控单向阀一3的b口3b流入液控单向阀一3，液压油经液控单向阀一3后由其a口3a流出，3a口流出的液压油经变量泵一9的b口9b流入变量泵一9，当需要双作用双出杆液压缸1向右运动时，三相异步电动机一10启动，变量泵一9的b口9b流出高压油，通过调节变量泵一9使其b口9b流出所需压力和排量的液压油，9b口流出的液压油分别经液控单向阀一3的a口3a流入液控单向阀一3，经液控单向阀二4的c口4c流入液控单向阀二4，此时液控单向阀二4处于双向导通状态，液压油经液控单向阀一3后由其b口3b流出，3b口流出的液压油经双作用双出杆液压缸1的a口1a流入其左腔室，双作用双出杆液压缸1的右腔室内的液压油经其b口1b流出，1b口流出的液压油经液控单向阀二4的b口4b流入液控单向阀二4，液压油经液控单向阀二4后由其a口4a流出，其a口流出的液压油经变量泵一9的a口9a流入变量泵一9，当位移传感器2检测到双作用双出杆液压缸1的活塞杆运动至指定位置时，三相异步电动机一10停止转动，变量泵一9的a口9a和b口9b均为低压，此时液控单向阀一3和液控单向阀二4处于单向导通状态，双作用双出杆液压缸1处于静态自锁，当变量泵一9的a口9a输出的液压油液压高于安全溢流阀一6的预设压力时，9a口流出的液压油经安全溢流阀一6的a口6a流入安全溢流阀一6，液压油经安全溢流阀一6后由其b口6b流出，6b口流出的液压
油经单向阀三5的a口5a流入单向阀三5，液压油经单向阀三5后由其b口5b流出，5b口流出的液压油经变量泵一9的b口9b流入变量泵一9，当变量泵一9的b口9b输出的液压油液压高于安全溢流阀二7的预设压力时，9b口流出的液压油经安全溢流阀二7的a口7a流入安全溢流阀二7，液压油经安全溢流阀二7后由其b口7b流出，其b口流出的液压油经单向阀四8的a口8a流入单向阀四8，液压油经单向阀四8后由其b口8b流出，8b口流出的液压油经变量泵一9的a口9a流入变量泵一9，实现对双作用双出杆液压缸1的活塞杆的轴向位置调节。
52.本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。
53.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。