截割装置和工程机械的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及浅埋暗挖施工技术领域，特别涉及一种截割装置和工程机械。
【背景技术】
[0002]目前，在城市地铁施工中，大多采用浅埋暗挖法。浅埋暗挖法是距离地表较近的地下进行地下洞室暗挖施工的一种方法。由于该方法具有造价低、拆迀少、灵活多变、以及不干扰地面交通和周围环境等特点，在地下工程中，如地下通道，尤其是地铁施工中应用较为广泛。按照具体的施工方法，浅埋暗挖法又可分为全断面法、台阶法、中隔断法、交叉中隔墙法、双侧壁导抗法、洞粧法、中洞法和侧洞法等。其中，台阶法工期短、造价低，是最基本、应用最广泛的施工方法，并且，台阶法还是实现其他施工方法的重要手段。台阶法的施工工艺大致如下:开挖环形格栅槽-安装格栅-布置超前小导管-喷浆。由于传统的粧机、挖机等设备功能单一等原因，无法满足上述施工的需求。因此现有浅埋暗挖法主要依靠人工挖掘，劳动强度大，施工效率低下。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型提出一种浅埋暗挖工艺的截割装置和工程机械。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0004]一方面，本实用新型提供了一种截割装置，包括:截割头；截割臂，其头端与所述截割头相连；回转机构，其包括回转部，固定部，以及驱动所述回转部相对于固定部转动的回转驱动部；所述回转部与所述截割臂的尾端相连。
[0005]进一步地，所述截割头与竖直面和/或水平面之间夹角可调。
[0006]进一步地，所述截割臂包括:第一截割臂，其头端与所述截割头相连；第二截割臂，其头端与所述第一截割臂尾端铰接，其尾端与所述回转部相连；所述截割装置还包括:驱动所述第一截割臂摆动的第一驱动部。
[0007]进一步地，所述第二截割臂的尾端与所述回转部铰接；所述截割装置还包括驱动所述第二截割臂摆动的第二驱动部。
[0008]进一步地，所述第一截割臂为沿所述回转机构的轴向和/或径向可伸缩的结构，并且其伸缩端与所述截割头相连。
[0009]进一步地，所述第二截割臂为沿其轴线可转动结构，并且转动端与所述第一截割臂相连。
[0010]进一步地，所述截割臂为可伸缩结构，和/或沿其轴向可转动结构。
[0011]进一步地，所述截割装置还包括:安装于所述截割臂的打孔机构。
[0012]进一步地，所述截割装置还包括:安装于所述截割臂，用于支撑格栅的格栅支撑机构。
[0013]进一步地，所述截割装置还包括:用于检测所述回转机构的回转中心与巷道断面距离的第一距离传感器。
[0014]本实用新型还提供一种工程机械，其设置有上述任意一项所述的截割装置。
[0015]进一步地，所述工程机械设置有支撑座，其与所述截割装置的回转机构的固定部相连；并且，所述支撑座可沿所述工程机械的长度、宽度和高度中的一个或多个方向位置可调。
[0016]进一步地，所述工程机械还包括辅助臂，所述辅助臂安装有打孔机构、格栅支撑机构和喷浆机构中一种或多种机构。
[0017]进一步地，所述工程机械还包括扒料装置和运料装置，所述扒料装置用于将截割落料扒装至所述运料装置中。
[0018]本实用新型提供的截割装置设置有截割头、截割臂和回转机构。截割头通过截割臂与回转机构的回转部相连。其中，截割头用于破碎土层实现挖槽；截割臂一方面用于支撑截割头，另一方面，与回转部相连后，在随回转部的转动过程中带动截割头做回转运动，截割头做回转运动的同时做环形切割，由此实现了环形格栅槽的挖掘。因此，本实用新型提供的截割装置可以满足浅埋暗挖法的施工需求，可应用于浅埋暗挖的施工。相对于现有的人力挖掘，可以大大降低劳动强度，提高施工效率。
[0019]进一步地，通过调整调整截割头与竖直面和/或水平面的夹角，可以实现挖掘角度的灵活调节。通过在截割臂上设置打孔装置，可以实现为超前小导管打孔的功能。通过在截割臂上设置格栅支撑机构，可以方便格栅的运送，降低运送格栅的劳动强度，进一步提高施工效率。通过在设置检测回转机构的回转中心与巷道断面距离的第一距离传感器，可以实现截割位置的精确定位，保证断面形成质量。
【附图说明】
[0020]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0021]图1为本实用新型实施例一提供的截割装置的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例二提供的工程机械的结构示意图。
[0023]附图标记说明:
[0024]I 截割头2 截割臂
[0025]21 第一截割臂22 第二截割臂
[0026]31 回转部32 固定部
[0027]41 第一驱动部42 第二驱动部
[0028]5 打孔机构51 活动杆
[0029]52 打孔油缸53 打孔杆
[0030]54 第一支杆55 第二支杆
[0031]56 伸缩油缸6 格栅支撑机构
[0032]7 支撑座8 扒料装置
[0033]9 运料装置10 驾驶室
[0034]11 液压系统12 动力系统
[0035]13 后支撑14 行走机构
[0036]15 铲板
【具体实施方式】
[0037]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本实用新型的各优选实施例作进一步说明。
[0038]本实用新型实施例一提供一种截割装置，将该截割装置安装于可移动的工程机械，如掘进机后，可以作为浅埋暗挖工艺的施工设备。具体请参见图1，该图示出了本实施例提供的截割装置的结构。该截割装置包括:
[0039]截割头I ;
[0040]截割臂2，其头端与截割头I相连；
[0041]回转机构，其包括回转部31，固定部32，以及驱动回转部31相对于固定部32转动的回转驱动部；该回转部31与截割臂2的尾端相连。
[0042]本实施例提供的截割装置中，截割头I用于破碎土层，实现挖槽。该截割头I具体可以包括截割刀具，和用于驱动截割刀具绕其轴线旋转的刀具驱动部，由此该截割头I可以实现旋转切割，切割效率较高。截割臂2连接于截割头I与回转机构之间。截割臂2用于支撑截割头1，此外还用于带动截割头I做回转运动。为了保证支撑强度，截割臂2的头端优选与截割头I为固定连接，例如焊接。截割臂2可以为可伸缩结构，和/或沿其轴向可转动结构。
[0043]回转机构用于实现上述回转运动。该回转机构包括有回转部31，固定部32和回转驱动部。其中，固定部32用于安装于固定机构上，例如，掘进机本体上的支撑座等。回转部31与截割臂2的尾端相连，回转部31可相对于固定部32转动，转动过程中带动截割臂2和截割头I做回转运动，截割头I回转运动的同时做环形切割，由此实现了环形格栅槽的挖掘。该回转机构的回转中心线优选沿整机的机身长度方向布置(通常也是巷道纵深方向)，由此该截割装置可实现沿整机行进方向掘进挖槽，下述实施例均以此种布置方式进行描述。当然，根据不同工况的需求，上述回转机构的回转中心线也可以沿与整机机身前后方向垂直的上下方向布置，或者沿其他方向布置。
[0044]上述