一种空间利用率高的小型硬岩顶管机的制作方法

本实用新型涉及建筑施工设备领域，尤其涉及一种空间利用率高的小型硬岩顶管机。

背景技术：

在我国经济高速增长的支持下，城市的地下管道、雨水管道、排污管道、电力管道、共同管沟的施工均广泛应用顶管技术，并且顶管机日渐趋向集成化、小型化发展。但在现有的顶管技术面临着诸多问题，例如内部空间利用率低，集成程度低，体积大；铰接密封装置加工难度大，纠偏角度小，密封成本高。

现有的顶管机需要单独布置控制线缆，并且每次顶进新管时须拆装一次，接头插拨次数多了，顶管机容易发生损坏；长距离顶进时线缆临时存放占用了狭窄的施工空间；灵活性差，针对不同管径和土质，机头的传感器和动力源数量有所不同，因此控制线都是单机专用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种铰接密封性能好，纠偏角度大，大大降低制造成本的空间利用率高的小型硬岩顶管机。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种空间利用率高的小型硬岩顶管机，包括切削刀盘、破碎仓和壳体，所述破碎仓的前端和切削刀盘的背面连接，所述破碎仓的末端和壳体的前端连接；

所述壳体分为前壳体和后壳体，所述前壳体为圆筒形，所述前壳体的前端连接于破碎仓的末端，所述前壳体的末端套接于后壳体的前端，所述后壳体的前端设有球形调节段，所述球形调节段和前壳体的末端活动套接；所述球形调节段的外壁的顶部设有两个第一安装槽；还包括唇形密封圈，所述唇形密封圈套装于所述第一安装槽；

还包括顶管控制设备，所述顶管控制设备安装于所述后壳体的内部，所述顶管控制设备设有无线传输模块，所述无线传输模块用于无线接收外界的控制信号和向外界无线发送顶管机数据。

优选地，还包括两个铰接油缸，所述铰接油缸的一端铰接于所述前壳体的内壁，所述铰接油缸的另一端铰接于所述后壳体的内壁，两个所述铰接油缸之间间隔60°～180°。

优选地，所述球形调节段还包括Y型润滑油路，所述Y型润滑油路的输入口和后壳体的内壁连通，所述Y型润滑油路的两个输出口分别和两个所述第一安装槽的侧壁连通。

优选地，还包括润滑油输送器，所述润滑油输送器的输出口和Y型润滑油路的输入口连接。

优选地，所述前壳体和后壳体之间的纠偏角度为0°～7°，所述唇形密封圈为单唇密封圈。

优选地，还包括液压马达和中心转轴，所述液压马达设置于壳体的内部，所述液压马达的输出轴通过所述中心转轴和切削刀盘连接，所述液压马达驱动切削刀盘旋转。

所述空间利用率高的小型硬岩顶管机用于在卵石层中进行开挖作业，前壳体为圆筒形，后壳体的前端设有球形调节段，从而前壳体和后壳体之间为圆柱面和球面之间的接触，从而即简化结构，降低加工难度，有较好的密封性，又能保证有较大的纠偏角度和轴向移动距离。设置所述无线传输模块，通过无线网络接收外界的控制信号和向外界无线发送顶管机数据，无需控制线缆，方便灵活，提高通用性，减少每次顶新管时的工作量。

附图说明

附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型其中一个实施例的硬岩顶管机结构示意图；

图2是本实用新型其中一个实施例的硬岩顶管机剖面结构示意图；

图3是本实用新型其中一个实施例的球形调节段结构示意图。

其中：切削刀盘1；破碎仓2；壳体3；前壳体31；后壳体32；球形调节段 41；第一安装槽412；唇形密封圈42；铰接油缸45；Y型润滑油路413；润滑油输送器44；液压马达51；中心转轴52；顶管控制设备6；无线传输模块61。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例的空间利用率高的小型硬岩顶管机，如图1所示，包括切削刀盘1、破碎仓2和壳体3，所述破碎仓2的前端和切削刀盘1的背面连接，所述破碎仓2的末端和壳体3的前端连接；

如图2、图3所示，所述壳体3分为前壳体31和后壳体32，所述前壳体31 为圆筒形，所述前壳体31的前端连接于破碎仓2的末端，所述前壳体31的末端套接于后壳体32的前端，所述后壳体32的前端设有球形调节段41，所述球形调节段41和前壳体31的末端活动套接；所述球形调节段41的外壁的顶部设有两个第一安装槽412；还包括唇形密封圈42，所述唇形密封圈42套装于所述第一安装槽412；

如图2所示，还包括顶管控制设备6，所述顶管控制设备6安装于所述后壳体32的内部，所述顶管控制设备6设有无线传输模块61，所述无线传输模块 61用于无线接收外界的控制信号和向外界无线发送顶管机数据。

所述空间利用率高的小型硬岩顶管机用于在卵石层中进行开挖作业，所述硬岩顶管机设置于钢管节的前端并通过位于钢管节后方的动力单元驱动向土层内部掘进，所述硬岩顶管机的前端设置切削刀盘1旋转切削卵石层，切削中破裂的泥石穿过所述切削刀盘1进入所述破碎仓2破碎成粒径较小的碎石，从而便于运输至所述壳体3的末端。

前壳体31为圆筒形，后壳体32的前端设有球形调节段41，从而前壳体31 和后壳体32之间为圆柱面和球面之间的接触，从而即简化结构，降低加工难度，有较好的密封性，又能保证有较大的纠偏角度和轴向移动距离。为进一步提高密封性能，在球形调节段41的外壁设置两道唇形密封圈42，两道唇形密封圈 42对称地设置于球形调节段41的外壁，有效防止外部的泥浆从前壳体31和后壳体32之间的接缝渗入硬岩顶管机的内部。仅设置两道唇形密封圈42即可满足密封需求，从而大大地降低密封成本。

设置所述无线传输模块61，通过无线网络接收外界的控制信号和向外界无线发送顶管机数据，无需控制线缆，方便灵活，提高通用性，减少每次顶新管时的工作量。

优选地，如图2所示，还包括两个铰接油缸45，所述铰接油缸45的一端铰接于所述前壳体31的内壁，所述铰接油缸45的另一端铰接于所述后壳体32的内壁，两个所述铰接油缸45之间间隔60°～180°。所述前壳体31和后壳体 32之间通过所述铰接油缸45铰接，并通过控制所述铰接油缸45的伸缩调整前壳体31和后壳体32之间轴线的夹角，从而实现前壳体31的小幅度转向，以纠正所述硬岩顶管机在前进挖掘过程中产生的偏移，起到纠偏作用。两个所述铰接油缸45之间间隔优选为90°，既实现对前壳体31的转向调节，又可减少占用空间。

优选地，如图3所示，所述球形调节段41还包括Y型润滑油路413，所述 Y型润滑油路413的输入口和后壳体32的内壁连通，所述Y型润滑油路413的两个输出口分别和两个所述第一安装槽412的侧壁连通。

优选地，如图3所示，还包括润滑油输送器44，所述润滑油输送器44的输出口和Y型润滑油路413的输入口连接。

所述润滑油输送器44向所述Y型润滑油路413输送润滑油，并且润滑油经过所述Y型润滑油路413流向两个所述第一安装槽412，从而使唇形密封圈42 浸润在润滑油中以防止所述唇形密封圈42干裂老化，增长其使用寿命；而且可在两个所述第一安装槽412中形成油膜，提高前壳体31和后壳体32之间的润滑度和密封性，防止外部的泥浆渗入。

优选地，所述前壳体31和后壳体32之间的纠偏角度为0°～7°，所述唇形密封圈42为单唇密封圈。所述前壳体31和后壳体32之间的纠偏角度为0°～ 7°，纠偏角度大。所述唇形密封圈42为单唇密封圈，造价较低，而且仅设置两道唇形密封圈42即可满足密封需求，从而大大地降低密封成本。

优选地，如图2所示，还包括液压马达51和中心转轴52，所述液压马达 51设置于壳体3的内部，所述液压马达51的输出轴通过所述中心转轴52和切削刀盘1连接，所述液压马达51驱动切削刀盘1旋转。所述硬岩顶管机为作用于标准贯入锤击数N>10的卵石层的小型顶管机，所述硬岩顶管机设置所述液压马达51以驱动切削刀盘1旋转，在相同功率下，与电机相比，所述液压马达51 产生的动力更大，体积更小、重量更轻、结构更为紧凑，无须配备减速器，可极大地减小占用空间，使小型顶管机也可提供大切削力；而且，所述液压马达 51工作时较为稳定，散热性能好，可在大范围内实现无级调速，调速比为 10-1500。所述液压马达51优选为径向柱塞式液压马达，径向柱塞式液压马达体积小，转矩大。所述硬岩顶管机采用液压马达51，降低了切削控制难度，同时节约空间，为顶管控制设备6和油路系统提供更多的装配空间，从而既可减少所述硬岩顶管机的体积，又可增大所述硬岩顶管机的可用空间。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。