小型全断面巷道掘进机

967 编辑：中冶有色技术网来源：金色环掘(北京)科技有限公司

2024-01-15 11:47:13

权利要求书： 1.小型全断面巷道掘进机，其特征在于，包括：机体，为环形空腔结构；

刀盘，为一字形结构，连接在所述机体的前端，所述刀盘上设有切割刀具和滚动剪切破碎刀具；

驱动机构，容置在所述机体内，用于带动所述刀盘旋转，所述驱动机构选自行星齿轮减速驱动机构、齿轮传动减速驱动机构、减速电机减速驱动机构中的一种；

支撑推进机构，设置在所述机体的外部；

排渣机构，水平设置在机体的底部，为螺旋输送机，用于将掘进时产生的渣土排出。

2.根据权利要求1所述的小型全断面巷道掘进机，其特征在于，所述驱动机构为行星齿轮减速驱动机构，包括：

电机，容置在所述机体内，且沿所述机体的中心轴设置；

外齿圈，固定设置；

中心齿轮，连接在所述电机的输出轴上，且位于所述外齿圈的圆心处；

行星齿轮，至少设有两个，多个所述行星齿轮分别与所述中心齿轮、外齿圈啮合，每个所述行星齿轮的轮轴均固定在所述刀盘上。

3.根据权利要求1所述的小型全断面巷道掘进机，其特征在于，所述驱动机构为齿轮传动减速驱动机构，包括：

电机，容置在所述机体内，且偏离所述机体的中心轴设置；

主动齿轮，连接在所述电机的输出轴上；

从动齿轮，固定在所述刀盘上，且与所述主动齿轮啮合，所述从动齿轮的尺寸大于所述主动齿轮的尺寸。

4.根据权利要求1所述的小型全断面巷道掘进机，其特征在于，所述驱动机构为减速电机减速驱动机构，包括：

减速电机，容置在所述机体内，且沿所述机体的中心轴设置，所述减速电机的输出轴与所述刀盘固定。

5.根据权利要求1所述的小型全断面巷道掘进机，其特征在于，所述机体为封闭腔体结构，所述机体的前端延伸有环形连接部，所述环形连接部上转动连接有所述刀盘。

6.根据权利要求5所述的小型全断面巷道掘进机，其特征在于，所述刀盘上延伸有环形密封部，所述环形密封部套设在所述环形连接部上。

7.根据权利要求6所述的小型全断面巷道掘进机，其特征在于，所述环形密封部的纵截面为L形，所述环形连接部上开设有供所述环形密封部的L形端部嵌入的环形凹槽。

8.根据权利要求5所述的小型全断面巷道掘进机，其特征在于，所述环形连接部的前端与刀盘之间还设有环形推力轴承。

说明书：小型全断面巷道掘进机技术领域[0001] 本实用新型属于隧道掘进设备领域，具体涉及一种小型全断面巷道掘进机。背景技术[0002] 目前，全断面成井/巷的钻进设备主要包括盾构机和反井钻机。[0003] 盾构机依靠外部机械或液压式动力对刀盘和机体进行整体推进，同时将刀具压入岩石中，再通过强大的扭矩转动刀盘，从而在岩石工作面实施碾压和切削作业。但是盾构机

的机体比较庞大，不适用于矿山井下施工位置多变的小规格工作面，且盾构机的造价比较

昂贵。

[0004] 反井钻机在施工时，首先由钻机在拟施工的钻(天)井的上部向下部已有空间处施工小断面的导向孔；导向孔施工完成后，在孔底吊挂大断面的反井钻头，再由主机通过转动

钻杆带动反井钻头向上钻进，通过钻头上面固定的可转动的滚动刀头，对岩石进行碾压剪

切破坏。由于反井钻机采用的是自下向上的牵引方式，因此一般只能施工陡倾斜天井，不能

施工平巷、斜井和地井等工程。

实用新型内容

[0005] 基于上述背景问题，本实用新型旨在提供一种小型全断面巷道掘进机，能够施工天井、平巷、斜井等多角度的工程，并且机体结构简单、成本低、掘进速度快。

[0006] 为达到上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案是：[0007] 小型全断面巷道掘进机，其特征在于，包括：[0008] 机体，为环形空腔结构；[0009] 刀盘，为一字形结构，连接在所述机体的前端，所述刀盘上设有切割刀具和滚动剪切破碎刀具；

[0010] 驱动机构，容置在所述机体内，用于带动所述刀盘旋转，所述驱动机构选自行星齿轮减速驱动机构、齿轮传动减速驱动机构、减速电机减速驱动机构中的一种；

[0011] 支撑推进机构，设置在所述机体的外部；[0012] 排渣机构，水平设置在机体的底部，为螺旋输送机，用于将掘进时产生的渣土排出。

[0013] 在一个实施例中，所述驱动机构为行星齿轮减速驱动机构，包括：[0014] 电机，容置在所述机体内，且沿所述机体的中心轴设置；[0015] 外齿圈，固定设置；[0016] 中心齿轮，连接在所述电机的输出轴上，且位于所述外齿圈的圆心处；[0017] 行星齿轮，至少设有两个，多个所述行星齿轮分别与所述中心齿轮、外齿圈啮合，每个所述行星齿轮的轮轴均固定在所述刀盘上。

[0018] 在一个实施例中，所述驱动机构为齿轮传动减速驱动机构，包括：[0019] 电机，容置在所述机体内，且偏离所述机体的中心轴设置；[0020] 主动齿轮，连接在所述电机的输出轴上；[0021] 从动齿轮，固定在所述刀盘上，且与所述主动齿轮啮合，所述从动齿轮的尺寸大于所述主动齿轮的尺寸。

[0022] 在一个实施例中，所述驱动机构为减速电机减速驱动机构，包括：[0023] 减速电机，容置在所述机体内，且沿所述机体的中心轴设置，所述减速电机的输出轴与所述刀盘固定。

[0024] 进一步地，所述机体为封闭腔体结构，所述机体的前端延伸有环形连接部，所述环形连接部上转动连接有所述刀盘。

[0025] 更进一步地，所述刀盘上延伸有环形密封部，所述环形密封部套设在所述环形连接部上。

[0026] 更进一步地，所述环形密封部的纵截面为L形，所述环形连接部上开设有供所述环形密封部的L形端部嵌入的环形凹槽。

[0027] 更进一步地，所述环形连接部的前端与刀盘之间还设有环形推力轴承。[0028] 与现有技术相比，本实用新型实施例至少具有以下效果：[0029] 1、本实用新型的小型全断面巷道掘进机能够施工天井、平巷、斜井等多角度的工程，并且机体结构简单、成本低、掘进速度快。

[0030] 2、本实用新型的驱动机构选自行星齿轮减速驱动机构、齿轮传动减速驱动机构、减速电机减速驱动机构中的一种，能够有效调控刀盘的转速。

[0031] 3、本实用新型的机体为封闭腔体结构，机体的前端延伸有环形连接部，以连接刀盘，刀盘通过环形密封部与环形连接部转动连接，可以防止掘进过程中产生的渣土进入到

环形连接部、机体内，避免对驱动机构造成影响。

[0032] 4、本实用新型在环形连接部的前端与刀盘之间还设有环形推力轴承，保证刀盘能够转动顺畅。

附图说明[0033] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

[0034] 图1为本实用新型实施例1中小型全断面巷道掘进机的主视剖视图；[0035] 图2为本实用新型实施例1中A?A处的剖视图；[0036] 图3为本实用新型实施例1中B?B处的剖视图；[0037] 图4为本实用新型实施例2中小型全断面巷道掘进机的主视剖视图；[0038] 图5为本实用新型实施例3中小型全断面巷道掘进机的主视剖视图。具体实施方式[0039] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描

述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施

例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于

本实用新型保护的范围。

[0040] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于说明书附图所示的方

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。另需说明的是，术语“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或

暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

[0041] 实施例1[0042] 本实施例的小型全断面巷道掘进机的结构如图1?3所示，具体如图1所示，小型全断面巷道掘进机由：机体1、刀盘2、驱动机构3、支撑推进机构4、以及排渣机构5组成。

[0043] 在本实施例中，所述机体1为封闭的环形腔体结构，为了安装所述刀盘2，本实施例在所述机体1的前端(即图1中的右端)延伸有环形连接部101，环形连接部101与机体1一体

成型。

[0044] 具体的，所述刀盘2的后端(即图1中的左端)延伸有环形密封部201，所述环形密封部201与刀盘2一体成型，所述环形密封部201套设在环形连接部101上。

[0045] 为了保证连接的密封性，本实施例的环形密封部201的纵截面设置为L形，并在所述环形连接部101的外壁上开设有环形凹槽102，这样环形密封部201的L形端部可以卡设在

环形凹槽102内形成密封，防止掘进过程中产生的渣土进入到环形连接部101以及机体1内，

从而避免对驱动机构3的正常运转造成影响。

[0046] 为了保证刀盘2转动的顺畅性，如图1所示，本实施例在所述环形连接部101的前端与刀盘2之间还设有环形推力轴承103，环形推力轴承103为现有产品，本实施例不再对其结

构赘述。

[0047] 在本实施例中，如图2所示，所述刀盘2为一字形结构，且刀盘2的端部为圆弧形，如图1所示，所述刀盘2上设有切割刀具和滚动剪切破碎刀具，切割刀具和滚动剪切破碎刀具

在本发明人的在先申请中已经进行了详细记载，本实施例将不做具体描述。

[0048] 在本实施例中，如图1和3所示，所述驱动机构3用于驱动刀盘2旋转，具体为行星齿轮减速驱动机构，包括：电机301、外齿圈302、中心齿轮303、行星齿轮I304、以及行星齿轮

II305。

[0049] 如图1和3所示，所述电机301容置在机体1内，且沿机体1的中心轴设置，为了对所述电机301形成固定，本实施例在所述机体1内的一周环形均匀分布有多个固定柱104，多个

所述固定柱104配合对电机301支撑固定。

[0050] 需要说明的是，电机301的固定结构并不局限于此，在其他实施例中，也可直接在机体1内水平设置支板，将电机301固定在支板上即可，支板的设置高度以将电机301放置在

支板上时，电机301的输出轴与外齿圈302同轴为准。

[0051] 如图1所示，所述外齿圈302固定在所述环形连接部101内，所述中心齿轮303连接在所述电机301的输出轴上，且位于所述外齿圈302的圆心处，所述行星齿轮I304和行星齿

轮II305均位于外齿圈302内，且行星齿轮I304和行星齿轮II305成180°分布，所述行星

齿轮I304和行星齿轮II305分别与外齿圈302、中心齿轮303啮合。

[0052] 为了通过行星齿轮减速驱动机构驱动刀盘2转动，如图1所示，本实施例在所述行星齿轮I304上穿设有轮轴I306，在行星齿轮II305上穿设有轮轴II307，所述轮轴I306

和轮轴II307均固定在刀盘2上。

[0053] 当电机301驱动中心齿轮303转动时，行星齿轮I304和行星齿轮II305会绕中心齿轮303公转，同时发生自转，从而带动刀盘2转动，此时刀盘2的转速小于中心齿轮303的转

速。

[0054] 需要说明的是，行星齿轮的个数并不局限于本实施例中的两个，在其他实施例中，行星齿轮的个数也可以是三个、五个等。

[0055] 在本实施例中，所述支撑推进机构4用于实现掘进机的移动并对形成的巷道进行支撑，如图1和3所示，所述支撑推进机构4设置在机体1的外部，支撑推进机构4为现有技术，

具体可为链轨结构。

[0056] 在本实施例中，如图1所示，所述排渣机构5水平设置在机体1的底部，为螺旋输送机，掘进过程中，工作面的渣石脱落后，在巷道底部存积，再由螺旋输送机排出，螺旋输送机

为现有技术。

[0057] 本实施例的小型全断面巷道掘进机能够施工天井、平巷、斜井等多角度的工程，并且机体结构简单、成本低、掘进速度快。

[0058] 实施例2[0059] 本实施例的小型全断面巷道掘进机的结构如图4所示，与实施例1不同的是，本实施例中的驱动机构3为齿轮传动减速驱动机构。

[0060] 在本实施例中，所述齿轮传动减速驱动机构包括：电机301、主动齿轮308、以及从动齿轮309。

[0061] 具体的，所述电机301容置在机体1内，且电机301偏离机体1的中心轴设置，为了保证电机301的偏心设置，本实施例在电机301内水平设有隔板105，电机301固定在隔板105

上。

[0062] 所述主动齿轮308位于环形连接部101处，并连接在所述电机301的输出轴上，所述从动齿轮309通过转轴可转动设置在所述机体1的前端，且与刀盘2固定，所述从动齿轮309

和主动齿轮308啮合，且从动齿轮309的尺寸大于主动齿轮308的尺寸，从而达到减速的目

的。

[0063] 实施例3[0064] 本实施例的小型全断面巷道掘进机的结构如图5所示，与实施例1不同的是，本实施例中的驱动机构3为减速电机减速驱动机构，具体包括减速电机301，所述减速电机301容

置在机体1内，且沿机体1的中心轴设置，减速电机301的输出轴直接与刀盘2连接。

[0065] 应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。