一种错齿咬合式掘进机的制作方法

1.本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种错齿咬合式掘进机。


背景技术：

2.隧道和地下车库的建设需要进行大量的挖掘工作，目前的挖掘设备的切削截面形状基本为圆形，但目前一些项目需要挖掘形成矩形截面。
3.现有的矩形掘进设备常采用圆形与其他异形组合的刀盘形式，实际断面切削率最高也只能达到90％左右，存在切削盲区，无法进行全断面切削，造成土体扰动大或挤压明显等不良效果，而且圆形刀盘的切削线速度不一致，会导致切削程度不一致，容易造成掘进设备偏离轴线。并且对于在已有结构上进行切削，例如在两个相邻近的圆形隧道之间挖掘联络通道，现有的圆形刀盘切削设备的中心必须对准隧道的中心线，即联络通道的位置较高，联络通道与隧道底面会产生较大的高度差，紧急疏散时难度大，效率低，即挖掘成果不理想，并且现有的圆形刀盘切削设备在挖掘两个相邻近的圆形隧道管壁的施工效率低，切削管壁的时间甚至占到了联络通道全部施工时间的40％。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种错齿咬合式掘进机，以解决现有技术中存在的存在切削盲区、切削程度不一致、挖掘成果不理想和切削管壁的时间长的技术问题。
5.如上构思，本发明所采用的技术方案是：
6.一种错齿咬合式掘进机，包括：
7.外壳体；
8.第一切削部，包括第一连接件、多个第一转轴和多个间隔设置的第一刀排组，所述第一连接件位于所述外壳体内且能够沿所述外壳体的高度方向移动，多个所述第一转轴沿所述外壳体的高度方向间隔设置且两端固定连接于所述外壳体上，多个所述第一刀排组沿所述外壳体的高度方向间隔设置，所述第一刀排组与所述第一转轴一一对应且中部与所述第一转轴转动连接，所述第一连接件与所述第一刀排组的尾部连接以带动所述第一刀排组绕所述第一转轴上下摆动，所述第一刀排组包括多个沿所述第一转轴的长度方向间隔设置的第一摆动刀；
9.第二切削部，包括第二连接件、多个第二转轴和多个间隔设置的第二刀排组，所述第二连接件位于所述外壳体内且能够沿所述外壳体的高度方向移动，多个所述第二转轴沿所述外壳体的高度方向间隔设置且两端固定连接于所述外壳体上，所述第一转轴和所述第二转轴交替设置，多个所述第二刀排组沿所述外壳体的高度方向间隔设置，所述第一刀排组和所述第二刀排组交替设置，所述第二刀排组与所述第二转轴一一对应且中部与所述第二转轴转动连接，所述第二连接件与所述第二刀排组的尾部连接以带动所述第二刀排组绕所述第二转轴上下摆动，所述第二刀排组包括多个沿所述第二转轴的长度方向间隔设置的第二摆动刀，所述第一摆动刀的刀头位于相邻的两个所述第二摆动刀的刀头之间。
10.进一步地，所述第一连接件包括连接架和多个沿所述连接架的高度方向间隔设置的凸起架，所述凸起架的一端与所述连接架固定连接。
11.进一步地，所述第一刀排组还包括连接轴，所述第一摆动刀间隔转动连接于所述连接轴上，所述凸起架上设有滑动孔，所述连接轴穿于所述滑动孔且能够在所述滑动孔内滑动。
12.进一步地，所述第一刀排组还包括多个连接块，所述连接块的两端分别与相邻的两个所述第一摆动刀的侧面固定连接，所述连接块位于所述连接轴和所述第一转轴之间。
13.进一步地，所述错齿咬合式掘进机还包括千斤顶组，所述连接架远离所述凸起架的端面的中部凸设有固定块，所述千斤顶组包括两个沿所述固定块对称设置的千斤顶，所述千斤顶的输出端抵接于所述固定块。
14.进一步地，所述固定块和所述千斤顶组均设有两个，两个所述固定块沿所述外壳体的长度方向间隔设置。
15.进一步地，所述第一刀排组和所述第二刀排组均设有五个。
16.进一步地，所述第一摆动刀的刀头呈爪形，所述第一摆动刀的刀头具有三个刀尖。
17.进一步地，所有所述第一刀排组中位于中间的所述刀尖形成一个平面。
18.进一步地，所有所述第一刀排组中位于中间的所述刀尖形成一个曲面。
19.本发明的有益效果：
20.本发明提出了一种错齿咬合式掘进机，第一连接件上下移动带动第一刀排组绕第一转轴上下摆动，第二连接件上下移动带动第二刀排组绕第二转轴上下摆动，实现对待挖掘的土层的挖掘，由于第一刀排组和第二刀排组交替设置，第一摆动刀和第二摆动刀均间隔设置，且第一摆动刀的刀头位于相邻的两个第二摆动刀的刀头之间，所以刀头在切削时能够覆盖全部断面，即实际断面切削率可达100％，并且切削程度一致。可以根据第一连接件和第二连接件的形状将刀头的切削面设计为平面或曲面，即可以将切削面设计为与圆形隧道管壁端面的形状一样，便于对圆形隧道管壁切削，便于挖掘出理想的结构，并且挖掘效率高，所需时间短。
附图说明
21.图1是本发明实施例一提供的错齿咬合式掘进机的右视图；
22.图2是本发明实施例一提供的错齿咬合式掘进机的部分结构主视图；
23.图3是本发明实施例一提供的错齿咬合式掘进机的部分结构后视图；
24.图4是本发明实施例二提供的错齿咬合式掘进机挖掘两个隧道的联络通道的结构示意图。
25.图中：
26.10、隧道；
27.1、外壳体；
28.2、第一切削部；21、第一连接件；211、连接架；212、凸起架；213、滑动孔；214、固定块；22、第一转轴；23、第一刀排组；231、第一摆动刀；232、连接轴；
29.3、第二切削部；31、第二连接件；32、第二转轴；33、第二刀排组；331、第二摆动刀；
30.4、千斤顶组；41、千斤顶；
31.5、取土装置。
具体实施方式
32.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
33.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
36.实施例一
37.参见图1至图3，本发明实施例提供一种错齿咬合式掘进机，包括外壳体1、第一切削部2和第二切削部3，第一切削部2包括第一连接件21、多个第一转轴22和多个间隔设置的第一刀排组23，第一连接件21位于外壳体1内且能够沿外壳体1的高度方向移动，多个第一转轴22沿外壳体1的高度方向间隔设置且两端固定连接于外壳体1上，多个第一刀排组23沿外壳体1的高度方向间隔设置，第一刀排组23与第一转轴22一一对应且中部与第一转轴22转动连接，第一连接件21与第一刀排组23的尾部连接以带动第一刀排组23绕第一转轴22上下摆动，第一刀排组23包括多个沿第一转轴22的长度方向间隔设置的第一摆动刀231；第二切削部3包括第二连接件31、多个第二转轴32和多个间隔设置的第二刀排组33，第二连接件31位于外壳体1内且能够沿外壳体1的高度方向移动，多个第二转轴32沿外壳体1的高度方向间隔设置且两端固定连接于外壳体1上，第一转轴22和第二转轴32交替设置，多个第二刀排组33沿外壳体1的高度方向间隔设置，第一刀排组23和第二刀排组33交替设置，第二刀排组33与第二转轴32一一对应且中部与第二转轴32转动连接，第二连接件31与第二刀排组33的尾部连接以带动第二刀排组33绕第二转轴32上下摆动，第二刀排组33包括多个沿第二转轴32的长度方向间隔设置的第二摆动刀331，第一摆动刀231的刀头位于相邻的两个第二摆动刀331的刀头之间。
38.第一连接件21上下移动带动第一刀排组23绕第一转轴22上下摆动，第二连接件31上下移动带动第二刀排组33绕第二转轴32上下摆动，实现对待挖掘的土层的挖掘，由于第一刀排组23和第二刀排组33交替设置，第一摆动刀231和第二摆动刀331均间隔设置，且第一摆动刀231的刀头位于相邻的两个第二摆动刀331的刀头之间，所以刀头在切削时能够覆盖全部断面，即实际断面切削率可达100％，并且切削程度一致。
39.参见图1，第一摆动刀231和第一转轴22之间设有第一轴承，第二摆动刀331和第二转轴32之间设有第二轴承。
40.第一摆动刀231的刀头呈爪形，第一摆动刀231的刀头具有三个刀尖，便于完成大面积切削，比单一的刀尖增加了断面切削率。
41.所有第一刀排组23中位于中间的刀尖形成一个平面，便于挖掘普通的矩形隧道或地下车库。
42.错齿咬合式掘进机还包括取土装置5，取土装置5一端位于外壳体1内部的下方，另一端位于外壳体1外，取土装置5由外壳体1内向外壳体1外向上倾斜设置，取土装置5用于取出挖掘的土。
43.第一连接件21包括连接架211和多个沿连接架211的高度方向间隔设置的凸起架212，凸起架212的一端与连接架211固定连接，凸起架212实现了对多个第一刀排组23的连接。
44.第一刀排组23还包括连接轴232，第一摆动刀231间隔转动连接于连接轴232上，凸起架212上设有滑动孔213，连接轴232穿于滑动孔213且能够在滑动孔213内滑动，使得第一连接件21上下移动时第一刀排组23能够顺利摆动。
45.第一刀排组23还包括多个连接块，连接块的两端分别与相邻的两个第一摆动刀231的侧面固定连接，连接块位于连接轴232和第一转轴22之间，连接块将位于同一高度的第一摆动刀231连接，使得将位于同一高度的第一摆动刀231同步运动。
46.参见图1和图3，错齿咬合式掘进机还包括千斤顶组4，连接架211远离凸起架212的端面的中部凸设有固定块214，千斤顶组4包括两个沿固定块214对称设置的千斤顶41，千斤顶41的输出端抵接于固定块214，实现了第一连接件21的上下移动，结构简单，成本低。
47.固定块214和千斤顶组4均设有两个，两个固定块214沿外壳体1的长度方向间隔设置，分散每个固定块214的受力，延长了使用寿命。
48.参见图1和图2，第一刀排组23和第二刀排组33均设有五个，每个第一刀排组23具有十三个第一摆动刀231，每个第二刀排组33具有十四个第二摆动刀331，第一刀排组23、第二刀排组33、第一摆动刀231和第二摆动刀331的个数可根据实际需求调整。
49.第二刀排组33与第一刀排组23结构相同，第二连接件31与第一连接件21结构相同。
50.实施例二
51.图4示出了实施例二，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点。区别之处在于，所有第一刀排组23中位于中间的刀尖形成一个曲面。
52.由于可以根据第一连接件21和第二连接件31的形状将刀头的切削面设计为平面或曲面，即可以将切削面设计为与圆形隧道管壁端面的形状一样，本实施例为在两个隧道10之间挖掘联络通道，将刀头的切削面设计为曲面便于对圆形隧道10的管壁切削，位于下端的第一刀排组23和第二刀排组33的切削面与掘进的隧道10的下端管壁形状相同，位于上端的第一刀排组23和第二刀排组33的切削面与掘出的隧道10的中下端管壁形状相同，挖掘效率高，所需时间短，并且错齿咬合式掘进机无需对准两个隧道10的中心线，即联络通道的位置可以设置的较低，隧道10内的行车轨道与联络通道的高度差小，紧急疏散时难度小，效
率高。
53.以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。