本發(fā)明涉及全斷面巖石掘進機（簡稱TBM），特別是指一種小直徑中心軸驅(qū)動凱式TBM。

背景技術：

TBM是全斷面硬巖隧道掘進機的簡稱，是隧道開挖的專用設備，在山嶺隧道及城市地鐵的建設中發(fā)揮著重要作用。根據(jù)TBM的工作原理和結(jié)構(gòu)形式，TBM包括護盾式TBM和敞開式TBM。敞開式TBM根據(jù)支撐形式不同又可分為凱式TBM和主大梁式TBM。

凱式TBM主要由刀盤、護盾、驅(qū)動組件、內(nèi)凱、外凱系統(tǒng)、后支撐、皮帶機和其他輔助系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)組成。通常凱式TBM的驅(qū)動電機后置與外凱后面，每個電機上安裝一個傳動軸，通過傳動軸將動力傳動驅(qū)動箱，進而傳遞給刀盤，用于破巖，然而對與小直徑TBM，特別是開挖直徑小于4m的TBM，由于空間較小，采用多個傳動軸的結(jié)構(gòu)比較占用空間，內(nèi)外凱的結(jié)構(gòu)設計較困難，且主機區(qū)域的作用空間很小，不利于主機前部對隧道的支護和機器的檢修。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種小直徑中心軸驅(qū)動凱式TBM，解決了現(xiàn)有技術中TBM結(jié)構(gòu)不滿足小直徑隧道施工的問題。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種小直徑中心軸驅(qū)動凱式TBM，包括刀盤、護盾、鋼拱架安裝器、傳動軸、內(nèi)凱、外凱、撐靴、推進油缸、主機皮帶機、后支撐、驅(qū)動箱、驅(qū)動電機、減速機、主軸承、轉(zhuǎn)接環(huán)、夾持油缸、夾持油缸安裝座；

刀盤與轉(zhuǎn)接環(huán)連接，轉(zhuǎn)接環(huán)與主軸承內(nèi)圈連接，主軸承外圈和內(nèi)凱連接，主軸承安裝在護盾內(nèi)部箱體內(nèi)，內(nèi)凱前端安裝有夾持油缸安裝座，夾持油缸安裝座上安裝有夾持油缸，夾持油缸與護盾配合；

外凱分為左右兩半，左右兩半連為一個整體，外凱安裝在內(nèi)凱上并與內(nèi)凱前后滑動配合，后支撐安裝在內(nèi)凱上，內(nèi)凱與后支撐之間安裝有油缸，主機皮帶機安裝在內(nèi)凱上部，護盾上部開有供主機皮帶機通過的槽；

內(nèi)凱尾部依次安裝有驅(qū)動箱、減速機、驅(qū)動電機，減速機與驅(qū)動電機連接，減速機與驅(qū)動箱連接，傳動軸安裝在內(nèi)凱內(nèi)部，傳動軸前端與轉(zhuǎn)接環(huán)連接、后端與驅(qū)動箱連接。

所述的外凱上安裝有撐靴，外凱與撐靴設有油缸；外凱與推進油缸一端連接，內(nèi)凱與推進油缸另一端連接。

本發(fā)明的優(yōu)點：驅(qū)動電機、減速機和驅(qū)動箱后置于內(nèi)凱尾部，能夠減小護盾長度，及時對圍巖進行支護，同時使主機的重心后移，有利于主機的穩(wěn)定，防止TBM栽頭。

傳動軸位于內(nèi)凱里面，主機皮帶機置于外凱上部，通過這種布置，可以減小內(nèi)外凱的尺寸，增大主機區(qū)域的作業(yè)空間，可以使得TBM結(jié)構(gòu)更加緊湊，以適應開挖小直徑硬巖隧道的要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的A-A剖視圖。

圖3為圖1中的B-B剖視圖。

圖4為圖1中的C-C剖視圖。

圖中：1-刀盤、2-護盾、3-鋼拱架安裝器、4-傳動軸、5-內(nèi)凱、6-外凱、7-撐靴、8-推進油缸、9-主機皮帶機、10-后支撐、11-驅(qū)動箱、12-驅(qū)動電機、13-減速機、14-主軸承、15-轉(zhuǎn)接環(huán)、16-夾持油缸、17-夾持油缸安裝座。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1~4所示，一種小直徑中心軸驅(qū)動凱式TBM，包括刀盤1、護盾2、鋼拱架安裝器3、傳動軸4、內(nèi)凱5、外凱6、撐靴7、推進油缸8、主機皮帶機9、后支撐10、驅(qū)動箱11、驅(qū)動電機12、減速機13、主軸承14、轉(zhuǎn)接環(huán)15、夾持油缸16、夾持油缸安裝座17；

刀盤1與轉(zhuǎn)接環(huán)15連接，轉(zhuǎn)接環(huán)15與主軸承14內(nèi)圈連接，主軸承14外圈和內(nèi)凱5連接，主軸承14安裝在護盾2內(nèi)部箱體內(nèi)，內(nèi)凱5前端安裝有夾持油缸安裝座17，夾持油缸安裝座17上安裝有夾持油缸16，夾持油缸16與護盾2配合；

外凱6分為左右兩半，左右兩半連為一個整體，外凱6安裝在內(nèi)凱5上并與內(nèi)凱5前后滑動配合，后支撐10安裝在內(nèi)凱5上，內(nèi)凱5與后支撐10之間安裝有油缸，主機皮帶機9安裝在內(nèi)凱5上部，護盾2上部開有供主機皮帶機9通過的槽；

內(nèi)凱5尾部依次安裝有驅(qū)動箱11、減速機13、驅(qū)動電機12，減速機13與驅(qū)動電機12連接，減速機13與驅(qū)動箱11連接，傳動軸4安裝在內(nèi)凱5內(nèi)部，傳動軸4前端與轉(zhuǎn)接環(huán)15連接、后端與驅(qū)動箱11連接。

所述的外凱6上安裝有撐靴7，外凱6與撐靴7設有油缸；外凱6與推進油缸8一端連接，內(nèi)凱5與推進油缸8另一端連接。

本發(fā)明工作過程：掘進時，撐靴7撐緊洞壁，推進油缸8收縮有桿腔工作，拉動內(nèi)凱5、刀盤1等向前推進，驅(qū)動電機12經(jīng)減速機13、驅(qū)動箱11，帶動傳動軸4轉(zhuǎn)動，傳動軸4帶著轉(zhuǎn)接環(huán)15、刀盤1轉(zhuǎn)動，進而破巖，渣土通過刮渣板刮到主機皮帶機9上，進而將渣土運輸?shù)蕉赐狻?/p>

換步時，后支撐10伸出，作為支點支撐著主機重量，撐靴7收回，推進油缸8帶動外凱6向前一個行程，然后撐靴7撐緊洞壁，后支撐10回收，繼續(xù)下一個行程的掘進。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。