愚公斧銑挖機作為一種新型的工程機械設(shè)備，可安裝在任何類型的液壓挖掘機上，替代
挖斗、破碎錘、液壓剪等通用配置，應(yīng)用于隧道掘進及輪廓修正、渠道溝槽銑掘、建筑物拆除、瀝青混凝土路面銑刨、巖石凍土銑挖、樹根銑削等多個領(lǐng)域。銑挖機的優(yōu)點有：の銑挖范圍廣。在中低硬度的巖石如風化巖、凝灰?guī)r中，大銑挖效率可達25~120 mIh （隨巖石的密度、破碎度不同而不同），也可銑挖無鋼筋或有少量鋼筋的混凝土，使用大功率銑挖機，可以輕松銑挖配有30mm以下直徑鋼筋的混凝土；②振動低、噪音低。可在限制爆破地段（如淺埋隧道或巖層破碎地段）有效替代爆破施工，減小對圍巖的擾動，并能很好地保護環(huán)境；③控制施工，可以快速準確的修整構(gòu)造物輪廓。應(yīng)用在隧道開挖中，不但可以解決令施工單位頭疼的欠挖問題，還進而降低施工單位“寧超勿欠”所引起的成本增大問題：④銑挖下來的物質(zhì)粒徑小且均勻，可直接作為回填料：⑤安全性好。使用銑挖機取代人工進行軟巖或破碎巖的隧道掘進，排除掌子面前方工人開挖的危險，從而大大提高了隧道施工的安全性；⑥結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。它可以安裝在任何一臺即有的液壓挖掘機上，可利用液壓破碎錘或液壓鉗的液壓回路進行安裝，使用方無需額外購買挖掘機。
按銑挖盤的方向不同，銑挖機可分為橫向銑挖機和縱向銑挖機兩種系列，根據(jù)銑挖頭
直徑、功率的不同又分為多種不同的級別型號。在實際應(yīng)用中，橫向銑挖機的使用更多。。
國內(nèi)外銑挖機及技術(shù)發(fā)展概況
銑挖機作為一種新型工程設(shè)備，從誕生到現(xiàn)在也不過十幾年歷史，目前世界上大的銑挖機生產(chǎn)供應(yīng)商為德國艾卡特公司。艾卡特公司根據(jù)工程實際需求，設(shè)計研發(fā)了一系列的橫向、縱向銑挖機，當前有關(guān)銑挖機的設(shè)計、研發(fā)、制造技術(shù)都由該公司掌握。銑挖機由掘進機發(fā)展而來，銑挖機銑挖頭的設(shè)計與掘進機截割頭的設(shè)計有相同之處，國外掘進設(shè)備的研發(fā)已經(jīng)有近80年的歷史，國外很多國家經(jīng)過大量的試驗，建立了截齒和截割頭的數(shù)學受力模型，德國又在此基礎(chǔ)之上，通過分析研究，尋求截割機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計及
方法。艾卡特公司在這些理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計研發(fā)銑挖機，進一步拓寬了掘進機的應(yīng)用范圍。
愚公斧作為國內(nèi)與德國合資研發(fā)銑挖機，每年投入研發(fā)經(jīng)費高達數(shù)億元人民幣，科研人員有兩百人之多。產(chǎn)品國內(nèi)外，山東能源，中國鐵建，葛洲壩集團，中建局，中國核能等合作伙伴。

愚公斧在研究采煤機螺旋滾簡主要參數(shù)的計算和截齒排列方法時，提出：截齒的配置應(yīng)利于采出的煤塊多、產(chǎn)生的煤塵少、截割阻力均衡地作用于滾簡上，以提高采煤機的工作平穩(wěn)性。為了滾筒載荷比較平穩(wěn)，截齒應(yīng)均勻分布在滾筒周圍。采煤機螺旋滾簡的截齒配置一般都屬于順序式配置和正常棋盤式配置。順序式配置時，截齒是以個緊挨著一個進行截煤，每個截齒（盤端截齒除外）受到的朝煤壁方向作用的側(cè)向力。正常棋盤式配置時，截齒是按一個跳一個的次序進行截煤的，因切屑斷面近對稱，截齒所受側(cè)向力基本上能夠保持平衡，另外，切屑斷面比較大，截割比能耗較低。
因盤端截齒的工作條件接近半封閉截割，故盤端截齒安裝得較密，即截距縮小，每條截線上安裝的截齒數(shù)增多。盤端上的截齒一般有2-4組，均勻地分布在盤端的周圍。煤質(zhì)堅硬時截齒和分組數(shù)可以多些。每組截齒中，截齒的傾角應(yīng)順著滾簡轉(zhuǎn)向從小到大一次排列，以使各截齒受力均勻。一般每組有5-7條截線，其中0齒一個，向煤壁傾斜的截齒
2-6個，大傾角可達40，以防止盤端接觸煤壁；向采空去傾斜的負傾角截齒一個，傾角一般為﹣20~30，以平衡掉一部分的滾筒朝采空區(qū)作用的軸向力四。
在研究橫軸式切割頭截齒的合理配置方式時，綜合分析了 AM -65型掘進機切割頭截齒的配置方式，針對切割頭部同部位切割工況的差異采用不同截距，合理確定截
齒的空間角。
截距是截齒配置的一一個重要參數(shù)，其確定原則是力求實現(xiàn)佳截割效果，減小刀頭損耗。

銑挖機在各種銑挖工程、建筑物拆除、混凝土清除、隧道掘進、渠道溝槽施工、水利工程、林業(yè)和冶金工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。銑挖頭是銑挖機的重要組成部分，直接參與銑挖，占了整機大部分功耗。銑挖頭上的結(jié)構(gòu)參數(shù)眾多，這些參數(shù)之間又相互關(guān)聯(lián)、制約和影響，在設(shè)計中要相互匹配、綜合考慮，參數(shù)選取不合理將直接影響銑挖機的工作效率、可靠性和經(jīng)濟效益。通過對銑挖頭的研究，愚公斧為國內(nèi)銑挖機的研發(fā)制造提供一定的理論依據(jù)。
以愚公斧Ew1500型橫向銑挖機為藍本。
通過理論研究建立銑挖頭各應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)對銑挖刀和銑挖刀座進行分析，選取銑挖刀優(yōu)切削角；應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)對銑挖頭銑挖巖石過程進行分析，分析結(jié)果指導(dǎo)對銑挖頭的優(yōu)化。

愚公斧為簡化分析，作如下假設(shè)：
(1）銑挖刀所受載荷為集中載荷，并集中在刀頭部位；(2）忽略銑挖刀在刀座中的自轉(zhuǎn)；
(3）銑挖刀與銑挖刀座配合，設(shè)置接觸部位為面接觸；
(4）銑挖刀座與銑挖頭焊接位置實施全約束。
根據(jù)上述假設(shè)，選擇合金刀尖圓錐面為受力面，根據(jù)橫切速度，的不同，分別給不同
設(shè)計切削角下的刀尖圓錐面加載相對應(yīng)的力。
結(jié)果分析
模型、網(wǎng)格、約束及加載均完成后，利用 Pro / Mechanica 對銑挖刀與刀座裝配體求解。圖3.4為設(shè)計切削角=45°、 V =-1.5m/ min 時的應(yīng)力圖，大應(yīng)力值為＝655.2Mpa，產(chǎn)生于合金刀頭與刀桿的焊接部位，這是由于銑挖刀銑挖巖石過程中，銑挖刀刀尖部分受集中力產(chǎn)生的，這也是硬質(zhì)合金刀頭折損的一個重要原因。

銑挖機可以廣泛應(yīng)用于隧道、溝渠、市政管線開挖；公路路面破碎、采礦、巖石凍土開挖；露天煤礦開挖、表面出新以及鋼鐵工業(yè)、林業(yè)等多種施工領(lǐng)域。

1) 應(yīng)用于隧道開挖在多數(shù)情況下，銑挖機只用于隧道輪廓的開挖，但是在中低硬度 的巖層及凍土層等適合的地層中，銑挖機可以直接用于隧道的掘進，尤其在破 開挖過程中對地層擾動低、 安全性高， 碎巖層及老黃土中， 開挖量可達 30--60m3/h.

2)銑挖機 特別適合不宜爆破施工的地段；銑挖機操作簡單，可控性高，開挖輪廓線清晰 準確；可輕松解決隧道內(nèi)欠挖修整、內(nèi)表面鑿槽及開挖邊溝等問題。

3)開挖： 現(xiàn)場掘進一般分上下兩步進行，即兩步臺階法。由于需要在臺階上存放所 有的設(shè)備，上下臺階相距 800 - 1100 m。 分步開挖支護： 開挖后使用鋼筋網(wǎng)、鋼格柵+噴混支護隧道。在軟巖中，每次開挖的進尺 深度取決于掌子面巖層的情況以及該隧道設(shè)計單位的預(yù)先設(shè)計，一般為 50～ 80cm。

銑挖機
銑挖機

4)開挖循環(huán)： 在使用銑挖機開挖后，挖掘機退出掌子面，?？吭谒淼赖膫?cè)壁，然后裝載 機開始出喳，出喳結(jié)束后馬上進行支護結(jié)構(gòu)安裝、噴混工作，然后進行下一個 循環(huán)的掘進施工。

5）剛剛支護完成后的開挖問題解決： 銑挖機在黏土中開挖的速度 （以TD140型銑挖機配合 30 噸的挖掘機為 例）大約是 30～60m3/h.。在黏土層中使用銑挖機開挖時，刀頭被黏土裹住而無 法使用的情況很少出現(xiàn)，可以用水沖洗刀頭或使用銑挖機銑削一些干硬的圍巖 來解決。

挖掘機銑挖機的使用范圍：
1、多種煤礦的開采。
2、隧道內(nèi)壁修模和局部掘進。
3、建筑基礎(chǔ)的開挖和鑿毛。
4、溝渠、護坡的建設(shè)。
5、水泥路面的鑿毛。
6、管道鋪設(shè)的挖掘。
7、凍土、硬土的挖掘和鑿毛。
8、礦山軟巖的銑刨和掘進。
9、風化沙、頁巖的開采。