一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置的制作方法

本实用新型涉及全断面敞开式硬岩掘进机技术领域中的一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置，尤其是用于地铁隧道、公路铁路隧道和矿山隧道开挖的大型现代化机械设备施工中的台车的提升及清障装置。

背景技术：

目前，全断面敞开式硬岩掘进机是地铁隧道、公路铁路隧道和矿山隧道开挖的大型现代化机械设备。其中，掘进过程中整机的爬坡和转弯是全断面敞开式硬岩掘进机施工过程中关键的一步，不仅应该满足掘进过程中安全性和功能性的要求，而且更要控制掘进机转弯姿态的维持和调整，对于长距离大直径的多条隧道施工，掘进机需要进行数次转弯和爬坡，由于受到隧道实际工况的限制，很多全断面敞开式硬岩掘进机在施工时无法布设轨道，掘进机后部多节台车在隧道上行走，行走过程中多有碎石障碍，不仅会卡住台车向前行进且容易在转弯时姿态失衡，对隧道施工造成极大的阻碍，甚至危害施工安全。现今的全断面敞开式硬岩掘进机施工作业中，掘进效率不断的提高，运营成本不断降低，在这种情况下设计一种保证全断面敞开式硬岩掘进机台车姿态调整装置和清障装置变得尤为重要，而台车的提升及清障装置是保证这一功能实现的安全有效方式。

我国全断面敞开式硬岩掘进机技术还处于成长阶段，施工直径不断的扩大，对隧道内施工作业效率和安全性的要求不断提高，对此，实际施工过程中已有一些应对措施，例如：采用人工清渣除障和设备整机后退的方式，掘进机掘进过程中，一旦台车遭遇碎石阻碍无法向前继续行走，需要人工使用工具进行清渣，同时将整机后退保证清渣完全，严重影响施工效率和危害工作人员安全；在掘进需要转弯或爬坡时，台车的正常姿态无法保证，需要采用整机再次微调来恢复台车姿态，以避免偏载失衡，同样严重影响施工效率，增加运营成本。因此，研制开发一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置是急待解决的新课题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置，该实用新型将掘进机台车在施工过程中可以实现自身提升、姿态调整以及清渣排障功能，保证台车行进时的安全性和可靠性，有效的提高现场施工效率，节约成本。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置，包括提升结构、支撑弧板、清渣撬板、撬板垫块、撬板螺栓、撬板螺母、撬板垫圈、销轴、开口销、销轴用平垫圈，所述的提升结构由台车提升架、提升导向套、提升油缸外套、提升油缸、顶部销轴、顶部开口销、顶部销轴用平垫圈、底部销轴、底部开口销、底部销轴用平垫圈、螺钉、垫圈组成，台车提升架固定焊接在台车A上；提升油缸一端与台车提升架上部销孔通过顶部销轴、顶部开口销以及顶部销轴用平垫圈固定，另一端与提升导向套的内部销孔通过底部销轴、底部开口销以及底部销轴用平垫圈固定；提升导向套将提升油缸安装在套内，同时提升导向套的内部销孔与提升油缸的一端通过底部销轴、底部开口销以及底部销轴用平垫圈固定，外部销孔与支撑弧板的销孔通过销轴、开口销以及销轴用平垫圈连接固定；提升油缸外套通过螺钉和垫圈与台车提升架螺纹连接固定在一起；支撑弧板两端分别与两个提升结构中的提升导向套外部销孔通过销轴、开口销以及销轴用平垫圈连接固定；撬板垫块固定焊接在台车A侧部，位于台车行走轮B前方；清渣撬板通过撬板螺栓、撬板螺母和撬板垫圈与撬板垫块螺纹连接固定。

本实用新型的要点在于它的结构。其工作原理是，所述的台车提升架固定焊接在台车A上,保证了整体装置的稳定性和安全性；提升油缸一端与台车提升架上部销孔通过顶部销轴、顶部开口销以及顶部销轴用平垫圈固定，另一端与提升导向套的内部销孔通过底部销轴、底部开口销以及底部销轴用平垫圈固定，实现整体提升装置垂直方向上的自由伸缩性，可通过液压油分时或者同时控制其行程大小，而提升导向套可以起到导向的作用，保证垂直方向上导向的精确性；提升油缸外套通过螺钉和垫圈与台车提升架螺纹连接固定在一起，便于装置的检修和拆装，同时起到装置的保护作用；支撑弧板两端分别与两个提升结构中的提升导向套外部销孔通过销轴、开口销以及销轴用平垫圈连接固定，起到支撑起整个台车A以及调整姿态的作用，支撑弧板形状设计为半弧形，可通过分别控制两个提升油缸行程大小，变换支撑弧板作用的支点，完成台车A左右姿态的调节达到水平姿态，结构紧凑，安全可靠；撬板垫块固定焊接在台车A侧部，位于台车行走轮B前方；清渣撬板通过撬板螺栓、撬板螺母和撬板垫圈与撬板垫块螺纹连接固定，清渣撬板形状为锥形结构，台车A行进时有效的清理前方的碎石，在施工使用中，每个台车行走轮B前方布置一个清渣撬板，有效的清理碎石和障碍，提高台车A行进效率，便于拆装，减少施工人员的操作强度。用于台车A提升的提升结构和支撑弧板可安装至每个台车A前部和尾部，由于支撑弧板是弧形设计，可实现台车A多点支撑，且调整台车A各种姿态，同时便于清渣，适用于各种施工现场，操作简单可靠，灵活实用，便于施工。

一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置与现有技术相比，有益效果是：

1、应用范围广泛，可以应用于长距离、大直径等对施工效率要求高的隧道施工，采用锥形清渣撬板有效清理前方碎石和障碍，非但不影响掘进机正常作业，反而可以保护行进中的行走轮，有效提高施工效率；

2、结构紧凑，机械强度高，提升结构与台车焊接固定，清渣撬板由钢板以及型钢拼焊制作，抗振能力强，占用空间小，可以灵活应用在掘进机拖车空间中，不影响其他功能部件正常运转；

3、与掘进机拖车拆装方便，即拆即用，油缸可根据台车重量进行更换，清渣撬板可根据现场施工作业情况进行更换和调整数量，做到一机多用，节约制造成本；

4、利用液压油缸控制装置的动作，响应快速，卸载方便，效率高，通过调整每个油缸不同行程改变实现台车姿态的调整，承载能力大，可靠性高，安全性好；

5、每套装置可安装至每个台车前部和尾部，由于支撑是弧形设计，可实现台车多点支撑，调整台车各种姿态，适用于各种施工现场，操作简单可靠，灵活实用，便于施工。

将广泛地应用于全断面敞开式硬岩掘进机技术领域中。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型提升部分的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是本实用新型清障部分的结构示意图。

图5是本实用新型的在台车上的的结构布置图。

具体实施方式

参照附图，一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置，包括提升结构1、支撑弧板2、清渣撬板3、撬板垫块4、撬板螺栓5、撬板螺母6、撬板垫圈7、销轴8、开口销9、销轴用平垫圈10，所述的提升结构1由台车提升架1-1、提升导向套1-2、提升油缸外套1-3、提升油缸1-4、顶部销轴1-5、顶部开口销1-6、顶部销轴用平垫圈1-7、底部销轴1-8、底部开口销1-9、底部销轴用平垫圈1-10、螺钉1-11、垫圈1-12组成，台车提升架1-1固定焊接在台车A上；提升油缸1-4一端与台车提升架1-1上部销孔通过顶部销轴1-5、顶部开口销1-6以及顶部销轴用平垫圈1-7固定，另一端与提升导向套1-2的内部销孔通过底部销轴1-8、底部开口销1-9以及底部销轴用平垫圈1-10固定；提升导向套1-2将提升油缸1-1安装在套内，同时提升导向套1-2的内部销孔与提升油缸1-1的一端通过底部销轴1-8、底部开口销1-9以及底部销轴用平垫圈1-10固定，外部销孔与支撑弧板的销孔通过销轴8、开口销9以及销轴用平垫圈10连接固定；提升油缸外套1-3通过螺钉1-11和垫圈1-12与台车提升架1-1螺纹连接固定在一起；支撑弧板2两端分别与两个提升结构1中的提升导向套1-2外部销孔通过销轴8、开口销9以及销轴用平垫圈10连接固定；撬板垫块4固定焊接在台车A侧部，位于台车行走轮B前方；清渣撬板3通过撬板螺栓5、撬板螺母6和撬板垫圈7与撬板垫块4螺纹连接固定。

所述的一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置的工作原理是，所述的台车提升架1-1固定焊接在台车A上,保证了整体装置的稳定性和安全性；提升油缸1-4一端与台车提升架1-1上部销孔通过顶部销轴1-5、顶部开口销1-6以及顶部销轴用平垫圈1-7固定，另一端与提升导向套1-2的内部销孔通过底部销轴1-8、底部开口销1-9以及底部销轴用平垫圈1-10固定，实现整体提升装置垂直方向上的自由伸缩性，可通过液压油分时或者同时控制其行程大小，而提升导向套1-2可以起到导向的作用，保证垂直方向上导向的精确性；提升油缸1-4外套通过螺钉1-11和垫圈1-12与台车提升架1-1螺纹连接固定在一起，便于装置的检修和拆装，同时起到装置的保护作用；支撑弧板2两端分别与两个提升结构1中的提升导向套1-2外部销孔通过销轴8、开口销9以及销轴用平垫圈10连接固定，起到支撑起整个台车A以及调整姿态的作用，支撑弧板2形状设计为半弧形，可通过分别控制两个提升油缸1-4行程大小，变换支撑弧板2作用的支点，完成台车A左右姿态的调节达到水平姿态，结构紧凑，安全可靠；撬板垫块4固定焊接在台车A侧部，位于台车行走轮B前方；清渣撬板3通过撬板螺栓5、撬板螺母6和撬板垫圈7与撬板垫块4螺纹连接固定，清渣撬板3形状为锥形结构，台车A行进时有效的清理前方的碎石，在施工使用中，每个台车行走轮B前方布置一个清渣撬板3，有效的清理碎石和障碍，提高台车A行进效率，便于拆装，减少施工人员的操作强度。用于台车A提升的提升结构1和支撑弧板2可安装至每个台车A前部和尾部，由于支撑弧板2是弧形设计，可实现台车A多点支撑，且调整台车A各种姿态，同时便于清渣，适用于各种施工现场，操作简单可靠，灵活实用，便于施工。

所述的一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置的使用及操作方法是，台车A的提升运动工作过程：2个提升结构1分别固定焊接在台车A上，对称布置在台车A两端；提升结构1中的提升油缸1-4一端与台车提升架1-1上部销孔固定，另一端与提升导向套1-2的内部销孔固定，通过液压油控制，实现提升结构1的垂直方向上的自由伸缩性；支撑弧板2两端分别与2个提升结构1通过销轴8、开口销9以及销轴用平垫圈10连接，实现铰接功能；当支撑弧板2到达隧道底面，达到对台车A支撑的作用，提升油缸14继续伸出，可将台车A提升至一定高度；支撑弧板2形状为半弧形，可通过分别控制两个提升油缸1-4行程大小，变换支撑弧板2作用的支点，完成台车A左右姿态的调节达到水平姿态；台车A清障过程：撬板垫块4固定焊接在台车A侧部，位于台车行走轮B前方；清渣撬板3通过撬板螺栓5、撬板螺母6和撬板垫圈7与撬板垫块4螺纹连接固定，台车A行进时行走轮B前方若有碎石，优先碰触到清渣撬板3，清渣撬板3形状为锥形结构，将碎石分隔至台车行走轮B两侧，有效的清理前方的碎石，避免台车行走轮B被卡死无法正常工作的情况，无需人工清理，提高提升及清渣装置可控性和使用寿命，提高施工效率，便于拆装，减少施工人员的操作强度。

下面结合实施例进一步详细叙述本实用新型：

一种用于全断面敞开式硬岩掘进机台车的提升及清障装置是通过分析硬岩隧道施工的结构特点和敞开式掘进设备的施工特点，在保证可靠性和安全性的同时，最大限度实现台车提升和行进时清渣的实用性；因此，在装置结构设计上提升结构与台车焊接固定，清渣撬板由钢板以及型钢拼焊制作，抗振能力强，占用空间小，可以灵活应用在掘进机拖车空间中，不影响其他功能部件正常运转；每套装置可安装至每个台车前部和尾部，由于支撑是弧形设计，可实现台车多点支撑，通过调整每个油缸不同行程改变实现台车姿态的调整，承载能力大，适用于各种施工现场，操作简单可靠，灵活实用，便于施工，保障施工的可靠性和安全性，对降低成本，大幅度提高经济效益具有显著作用。