一种掘进机主驱动抬升结构及敞开式TBM的制作方法

一种掘进机主驱动抬升结构及敞开式tbm
技术领域
1.本实用新型涉及掘进设备领域，特别涉及一种掘进机主驱动抬升结构及敞开式tbm。


背景技术：

2.全断面岩石隧道掘进机（简称tbm）作为一种隧道掘进的专用工程机械，广泛应用于铁路、公路、市政等隧道工程。对于长距离、大埋深的隧道，往往存在围岩收敛的风险，为了保证tbm的顺利通过，通常要求tbm具备扩挖功能，tbm扩挖时，由于开挖直径变大，会导致盾体底部与开挖洞径间隙变大，进而使tbm整体下落，姿态不好控制，因此tbm扩挖时，主驱动需具备抬升功能。
3.公布号cn106246195a的中国专利申请公开了一种敞开式掘进机用刀盘抬升装置，底部护盾与驱动总成之间设置有抬升油缸和底部滑槽，驱动总成即主驱动，其中抬升油缸两端分别连接主驱动和底部护盾，当刀盘扩挖时，通过给抬升油缸供油，使主驱动向上抬起。抬升油缸即抬升驱动机构。
4.这种主驱动抬升结构依靠底部油缸保持位置，抬升过程中需要抬升油缸保压，液压系统保压时间过程容易出现故障，缩短抬升驱动机构的寿命。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种掘进机主驱动抬升结构，用于解决目前主驱动抬升后需要驱动机构较长时间保持加载作用导致的抬升驱动机构容易故障寿命低的技术问题，另外，本实用新型的目的还在于提供一种使用上述掘进机主驱动抬升结构的敞开式tbm。
6.本实用新型的掘进机主驱动抬升结构采用如下技术方案：
7.一种掘进机主驱动抬升结构包括：
8.主驱动；
9.底护盾；
10.抬升驱动机构，设置在主驱动与底护盾之间；
11.主驱动与底护盾中一个上设置有导向柱，另一个上设有与导向柱上下导向配合的导向套；
12.定位件，水平伸入导向套和导向柱中，导向柱上设置有导向柱定位孔，导向套上设有导向套定位孔，导向套定位孔与对应的导向柱定位孔轴向相对时供定位件伸入，以实现对导向套和导向柱定位；
13.导向套定位孔和导向柱定位孔中至少一种上下间隔设置至少两个，以使定位件在主驱动抬升前后均能够对导向柱和导向套定位；
14.支撑垫，在主驱动抬升后用于垫在主驱动与底护盾之间支撑主驱动。
15.有益效果：本实用新型的主驱动与底护盾之间设置有导向柱与导向套，主驱动在
抬升驱动机构的作用下抬升时，导向套与导向柱起到导向作用，主驱动抬升到位后，通过支撑垫能够使底护盾支撑主驱动，不需要抬升驱动机构持续起作用，通过定位件伸入导向柱与导向套的定位孔中，在抬升驱动机构卸载的情况下，保持主驱动状态的稳定性，解决目前主驱动抬升后需要驱动机构较长时间保持加载作用导致的抬升驱动机构容易故障寿命低的技术问题。
16.进一步的，所述定位件为定位销，所述导向套定位孔和导向柱定位孔均为销孔。定位销结构简单，成本低。
17.进一步的，所述定位销上设有处于导向套外侧与导向套固定的固定结构。防止定位销脱出。
18.进一步的，所述固定结构包括定位销帽，定位销帽通过螺钉与导向套固定。便于定位销的固定。
19.进一步的，所述导向柱设置在主驱动上，所述导向套设置在底护盾上，所述支撑垫垫在导向套的顶部端面上。使抬升结构更紧凑，占用空间小。
20.进一步的，所述导向柱上端具有导向柱法兰，导向柱通过导向柱法兰与主驱动固定，所述支撑垫用于垫在导向套与导向柱法兰之间，所述导向柱法兰在主驱动抬升前与导向套的顶部端面支撑配合。导向柱法兰便于导向柱的安装，且抬升前与支撑套的端面配合，整体结构更紧凑。
21.进一步的，所述导向柱上端具有导向柱法兰，导向柱通过导向柱法兰与主驱动固定。便于导向柱的安装。
22.进一步的，所述导向柱定位孔上下间隔设置至少两个。
23.进一步的，所述导向套定位孔上下间隔设置至少两个。
24.进一步的，所述导向套定位孔与导向柱定位孔一一对应。使导向套定位孔布置形式不受限制，便于结构设计。
25.进一步的，所述导向柱定位孔和所述导向套定位孔均左右间隔设置至少两个。提高主驱动与底护盾之间连接稳定性。
26.进一步的，所述抬升驱动机构为抬升油缸，所述抬升油缸一端与底护盾固定，另一端与主驱动固定。
27.本实用新型敞开式tbm的技术方案：
28.敞开式tbm，包括主机和后配套总成，主机包括主驱动抬升结构；
29.主驱动抬升结构包括：
30.主驱动；
31.底护盾；
32.抬升驱动机构，设置在主驱动与底护盾之间；
33.主驱动与底护盾中一个上设置有导向柱，另一个上设有与导向柱上下导向配合的导向套；
34.定位件，水平伸入导向套和导向柱中，导向柱上设置有导向柱定位孔，导向套上设有导向套定位孔，导向套定位孔与对应的导向柱定位孔轴向相对时供定位件伸入，以实现对导向套和导向柱定位；
35.导向套定位孔和导向柱定位孔中至少一种上下间隔设置至少两个，以使定位件在
主驱动抬升前后均能够对导向柱和导向套定位；
36.支撑垫，在主驱动抬升后用于垫在主驱动与底护盾之间支撑主驱动。
37.有益效果：本实用新型的主驱动与底护盾之间设置有导向柱与导向套，主驱动在抬升驱动机构的作用下抬升时，导向套与导向柱起到导向作用，主驱动抬升到位后，通过支撑垫能够使底护盾支撑主驱动，不需要抬升驱动机构持续起作用，通过定位件伸入导向柱与导向套的定位孔中，在抬升驱动机构卸载的情况下，保持主驱动状态的稳定性，解决目前主驱动抬升后需要驱动机构较长时间保持加载作用导致的抬升驱动机构容易故障寿命低的技术问题。
38.进一步的，所述定位件为定位销，所述导向套定位孔和导向柱定位孔均为销孔。定位销结构简单，成本低。
39.进一步的，所述定位销上设有处于导向套外侧与导向套固定的固定结构。防止定位销脱出。
40.进一步的，所述固定结构包括定位销帽，定位销帽通过螺钉与导向套固定。便于定位销的固定。
41.进一步的，所述导向柱设置在主驱动上，所述导向套设置在底护盾上，所述支撑垫垫在导向套的顶部端面上。使抬升结构更紧凑，占用空间小。
42.进一步的，所述导向柱上端具有导向柱法兰，导向柱通过导向柱法兰与主驱动固定，所述支撑垫用于垫在导向套与导向柱法兰之间，所述导向柱法兰在主驱动抬升前与导向套的顶部端面支撑配合。导向柱法兰便于导向柱的安装，且抬升前与支撑套的端面配合，整体结构更紧凑。
43.进一步的，所述导向柱上端具有导向柱法兰，导向柱通过导向柱法兰与主驱动固定。便于导向柱的安装。
44.进一步的，所述导向柱定位孔上下间隔设置至少两个。
45.进一步的，所述导向套定位孔上下间隔设置至少两个。
46.进一步的，所述导向套定位孔与导向柱定位孔一一对应。使导向套定位孔布置形式不受限制，便于结构设计。
47.进一步的，所述导向柱定位孔和所述导向套定位孔均左右间隔设置至少两个。提高主驱动与底护盾之间连接稳定性。
48.进一步的，所述抬升驱动机构为抬升油缸，所述抬升油缸一端与底护盾固定，另一端与主驱动固定。
附图说明
49.图1是本实用新型敞开式tbm具体实施例1中主驱动抬升前的截面图；
50.图2是本实用新型敞开式tbm具体实施例1中主驱动抬升前的导向柱与导向套的结构示意图；
51.图3是本实用新型敞开式tbm具体实施例1中主驱动抬升后的截面图；
52.图4是本实用新型敞开式tbm具体实施例1中主驱动抬升后的导向柱与导向套的结构示意图；
53.图中：1、主机；2、主驱动；21、主驱动架；3、底护盾；4、抬升油缸；5、导向套；51、导向
套定位孔；6、导向柱；61、柱体；62、导向柱法兰；63、导向柱定位孔；7、垫板；8、定位销；81、定位销帽。
具体实施方式
54.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
55.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
56.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
57.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
58.本实用新型敞开式tbm的具体实施例1：
59.如图1至图4所示，敞开式tbm包括主机1和后配套总成，后配套总成包括渣土输送机构，主机1包括刀盘、主驱动抬升结构，主驱动抬升结构包括主驱动2、底护盾3和抬升油缸4，主驱动2用于驱动刀盘运动。抬升油缸4设置在主驱动2与底护盾3之间，本实施例中，抬升油缸4一端与底护盾3固定，另一端与主驱动2固定。本实施例中的抬升油缸构成抬升驱动机构。
60.底护盾3上设置有导向套5，主驱动2上设置有导向柱6，导向柱6与导向套5上下导向配合。
61.如图2所示，导向套5焊接固定在底护盾3上。主驱动2包括主驱动架21，导向柱6为空心结构，导向柱6包括空心的柱体61和固定在柱体61上端的导向柱法兰62，导向柱6通过导向柱法兰62与主驱动架21固定，导向柱法兰62通过螺钉固定在主驱动架21上。本实施例中导向柱法兰62与柱体61焊接固定。
62.本实施例中，在主驱动2被抬升前，导向柱法兰62的下侧面与导向套5的顶部端面支撑配合，使导向套5支撑主驱动2。
63.在主驱动2在抬升油缸4的作用下抬升起来后，为了使抬升油缸4不持续承压，导向柱6与导向套5之间设置有垫板7，本实施例中垫板7设置在导向柱法兰62与的导向套5的顶部端面之间，在主驱动2抬升起来后，垫板7能够对主驱动2进行支撑，抬升油缸4可以泄压。本实施例中的垫板构成了支撑垫，其他实施例中，支撑垫还可以是垫块或者框架结构。
64.为了保证导向柱6与导向套5的稳定，本实用新型的导向柱6与导向套5之间设置有定位件，本实施例中，定位件采用定位销8，导向柱6和导向套5上均设有供定位销8插入的定位孔，定位孔为销孔。导向柱6上的定位孔为导向柱定位孔63，导向套5上的定位孔为导向套定位孔51。
65.本实施例中，导向套定位孔51与导向柱定位孔63一一对应。导向柱定位孔63和导向套定位孔51均设置两组，两个左右间隔设置的导向柱定位孔63为一组，两组导向柱定位孔63上下间隔设置。同理，两个的左右间隔的导向套定位孔51为一组，两组导向套定位孔51上下间隔设置。
66.导向套定位孔51与对应导向柱定位孔63相对时能够供定位销8同时插入，实现定位销8对导向柱6和导向套5的定位。本实施例中，同一组中的两个导向柱定位孔63与对应的导向套定位孔51同时相对，供两个定位销8插入。
67.其中一组导向柱定位孔63在主驱动2抬升前与对应的导向套定位孔51正对，另一组导向定位孔在主驱动2抬升后与所对应的导向套定位孔51定位。一组导向柱定位孔63在主驱动2抬升前与对应的导向套定位孔51正对时，另一组导向定位孔与所对应的导向套定位孔51上下错开。
68.由于导向套定位孔51与导向柱定位孔63一一对应，这样上下导向套定位孔51之间的间距不受主驱动2上抬高度的限制，上下相邻导向套定位孔51之间的间距可以设置的较大，以减小定位孔对导向套5强度的影响，定位孔和定位销的尺寸均可以加大，提高结构强度。上下相邻导向柱定位孔63之间的间距与相邻导向套定位孔51之间的间距相同。
69.为了防止定位销8脱出，本实施例中，定位销8上设有处于导向套5外侧与导向套5固定的固定结构。固定结构包括定位销帽81，定位销帽81通过螺钉与导向套5固定。
70.本实施例中的主驱动2抬升时，需要先拆掉定位销8，然后控制抬升油缸4伸出，带动主驱动2和导向柱6向上抬升，主驱动2抬升到一定高度后，在底护盾3与导向柱6之间塞入垫板7，再控制驱动油缸慢慢泄油，使得主驱动2和导向柱6压紧垫板7，最后将定位销8插入对应的定位孔内，将导向柱6与导向套5定位，保证主驱动2与底护盾3的相对固定，完成主驱动2的抬升操作。
71.由于主驱动2与底护盾3仅通过定位销连接，操作简单方便，提高施工效率。
72.本实用新型敞开式tbm的具体实施例2，与上述实施例的区别仅在于：本实施例中，导向柱设置在底护盾上，导向套设置在主驱动上。
73.本实用新型敞开式tbm的具体实施例3，与上述实施例的区别仅在于：本实施例中定位件为定位螺栓，定位孔为供定位螺栓拧入的螺纹孔。
74.本实用新型敞开式tbm的具体实施例4，与上述实施例的区别仅在于：垫板垫在主驱动架与底护盾之间，底护盾上另外增加有支撑座，主驱动架上设有与支撑座对应的支撑柱，垫板设置在支撑座与支撑柱之间。其他实施例中，垫板也可以设置在主驱动与底护板之间的其他位置，比如垫板设置多个时，可以直接垫在底护盾上。
75.本实用新型敞开式tbm的具体实施例5，与上述实施例的区别仅在于：导向套外侧可拆设置挡板，定位销上设置轴向延伸的螺纹孔，挡板上设置有固定孔，固定螺栓穿过固定孔后拧入定位销的螺纹孔中将定位销固定。
76.本实用新型敞开式tbm的具体实施例6，与上述实施例的区别仅在于：导向柱法兰
与导向柱的柱体一体成型。其他实施例中，导向柱法兰可以为环形法兰。
77.本实用新型敞开式tbm的具体实施例7，与上述实施例的区别仅在于：本实施例中导向套定位孔设置两个，两个导向套定位孔上下间隔设置。其他实施例中，导向套定位孔的数量可以根据需要进行调整，比如可以是三个以上的任意数量。同理，其他实施例中，导向柱定位孔的数量也可以是两个、三个等任意数量。其他实施例中，导向套定位孔还可以设置三组以上。
78.本实用新型敞开式tbm的具体实施例8，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中导向套定位孔对应两个导向柱定位孔，此时改变导向套定位孔与不同的导向柱定位孔对准后供定位销插入。其他实施例中，导向柱定位孔可以对应两个导向套定位孔。当然，其他实施例中，导向套定位孔也可以对应三个以上导向柱定位孔。当然，其他实施例中，导向套定位孔可以同时对应两个以上导向柱定位孔，同时导向柱定位孔也可以对应两个以上导向套定位孔，上述实施例1中的两个导向柱定位孔可以分别与两个导向套定位孔相对，以适应不同的主驱动抬升高度。
79.本实用新型敞开式tbm的具体实施例9，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中，定位销插装在定位孔中，没有与导向套通过螺栓固定，能够直接拔出定位销。
80.本实用新型敞开式tbm的具体实施例10，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中，抬升油缸的两端中一端与底护盾铰接，另一端与主驱动铰接。其他实施例中，抬升油缸也可以不与主驱动连接，通过顶压配合的方式使主驱动抬升。
81.本实用新型掘进机主驱动抬升结构的具体实施例，掘进机主驱动抬升结构与上述敞开式tbm任一具体实施例中的所述的主驱动抬升结构的结构相同，具体不再赘述。
82.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。