设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机的制作方法
【专利摘要】一种设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机，包括常规连接的下平行托辊支架、前部驱动滚筒、皮带机钢结构架、伸缩油缸、皮带、上平行托辊铰接支架和固定托辊支架。还包括张紧装置和偏转机构，张紧装置由张紧棍和皮带折返棍组成，在固定托辊支架前端下面固定安装一皮带折返棍；在下平行托辊支架后部上面装有一张紧棍，皮带从该张紧棍的下面与下平行托辊支架的上面穿过。皮带机钢结构架分为前段和后段，该前段与后段之间通过偏转机构相互铰接。本实用新型能够使皮带机油缸在缩回时，皮带可以继续在缠绕在皮带机上，提高了换刀效率，不必重新纠偏皮带；在小曲线半径转弯时，使主皮带机也可以跟着进行相应的转弯，可以提高皮带机的工作效率。
【专利说明】
设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机，用于将刀盘切割下的石碴向外输送。
【背景技术】
[0002]随着轨道交通行业大力发展，双护盾TBM在硬岩地质隧道施工方面得到了广泛应用。出碴系统的主皮带机是出碴系统中极为重要的一环，它的工作状况的好坏直接决定了TBM掘进效率的高低。目前所用的TBM主皮带机普遍存在两个方面的问题:第一，在伸缩油缸缩进的过程中，皮带拖在地面上，影响人员换刀效率、油缸伸出时易造成皮带偏斜等问题，这些问题都给施工带来了不便;第二，现有的TBM主皮带机在小曲线半径转弯的过程中，由于现有TBM的主皮带机均为刚性连接，使主皮带机在转弯时主皮带机尾部与主皮带机头部依然是在同一直线上，造成主皮带机头部与连接桥下方的第二皮带机发生偏离，最终使石碴掉落，影响掘进效率。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术存在的以上问题，提供一种设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机，可以使皮带机油缸在缩回时，皮带可以继续在缠绕在皮带机上，提高了换刀效率，不必重新纠偏皮带，同时在小曲线半径转弯时，可以使主皮带机由原来的刚性约束变为柔性约束，使主皮带机也可以跟着进行相应的转弯，可以提高TBM的换刀以及皮带机的工作效率，高效快速的掘进。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机，包括下平行托辊支架、前部驱动滚筒、皮带机钢结构架、伸缩油缸、皮带、上平行托辊铰接支架和固定托辊支架，伸缩油缸的缸体安装在皮带机钢结构架的后部上方，伸缩油缸的前端的活塞杆顶端与下平行托辊支架的后端铰接，前部驱动滚筒安装在该下平行托辊支架的前端；固定托辊支架安装在伸缩油缸的上方，上平行托辊铰接支架的后端与固定托辊支架的前端铰接；闭环的皮带的上部支撑在上平行托辊铰接支架和固定托辊支架的上面，并绕过前部驱动滚筒，皮带的下部支撑在下平行托辊支架的上面，其特征在于，还包括由张紧棍和皮带折返棍组成的张紧装置，在所述的固定托辊支架的前端下面固定安装一皮带折返棍;在所述的下平行托辊支架的后部上面装有一张紧棍，所述的皮带从该张紧棍的下面与下平行托辊支架的上面穿过。
[0005]所述的皮带机钢结构架分为前段和后段，该前段的后端与后段的前端之间通过偏转机构相互铰接。
[0006]所述的偏转机构的结构为:该前段的后端与后段的前端之间通过中间铰接轴铰接;在该前段和后段的上面设有偏转连接板，该偏转连接板前后两端的左右两侧分别设有一对前偏转铰接轴和一对后偏转铰接轴;在所述的前段和后段的上面的左右两侧分别装有与所述的前偏转铰接轴和后偏转铰接轴对应的偏转座，在该偏转座上设有横向的长孔，每一所述的前偏转铰接轴或后偏转铰接轴对应滑动插入一个偏转座的长孔内。
[0007]本实用新型的优点是:本发明中所设计的皮带张紧装置，可以使皮带机在缩回的过程中，始终使皮带缠绕依附于托辊之上，在进行换刀作业时，更加方便快捷操作人员进出，且在油缸伸出时，会使皮带依附于托辊自然伸出，而之前的主皮带机在油缸伸出的过程中，需要操作人员不停的调整，以防皮带偏斜，此种设计大大减少了操作时间、提高了工作效率；同时，铰接分段结构同样大大提高了出碴效率，使柔性约束代替刚性约束，实现了主皮带机与主机的同步偏转，不会落碴，进而为隧道施工更快更好的完成作业提供了保障。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型实施例在直线前进时的总体结构俯视示意图；
[0009]图2是图1的仰视图；
[0010]图3是图1中的A-A剖视图(工作状态，即皮带伸展状态)；
[0011]图4是图3中皮带缩回状态的结构示意图；
[0012]图5是图2中P处(偏转机构)的放大图；
[0013]图6是本实用新型在偏转(向右转弯)时的整体结构俯视图。
【具体实施方式】
[0014]参见图1?图6，本实用新型一种设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机的一个实施例，包括下平行托辊支架1、前部驱动滚筒2、皮带机钢结构架3、伸缩油缸4、皮带5、上平行托辊铰接支架6和固定托辊支架7，伸缩油缸4的缸体安装在皮带机钢结构架3(前段31)的后部上方，伸缩油缸4的前端的活塞杆顶端与下平行托辊支架I的后端铰接，前部驱动滚筒2安装在该下平行托辊支架I的前端；固定托辊支架7安装在伸缩油缸4的上方，上平行托辊铰接支架6的后端与固定托辊支架7的前端铰接；闭环的皮带5的上部支撑在上平行托辊铰接支架6和固定托辊支架7的上面，并绕过前部驱动滚筒2，皮带5的下部支撑在下平行托辊支架I的上面，其特征在于，在所述的固定托辊支架7的前端下面固定安装一皮带折返棍9;在所述的下平行托辊支架I的后部上面装有一张紧棍8，所述的皮带5从该张紧棍8的下面与下平行托辊支架I的上面穿过。
[0015]所述的皮带机钢结构架3分为前段31和后段32，该前段31的后端与后段32的前端之间通过偏转机构相互铰接。
[0016]所述的偏转机构的结构为:该前段31的后端与后段32的前端之间通过中间铰接轴14铰接;在该前段31和后段32的上面设有偏转连接板11，该偏转连接板11前后两端的左右两侧分别设有一对前偏转铰接轴10和一对后偏转铰接轴12;在所述的前段31和后段32的上面的左右两侧分别装有与所述的前偏转铰接轴10和后偏转铰接轴12对应的偏转座15，在该偏转座15上设有横向的长孔151，每一所述的前偏转铰接轴1或后偏转铰接轴12对应滑动插入一个偏转座15的长孔151内。
[0017]本实用新型的工作原理如下:
[0018]前部驱动滚筒2的驱动方式为现有技术，即通过液压马达驱动前部驱动滚筒2，前部驱动滚筒2通过摩擦力带动皮带5旋转。在皮带机正常工作时，伸缩油缸4的活塞杆为伸出状态(如图1和图3所示)，驱动滚筒2、下平行托辊支架I和皮带5的前端伸向刀盘(未图示)的内腔，承接渣斗卸下来的石渣，并向后输送。当需要更换或维修刀盘时，伸缩油缸4的活塞杆缩回，拉动下平行托辊支架I向后移动，并带动前部驱动滚筒2—起向后同步运动，前部驱动滚筒2将上平行托辊铰接支架6托起并继续向后运动，其中固定于皮带机钢结构架3上的折返棍9并不会随着伸缩油缸4的运动而发生任何运动，而张紧棍8随着上平行托辊铰接支架6向后移动，将皮带5向后拉动，这样皮带5在折返棍9和张紧棍8上作了两个折返(S形折返，参见图4)，并将完全伸开时与完全收缩时多余的皮带5完全张紧，实现主皮带机张紧功能，避免皮带5的下垂。从而便于操作人员进行换刀作业，同时，在伸缩油缸4伸出的过程中，不需要对皮带机进行再次纠偏，节约了时间，提高了效率，进而大大提高了隧道掘进施工的效率并节约了成本。
[0019]本实用新型偏转原理说明如下:
[0020]当主皮带机向右小曲线半径转弯时，最大转弯角度为铰接点I处销轴平移至最右侧(如图6所示)，左、右侧的两个后偏转铰接轴12沿着偏转座15的长孔151作相应的平移，补偿转弯时左右两侧的移动距离之差。此时如果主皮带机最大允许转弯角度b为5°，则偏转连接板11与前段31 (或后段32)之间的偏转角度a为2.5° (假设中间铰接轴14位于前偏转铰接轴10和后偏转铰接轴12的中间)，这也是皮带5的偏转角度。主皮带机向左小曲线半径转弯时原理同上。这样，通过分段铰接结构实现小曲线半径转弯情况下，主皮带机随之偏转。从而实现了在TBM隧道掘进机在小曲线半径转弯的过程中，保证最大的出碴效率，不存在因为刚性主皮带机造成掉碴落碴的现象，大大提高了隧道掘进施工的效率并节约了成本。
【主权项】
1.一种设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机，包括下平行托辊支架、前部驱动滚筒、皮带机钢结构架、伸缩油缸、皮带、上平行托辊铰接支架和固定托辊支架，伸缩油缸的缸体安装在皮带机钢结构架的后部上方，伸缩油缸的前端的活塞杆顶端与下平行托辊支架的后端铰接，前部驱动滚筒安装在该下平行托辊支架的前端；固定托辊支架安装在伸缩油缸的上方，上平行托辊铰接支架的后端与固定托辊支架的前端铰接；闭环的皮带的上部支撑在上平行托辊铰接支架和固定托辊支架的上面，并绕过前部驱动滚筒，皮带的下部支撑在下平行托辊支架的上面，其特征在于，还包括由张紧棍和皮带折返棍组成的张紧装置，在所述的固定托辊支架的前端下面固定安装一皮带折返棍;在所述的下平行托辊支架的后部上面装有一张紧棍，所述的皮带从该张紧棍的下面与下平行托辊支架的上面穿过。2.根据权利要求1所述的设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机，其特征在于，所述的皮带机钢结构架分为前段和后段，该前段的后端与后段的前端之间通过偏转机构相互铰接。3.根据权利要求2所述的设有张紧装置并能够左右偏转的隧道掘进机主皮带机，其特征在于，所述的偏转机构的结构为:该前段的后端与后段的前端之间通过中间铰接轴铰接；在该前段和后段的上面设有偏转连接板，该偏转连接板前后两端的左右两侧分别设有一对前偏转铰接轴和一对后偏转铰接轴;在所述的前段和后段的上面的左右两侧分别装有与所述的前偏转铰接轴和后偏转铰接轴对应的偏转座，在该偏转座上设有横向的长孔，每一所述的前偏转铰接轴或后偏转铰接轴对应滑动插入一个偏转座的长孔内。
【文档编号】E21D9/12GK205638469SQ201620363682
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】王以栋, 马俊江, 郭志, 刘桂涛, 黄远飞
【申请人】中船重工（青岛）轨道交通装备有限公司