一种新型全断面硬岩隧道掘进的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种新型全断面硬岩隧道掘进机，包括直梁式结构的主梁，还包括驱动系统、皮带机、刀盘以及推进支撑换步系统；推进支撑换步系统包括后支腿、鞍架、推进缸、撑靴缸以及撑靴，驱动系统以及后支腿分别设置在主梁的最前端以及最后端；鞍架通过导轨设置在主梁上；撑靴通过撑靴缸设置在鞍架上；推进缸的末端设置在撑靴上，其前端设置在驱动系统的主驱动箱体或者主梁上；刀盘设置在驱动系统的前端；主梁为直梁式结构，皮带机贯穿主梁设置，且其最前端与驱动系统连接。本发明的新型全断面硬岩隧道掘进机的主梁采用直梁式结构，皮带机贯穿主梁设置，皮带机无需分段，施工时能达到最大俯角或仰角，适应复杂的抬头、低头等各种工况，实用性强。
【专利说明】一种新型全断面硬岩隧道掘进机【技术领域】
[0001]本发明涉及地下工程领域，特别地，涉及一种新型全断面硬岩隧道掘进机。
【背景技术】
[0002]全断面岩石隧道掘进机(TBM)能同时实现推进、破岩、出碴、支护等隧道施工作业，具有快速、优质、安全、经济、环保等突出优点，在水利、电力、铁道、煤炭、矿山、交通、地铁及城市地下工程等隧道工程中得到了越来越广泛的应用。
[0003]传统的敞开式TBM —般为斜主梁式，主梁前端位于隧道界面的中心位置，向后不断升高，尾段靠近隧道顶部。由于皮带机放置在主梁内部，这种结构的主梁要求中间一段皮带机也必须斜置。因为岩石存在安息角，这种型式的皮带机会给TBM低头掘进带来困难，能够达到的俯角很小。另外也存在主梁从前往后不断降低，尾端靠近隧道底部的设计型式，相反地，这种结构会给TBM抬头掘进带来困难，能够达到的仰角很小。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供 一种结构精简、使用范围广的新型全断面硬岩隧道掘进机，具体技术方案如下:
[0005]一种新型全断面硬岩隧道掘进机，包括主梁，所述主梁为直梁式结构。
[0006]以上技术方案中优选的，还包括驱动系统、皮带机、刀盘以及推进支撑换步系统；
[0007]所述推进支撑换步系统包括后支腿、鞍架、推进缸、撑靴缸以及撑靴，所述驱动系统以及所述后支腿分别设置在所述主梁的最前端以及最后端；
[0008]所述鞍架为U型鞍架，其通过导轨设置在所述主梁上；所述撑靴通过所述撑靴缸设置在所述鞍架上；
[0009]所述推进缸的末端设置在所述撑靴上，其前端设置在所述驱动系统的主驱动箱体或者所述主梁上；
[0010]所述刀盘设置在所述驱动系统的前端；
[0011]所述皮带机贯穿所述主梁设置，且其最前端与所述驱动系统连接。
[0012]以上技术方案中优选的，所述推进缸的前端通过前耳座设置在所述主驱动箱体或者所述主梁上，其末端通过后耳座设置在所述撑靴上。
[0013]以上技术方案中优选的，所述推进缸为设置在所述主梁两侧的两组推进缸单件或者两组推进缸组合，所述推进缸组合包括至少两个由上至下设置的推进杆单件；所述推进缸单件包括推进缸活塞杆以及推进缸缸体，所述推进缸活塞杆的前端通过所述前耳座设置在所述主驱动箱体或者所述主梁上，其末端与所述推进缸缸体连接，所述推进缸缸体的末端通过所述后耳座设置在所述撑靴上。
[0014]以上技术方案中优选的，所述驱动系统中的主驱动动力源设置在所述主驱动箱体的上部和/或下部。
[0015]以上技术方案中优选的，所述主驱动动力源为驱动电机或液压马达。[0016]以上技术方案中优选的，所述前耳座与所述主驱动箱体或者主梁之间以及所述后耳座与所述撑靴之间的连接方式均为焊接或者通过螺栓连接。
[0017]以上技术方案中优选的，所述撑靴缸为双缸型式的撑靴缸，分别设置在所述主梁的上部和下部。
[0018]以上技术方案中优选的，所述撑靴缸的上部通过十字销轴固定在所述鞍架上。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020](I)本发明的新型全断面硬岩隧道掘进机整体结构精简；主梁采用直梁式结构，皮带机贯穿主梁设置，皮带机无需分段，使得本发明的新型全断面硬岩隧道掘进机在施工时能达到最大俯角或仰角，除了现有的适用范围之外，还适应复杂的抬头、低头等工况，应用的领域更广，实用性强。
[0021](2)本发明中推进缸的前端通过前耳座设置在主驱动箱体或者主梁上，其末端通过后耳座设置在撑靴上，通过前耳座和后耳座的设计，便于安装，同时便于推力传递；当推进缸前端连接到主驱动上时，推进力的传递路径更加直接、合理，同时降低了主梁与主驱动箱体的连接强度需求。
[0022](3)本发明中推进缸采用单组或多组设置，满足不同工况的需求，实用性强。
[0023](4)本发明中主驱动动力源设置在主驱动箱体的上部和/或下部，便于前耳座的安装，使用方便；所述主驱动力源为驱动电机或液压马达，满足不同的需求，实用性强。
[0024](5)本发明中前耳座与所述主驱动箱体或主梁之间以及后耳座与所述撑靴之间连接方式为焊接或者通过螺栓连接，安装方便，固定效果好，提高整体稳定性。
[0025](6)本发明中撑靴缸为双缸型式的撑靴缸，分别设置在所述主梁的上部和下部，安装方便，稳定性好。
[0026](7)本发明中撑靴缸的上部通过十字销轴固定在鞍架上，安装方便，稳定性好。
[0027]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0029]图1是本发明优选实施例1的新型全断面硬岩隧道掘进机的整体结构示意图；
[0030]图2是图1中的去除推进缸、推进支撑换步系统以及撑靴的结构示意图；
[0031 ] 图3是图2的A-A剖视图；
[0032]1-主梁，2-驱动系统，21-主驱动箱体，3-后支腿，4_撑靴缸，5_鞍架，6_皮带机，7-刀盘，8-导轨，9-十字销轴，10-推进缸，101-推进缸活塞杆，102-推进缸缸体，11-推进支撑换步系统，12-前耳座，13-后耳座，14-撑靴。
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0034]实施例1:[0035]一种新型全断面硬岩隧道掘进机，详见图1、图2以及图3，具体包括主梁1、驱动系统2、皮带机6、刀盘7以及推进支撑换步系统11，整体结构紧凑、精简，占用空间小，方便使用、运输和存储。
[0036]所述推进支撑换步系统11包括后支腿3、鞍架5、推进缸10、撑靴缸4以及撑靴14，所述驱动系统2以及所述后支腿3分别设置在所述主梁I的最前端以及最后端。
[0037]所述鞍架5为U型鞍架，其通过导轨8设置在所述主梁I上，能实现撑靴在主梁上进行一定范围的滑动，减小各机械部件之间不利的相互作用力，满足现实工况的需求，实用性强。
[0038]所述撑靴14通过所述撑靴缸4设置在所述鞍架5上，所述撑靴缸4采用双缸型式的撑靴缸，分别设置在所述主梁I的上部和下部，且所述撑靴缸4的上部通过十字销轴9固定在所述鞍架5上，方便安装，稳定性好。
[0039]所述刀盘7设置在所述驱动系统2的前端，通过所述驱动系统2给到刀盘7提供转动动力。
[0040]所述推进缸10的末端通过后耳座13设置在所述撑靴14上，其前端通过前耳座12设置在所述驱动系统2的主驱动箱体21上，所述前耳座12与所述主驱动箱体21之间以及所述后耳座13与所述撑靴14之间的连接方式均为焊接或者通过螺栓连接，采用前耳座和后耳座的连接，便于安装，同时便于推力传递，前耳座和后耳座通过焊接或者通过螺栓进行固定，安装方便，固定效果好，提高整体稳定性。所述推进缸10的前端还可以直接通过前耳座固定在主梁I上，原理通固定在主驱动箱体21上。
[0041]所述推进缸10为设置在所述主梁I两侧的两组推进缸组合，所述推进缸组合包括至少两个由上至下设置的推进杆单件；所述推进缸单件包括推进缸活塞杆101以及推进缸缸体102，所述推进缸活塞杆101的前端通过所述前耳座12设置在所述主驱动箱体21上，其末端与所述推进缸缸体102连接，所述推进缸缸体102的末端通过所述后耳座13设置在所述撑靴14上。还可以根据实际需求采用所述推进缸10为设置在所述主梁I两侧的两组推进缸单件设计，推进缸采用单组或多组设置，满足不同工况的需求，实用性强。
[0042]所述主梁I为直梁式结构，所述皮带机6贯穿所述主梁I设置，且其最前端与所述驱动系统2连接，主梁采用直梁式设计，皮带机无需分段，本发明的新型全断面硬岩隧道掘进机在施工时能达到最大俯角或仰角，除了现有的适用范围之外，还适应复杂的抬头、低头等工况，应用的领域更广，实用性强。
[0043]所述驱动系统2中的主驱动动力源设置在所述主驱动箱体21的上部和/或下部，便于前耳座的安装，使用方便；所述主驱动力源为驱动电机或液压马达，满足不同的需求，实用性强。
[0044]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于:包括主梁(1)，所述主梁(I)为直梁式结构。
2.根据权利要求1所述的新型全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于:还包括驱动系统(2)、皮带机(6)、刀盘(7)以及推进支撑换步系统(11)； 所述推进支撑换步系统(11)包括后支腿(3)、鞍架(5)、推进缸(10)、撑靴缸(4)以及撑靴(14)，所述驱动系统(2)以及所述后支腿(3)分别设置在所述主梁(I)的最前端以及最后端; 所述鞍架(5)为U型鞍架，其通过导轨(8)设置在所述主梁(I)上；所述撑靴(14)通过所述撑靴缸(4)设置在所述鞍架(5)上； 所述推进缸(10)的末端设置在所述撑靴(14)上，其前端设置在所述驱动系统(2)的主驱动箱体(21)或者所述主梁(I)上； 所述刀盘(7)设置在所述驱动系统(2)的前端； 所述皮带机(6)贯穿所述主梁(I)设置，且其最前端与所述驱动系统(2)连接。
3.根据权利要求2所述的新型全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于:所述推进缸(10)的前端通过前耳座(12)设置在所述主驱动箱体(21)或者所述主梁(I)上，其末端通过后耳座(13)设置在所述撑靴(14)上。
4.根据权利要求3所述的新型全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于:所述推进缸(10)为设置在所述主梁(I)两侧的两组推进缸单件或者两组推进缸组合，所述推进缸组合包括至少两个由上至下设置的推进杆单件；所述推进缸单件包括推进缸活塞杆(101)以及推进缸缸体(102)，所述推进缸活塞杆(101)的前端通过所述前耳座(12)设置在所述主驱动箱体(21)或者所述主梁(I)上，其末端与所述推进缸缸体(102)连接，所述推进缸缸体(102)的末端通过所述后耳座(13)设置在所述撑靴(14)上。
5.根据权利要求4所述的新型全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于:所述驱动系统(2)中的主驱动动力源设置在所述主驱动箱体(21)的上部和/或下部。
6.根据权利要求5所述的新型全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于:所述主驱动动力源为驱动电机或液压马达。
7.根据权利要求3所述的新型全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于:所述前耳座(12)与所述主驱动箱体(21)或者主梁(I)之间以及所述后耳座(13)与所述撑靴(14)之间的连接方式均为焊接或者通过螺栓连接。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的新型全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于:所述撑靴缸(4)为双缸型式的撑靴缸，分别设置在所述主梁(I)的上部和下部。
9.根据权利要求8所述的新型全断面硬岩隧道掘进机，其特征在于:所述撑靴缸(4)的上部通过十字销轴(9)固定在所述鞍架(5)上。
【文档编号】E21D9/08GK103967501SQ201410208428
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】程永亮, 苏翠侠, 李大平, 梁海斌, 薛静 申请人:中国铁建重工集团有限公司