一种TBM及其机载装置位移自动补偿系统的制作方法

本发明涉及隧道掘进机，更具体地说，涉及一种tbm的机载装置位移自动补偿系统。此外，本发明还涉及一种包括上述tbm的机载装置位移自动补偿系统的tbm。

背景技术：

1、目前，tbm(隧道掘进机)等掘进设备在我国应用越来越广泛。使用tbm等掘进设备施工，可以实现开挖、出渣、支护等隧道施工全流程作业，提高了隧道施工的机械化程度和施工效率。采用锚杆与喷射混凝土相结合的措施，对围岩进行支护是tbm支护方式中的重要一种。其中采用钻机在洞壁钻孔是进行锚杆支护的第一步。由于钻机在对洞壁钻孔时，钻机不能相对隧道轴向方向产生运动，否则会造成钻杆损坏，而tbm在掘进状态时，会沿隧道轴向方向运动，这就产生了tbm掘进不能与钻机钻孔同时作业的矛盾，影响了施工效率。

2、综上所述，如何提高tbm的施工效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种tbm的机载装置位移自动补偿系统，有效提高施工效率。

2、本发明的另一目的是提供一种包括上述tbm的机载装置位移自动补偿系统的tbm。

3、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

4、一种tbm的机载装置位移自动补偿系统，用于调整机载装置相对主梁的位置，包括：

5、液压泵；

6、补偿油缸，其缸体、活塞杆中一个连接主梁，另一个连接鞍架；

7、平移油缸，其缸体、活塞杆中一个连接所述主梁，另一个连接机载装置；

8、换向阀，所述补偿油缸与所述液压泵之间、所述平移油缸与所述液压泵之间通过所述换向阀连接；

9、当所述换向阀为第一工作位置状态，所述液压泵用于向所述补偿油缸和所述平移油缸供油；

10、当所述换向阀为第二工作位置状态，所述液压泵停止向所述补偿油缸和所述平移油缸供油，所述补偿油缸流出的油液用于供给所述平移油缸，以使所述平移油缸朝向所述主梁的移动方向的反方向移动，且所述平移油缸的移动速度与所述补偿油缸的移动速度相等。

11、优选的，所述补偿油缸的缸体内径与所述平移油缸的缸体内径相等，所述补偿油缸的活塞杆直径与所述平移油缸的活塞杆直径相等。

12、优选的，所述补偿油缸的最大行程大于或等于所述平移油缸的最大行程。

13、优选的，所述换向阀为三位四通换向阀。

14、优选的，所述换向阀为电磁换向阀。

15、优选的，所述液压泵的进油口处设置过滤器。

16、优选的，所述液压泵的出油口与油箱之间设置安全阀。

17、一种tbm，所述tbm包括上述tbm的机载装置位移自动补偿系统。

18、本发明提供的tbm机载装置的位移自动补偿系统主要包括液压泵、补偿油缸、平移油缸、换向阀、主梁、鞍架、机载装置，其中液压泵、换向阀、补偿油缸、平移油缸形成回路。换向阀处于第一工作位置时，液压泵向补偿油缸和平移油缸供油，可以主动调节机载装置的位置；换向阀处于第二工作位置时，液压泵停止向补偿油缸和平移油缸供油，而补偿油缸流出的油液可以供给平移油缸，使平移油缸朝向主梁的移动方向的反方向移动，且平移油缸的移动速度与补偿油缸的移动速度相等。

19、tbm工作时，鞍架与洞壁是相对静止的，当tbm向前掘进时，即主梁相对鞍架前移时，控制换向阀处于第二工作位置，此时液压泵提供的油液不能流入平移油缸和补偿油缸，而平移油缸和补偿油缸对应的腔体是连通的，由于主梁前移，补偿油缸的活塞杆被动活动，补偿油缸流出油液，从而流入平移油缸，使平移油缸伸出或缩回，并对应使机载装置相对主梁后退，且在移动过程中，平移油缸与补偿油缸的运动速度相等，即机载装置相对主梁后退的速度与主梁相对洞壁前进的速度相等，则机载装置相对主梁后退的位移与主梁相对洞壁前进的位移相等，机载装置的绝对位置，即机载装置相对于隧道洞壁的位置不发生变化。

20、该系统实现tbm掘进与机载装置作业同时进行，从而有效提高施工效率，且降低施工成本，节约施工时间。

技术特征：

1.一种tbm的机载装置位移自动补偿系统，用于调整机载装置相对主梁的位置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的tbm的机载装置位移自动补偿系统，其特征在于，所述补偿油缸(2)的缸体内径与所述平移油缸(3)的缸体内径相等，所述补偿油缸(2)的活塞杆直径与所述平移油缸(3)的活塞杆直径相等。

3.根据权利要求2所述的tbm的机载装置位移自动补偿系统，其特征在于，所述补偿油缸(2)的最大行程大于或等于所述平移油缸(3)的最大行程。

4.根据权利要求1所述的tbm的机载装置位移自动补偿系统，其特征在于，所述换向阀(4)为三位四通换向阀。

5.根据权利要求4所述的tbm的机载装置位移自动补偿系统，其特征在于，所述换向阀(4)为电磁换向阀。

6.根据权利要求1至5任一项所述的tbm的机载装置位移自动补偿系统，其特征在于，所述液压泵(1)的进油口处设置过滤器(8)。

7.根据权利要求1至5任一项所述的tbm的机载装置位移自动补偿系统，其特征在于，所述液压泵(1)的出油口与油箱之间设置安全阀(9)。

8.一种tbm，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的tbm的机载装置位移自动补偿系统。

技术总结
本发明公开了一种TBM及其机载装置位移自动补偿系统，涉及TBM技术领域。TBM的机载装置位移自动补偿系统包括：液压泵；补偿油缸，其缸体、活塞杆中一个连接主梁，另一个连接鞍架；平移油缸，其缸体、活塞杆中一个连接主梁，另一个连接机载装置；换向阀，补偿油缸与液压泵之间、平移油缸与液压泵之间通过换向阀连接；当换向阀为第一工作位置状态，液压泵用于向补偿油缸和平移油缸供油；当换向阀为第二工作位置状态，液压泵停止向补偿油缸和平移油缸供油，补偿油缸流出的油液供给平移油缸，用于使平移油缸朝向主梁的移动方向的反方向移动，且平移油缸与补偿油缸的移动速度相等。该系统有效地提高施工效率。

技术研发人员：刘伟,韩佳霖,刘明宇,曾定荣,杨阳,周赛群,杨善浩,张文豪
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13