[發明專利]一種開敞式全斷面巖石掘進機

有效

• 申請號: 201310419965.X
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103437775A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張寧川;寧向可;卓興建;趙華;賀飛
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道裝備制造有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 白潔

技術領域

本發明涉及機械設備領域，尤其涉及一種開敞式全斷面巖石掘進機。

背景技術

全斷面巖石隧道掘進機（TBM）是一種集機械、電子、液壓、激光等技術于一體的大型隧道掘進裝備，在山嶺隧道及城市地鐵的建設中發揮著重要作用。根據TBM的工作原理和結構形式，TBM包括護盾式TBM和開敞式TBM兩種，開敞式TBM也稱主梁式TBM。開敞式TBM主要由刀盤、護盾、驅動組件、主梁、推進及支撐靴系統和其他輔助系統等結構組成。主梁作為開敞式TBM的關鍵部件，其主要功能為傳遞刀盤旋轉開挖巖壁產生的轉矩和整機前進的推力，同時也為支撐靴系統前后移動提供導向和承受支撐靴系統的重力載荷，因此主梁的結構形式、強度和剛度直接決定了TBM整機的工作可靠性。根據主梁的受載狀態，主梁一般設計為鋼板焊接的箱形結構。根據支撐靴系統的結構布置位置，傳統的主梁主要包括兩種：一種為支撐靴系統和主梁沿垂直方向上下布置，兩者交叉但互不干涉；另一種為主梁從支撐靴系統的內部通過，支撐靴系統沿主梁外表面設置的導軌前后滑動。

現有技術中存在以下缺陷，第一種結構對隧道垂直方向的空間占用較大，而隧道垂直方向的空間正是工人的工作空間，因此這種結構不利于工人工作和物料輸送，對設備的工作效率影響較大；第二種結構雖然增大了工作空間，但由于主梁和支撐靴系統通過導軌連為一體，使得主梁沿水平和垂直方向無移動自由度，整機設備無法在掘進的過程中完成調向功能，且這種形式結構復雜，導軌磨損后整機振動較大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出一種開敞式全斷面巖石掘進機，能夠在滿足功能、強度和剛度的同時，為工人工作提供較大的工作和物料輸送空間，且結構簡單。

為解決上述技術問題，本發明提出一種開敞式全斷面巖石掘進機，包括刀盤14、護盾15、驅動組件16、主梁17、推進油缸18和支撐靴及鞍架系統19，主梁17包括主梁一2、主梁二6、后支撐9和導軌7；主梁一2、主梁二6和后支撐9之間通過螺栓連接；主梁一2包括法蘭一1、箱形結構一12、入口4、推進油缸連接座3和法蘭二5；主梁二6包括法蘭二5、箱形結構二13、導軌7和法蘭三8；后支撐9包括法蘭三8、箱形結構三10和伸縮結構11；所述箱形結構二13中部設置有開口，在箱形結構二13的中部開口位置處，箱形結構二13分為上下兩個箱體；所述支撐靴及鞍架系統19從箱形結構二13的開口位置通過，并與主梁二6上安裝的導軌7相連，支撐靴及鞍架系統19沿導軌7具有一定行程的軸向運動位移；所述導軌7通過螺栓與箱形結構二13連接在一起；所述箱形結構三10和伸縮結構11通過推進油缸18連接在一起，伸縮結構11能夠沿箱形結構三10的下端實現一定行程的運動位移。

所述法蘭一1、入口4、推進油缸連接座3和法蘭二5均與箱形結構一12焊接在一起。

所述箱形結構一12、箱形結構二13和箱形結構三10均是由預定厚度的鋼板拼焊而成。

所述主梁二6的中部設置有開口位置，所述支撐靴及鞍架系統19從主梁二6的中部開口位置穿過。

與現有技術相比，本發明通過設置的主梁一、主梁二、后支撐和導軌，使得支撐靴系統從主梁的中部通過，降低了主梁上部平面高度，擴大了主梁上部工作空間，并且在同等載荷情況下，本發明降低了主梁截面的應力，提高了主梁抵抗彎矩和轉矩的能力。

附圖說明

圖1是本發明的整體安裝結構示意圖；

圖2是圖1沿A-A線的剖視圖；

圖3是圖1沿B-B線的剖視圖；

圖4是本發明主梁的結構示意圖；

圖5是圖4的俯視結構示意圖；

圖6是圖4的E向結構示意圖；

圖7是圖4沿F-F線的剖視圖；

圖8是圖4沿C-C線的剖視圖；

圖9是圖4的D向結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。