[發明專利]一種帶雙三足支撐器和負載均衡器的混聯式TBM支撐裝置

有效

• 申請號: 201710575287.4
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107448206B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 徐尤南;劉辛軍;徐濟宇
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種帶雙三足支撐器和負載均衡器的混聯式TBM支撐裝置，包括主支撐器（4）、副支撐器（6）和負載均衡器（5）。主支撐器、負載均衡器與副支撐器依次串聯而成的混聯式裝置，其拓撲構型將隨主支撐器與副支撐器的加載或卸載動作而改變。所述的雙三足支撐器能并行工作，可實現雙支撐器均載功能或按給定比例承載功能，以及垂直遂道掘進作業換步功能。所述的平衡器可兼做副推進器，可與主推進器一道交替完成推進工作，可實現全自動連續掘進作業。所述的支撐裝置可適當避讓有缺陷的支撐面，實現更加可靠的支撐。本發明適用于TBM遂道掘進或礦產采掘作業，尤其是適合于支撐面較軟或其表面有缺陷的遂道，或垂直遂道的掘進作業。

技術領域

本發明涉及一種帶雙三足支撐器和負載均衡器的混聯式TBM支撐裝置，屬掘進機械技術領域。

背景技術

公知的TBM掘進裝置通常只設一個支撐器，為達到額定總支撐力要求，需要增大單個撐靴與支撐面的接觸面積。但其接觸面積的增加，將使接觸面的接觸力分布趨向于更不均狀態，難于達到預期效果。

公知的TBM掘進裝置有的采用前后雙支撐器結構，但兩者間采用剛性連接方式，難于按需分配兩支撐器間的所分擔的掘進載荷。且其前后雙支撐器間位置相對固定，無法避開有缺陷的支撐部位，以實施更安全可靠的支撐。

綜上所述，公知的TBM掘進裝置存在以下問題：一是有的撐靴少但接觸面大，接觸力分布不均。二是無法避開有缺陷的支撐部位，實行更安全可靠的支撐。三是雙支撐器間所分擔的掘進載荷難以按需分配。公知的TBM掘進裝置尚不存在能有效避讓有缺陷支撐部位，可實現負載均衡功能且可按需設定負載分擔比例的支撐裝置。

發明內容

本發明的目的是，為了解決現有TBM掘進裝置存在的上述問題，提出一種帶雙三足支撐器和負載均衡器的混聯式TBM支撐裝置。

實現本發明的技術方案如下，一種帶雙三足支撐器和負載均衡器的混聯式TBM支撐裝置，包括主支撐器、副支撐器和負載均衡器；所述主支撐器、負載均衡器與副支撐器依次串聯而成混聯式裝置，其拓撲構型隨主支撐器與副支撐器的加載或卸載動作而改變。

所述主支撐器為三足并聯裝置，以主支撐器中心支架為固定平臺，其三個主支撐腿可帶動主撐靴作伸縮運動，并在主撐靴上留有與外部的推進器相連接的推進器關節支座；所述副支撐器為三足并聯裝置，以副支撐器中心支架為固定平臺，其三個副支撐腿可帶動副撐靴作伸縮運動；所述負載均衡器為六足并聯裝置，由六組液壓缸組成，每組液壓缸又由一至三個負載均衡缸組成，每個負載均衡缸可伸縮運動，其左側與主支撐器用負載均衡缸左關節連接，其右側與副支撐器用負載均衡缸右關節連接；所述的負載均衡缸左關節和負載均衡缸右關節為球形鉸鏈或萬向鉸鏈連接；所述的推進器關節支座為球形鉸或萬向鉸支座。

所述主支撐器包括主支撐器中心支架、主支撐腿,并在主支撐腿上設有推進器關節支座；所述副支撐器包括副支撐器中心支架、副支撐腿；所述的主支撐腿包括主支撐缸和主撐靴；所述主支撐器中心支架為六邊形結構，角度相距120°的支架邊上分別安裝三個主支撐腿；外部推進缸與主支撐器將通過主撐靴上圓弧內側的推進器關節支座相連接；所述副支撐器中心支架也為六邊形結構，角度相距120°的支架邊上分別安裝三個副支撐腿；所述的副支撐腿包括副支撐缸和副撐靴；所述負載均衡器包括負載均衡缸總成、驅動模式重構閥和電磁鐵；負載均衡缸總成包括負載均衡缸、負載均衡缸左關節、負載均衡缸右關節、負載均衡缸進油口和負載均衡缸回油口；

本發明將主撐靴與支撐面接觸但不用力撐緊的狀態定義為主支撐器就位狀態；與支撐面接觸且用力撐緊的狀態定義為主支撐器支撐狀態；主支撐腿縮回，使主撐靴部分或全部與支撐面脫離接觸的狀態定義為主支撐器復位狀態；主支撐器由復位狀態切換為就位狀態的動作稱為主支撐器就位，反之稱為主支撐器復位；主支撐器由就位狀態切換為支撐狀態的動作稱為主支撐器加載，反之稱為主支撐器卸載；如若主支撐器處于支撐狀態，則其為固定工作平臺，否則其為活動工作平臺；