[實用新型]一種可重構為1至6自由度的可變剛度的TBM掘進裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720855999.7
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN207348866U
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)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: E21D9/11
• 分類號: E21D9/11
• 代理公司: 南昌市平凡知識產(chǎn)權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種可重構為1至6自由度的可變剛度的TBM掘進裝置，包括支承環(huán)（2）、推進器（3）和支撐器（4）。所述支承環(huán)串接推進器，再串接支撐器，構成混聯(lián)式掘進裝置。所述推進器由6組液壓缸組成，每組液壓缸又由1?4個推進缸（3C）組成；推進缸其推進缸左關節(jié)（3L）連接支承環(huán)，其推進缸右關節(jié)（3R）連接支撐器。推進器（3）設置了第一類推進缸驅動件選通閥（31YF）和第二類進缸驅動件選通閥（32YF）或組內驅動件重構閥（21YT）和組間驅動件重構閥（22YT），重構其構型。每個推進缸設有推進缸驅動模式設定閥（3XT），改變其結構剛度。本實用新型裝置可重構推進缸驅動件、重設推進缸驅動模式，改變其構型及結構剛度，提高對不同掘進面工作環(huán)境的適應性強。

技術領域

本實用新型涉及一種可重構為1至6自由度的可變剛度的TBM掘進裝置，屬掘進機械技術領域。

背景技術

公知的TBM掘進裝置包括支撐器、推進器、換步器、調向器四個部分，分別完成支撐功能、推進功能、換步功能、調向或糾偏功能；所述裝置還包括由推進器推動可向前滑動的支承環(huán)，支承環(huán)上安裝有刀盤系統(tǒng)，做隧道的切削工作。廣泛應用的TBM掘進裝置多為2-4自由度的少自由度機構，在掘進時有的不能調坡或調向，造成隧道曲線或軸線偏差，需要專門的調向機構事后做糾偏工作。有的雖能調向，但由于位置與姿態(tài)兩者間產(chǎn)生相互偶合作用，調姿后將產(chǎn)生新的軸線位置偏差，反之亦然。

為解決所述問題，一種公知的12缸并聯(lián)式掘進裝置，具有完全的6自由度，但其相臨兩推進缸之間呈楔形即V字型布局，推進缸傾斜角度有限，致使其橫向剛度偏小，抗偏能力弱，易于造成線路軸線位置偏差，機構所能提供的橫向糾偏力小，其軸線位置偏差糾偏難。

公知的TBM掘進裝置，未能針對掘進面的不同工況條件，給出機構重構方法，以適應掘進面上過硬或軟硬程度不均巖層的切削，以致造成成洞偏差大或推進能力低下。

綜上所述，公知的TBM掘進裝置存在以下問題：一是有的抗偏能力弱；二是有的調向能力低；三是對不同地質環(huán)境的適應性差。尚不存在推進作業(yè)同時實現(xiàn)精準調向，抗偏能力強，糾偏能力好，可重構且可變剛度的TBM掘進裝置。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是，為了解決現(xiàn)有的TBM掘進裝置存在的上述問題，提出一種可精準調向、可重構為1至6自由度的可變剛度的TBM掘進裝置。

實現(xiàn)本實用新型的技術方案如下，一種可重構為1至6自由度的可變剛度的TBM掘進裝置，包括支承環(huán)、推進器和支撐器，所述支承環(huán)串接推進器，再串接支撐器，構成混聯(lián)式掘進裝置；所述推進器由6組液壓缸組成，每組液壓缸又由1或4個推進缸組成；所述推進缸通過推進缸左關節(jié)連接支承環(huán)，所述推進缸通過推進缸右關節(jié)連接支撐器；所述的推進缸左關節(jié)和推進缸右關節(jié)為球鉸或萬向鉸。

所述支撐器是以中心支架為定平臺，3個支撐腿并聯(lián)，所構成的三足并聯(lián)裝置；支撐腿末端裝有撐靴，驅動支撐腿可使撐靴作徑向運動。

所述推進缸設置了推進缸進油口和推進缸回油口，用于推進缸與閥的連接和推進缸的動作控制。

所述推進器設置了組內驅動件重構閥、組間驅動件重構閥，或第一類推進缸驅動件選通閥、第二類進缸驅動件選通閥，用于所述裝置自由度的重構；設置了推進缸驅動模式設定閥，用于改變推進機構的結構剛度。