專利名稱：隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖石巷道開挖技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域中的一種隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置。
背景技術(shù)：
隨著對巖石巷道開挖技術(shù)的深入研究，利用TBM掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行輔助施工應(yīng)運(yùn)而生。特別是在礦山施工過程中針對“三高”巖層，巖石-煤層-巖石開采層等較為復(fù)雜地層，鑿巖作用顯得十分重要。TBM巖巷洞室開挖直徑較小，作業(yè)空間有限。TBM鑿巖系統(tǒng)，需要對整個開挖洞壁進(jìn)行大面積開鑿，屬于運(yùn)動作業(yè)。因此，高效率，高穩(wěn)定性的鑿巖系統(tǒng)的開發(fā)對巖石隧道掘進(jìn)機(jī)施工效率提高具有重要意義。因此，研制開發(fā)一種隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置一直是急待解決的新課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置，在TBM掘進(jìn)過程中，當(dāng)遇到不穩(wěn)定地層情況時，通過打錨桿對開挖洞壁進(jìn)行穩(wěn)定，由于開挖地層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜和TBM施工工藝靈活，鑿巖有很多不確定性，鑿巖裝置能夠?qū)崿F(xiàn)大面積，多點(diǎn)位鉆孔覆蓋，實現(xiàn)無盲區(qū)作業(yè)。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置，包括大梁、水平拖鏈、齒圈、環(huán)向拖鏈、環(huán)架、第一錨桿鉆機(jī)、水平液壓油缸、水平組合軸承、液壓回轉(zhuǎn)裝置、第二錨桿鉆機(jī)、環(huán)向組合軸承，第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)安裝在環(huán)架上，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置中的齒輪與安裝在環(huán)架上的齒圈的嚙合，環(huán)向組合軸承分別安裝在第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)上，液壓管路和控制電路通過水平拖鏈和環(huán)向拖鏈與第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)聯(lián)接，液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置的齒輪與齒圈嚙合，大梁為環(huán)形，環(huán)架上安裝水平組合軸承；環(huán)架上包含有環(huán)向組合軸承槽，齒圈通過絞制孔螺栓與環(huán)架相連，水平液壓油缸與 環(huán)架聯(lián)接，液壓管路和控制電路通過水平拖鏈和環(huán)向拖鏈分別與第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)聯(lián)接，液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接；該裝置的工作原理是，隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置的作用是實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)鉆頭軌跡對洞壁周向270°，軸向單個行程鉆孔全覆蓋；通過液壓回轉(zhuǎn)裝置中的齒輪與安裝在環(huán)架上的齒圈的嚙合運(yùn)動及環(huán)向組合軸承與環(huán)架滑道之間的相對滾動，實現(xiàn)第一錨桿鉆機(jī)左半?yún)^(qū)域135°和第二錨桿鉆機(jī)左半?yún)^(qū)域135°鉆孔覆蓋；通過水平液壓缸的伸縮及水平組合軸承與大梁滑道之間的相對滾動，實現(xiàn)整個鉆機(jī)系統(tǒng)單個掘進(jìn)行程1600_內(nèi)的全鉆孔覆蓋；水平拖鏈和環(huán)向拖鏈保證在以上所有設(shè)備的運(yùn)動過程中管路和電路安全；液壓管路和控制電路通過水平拖鏈和環(huán)向拖鏈分別與第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)聯(lián)接，為鉆機(jī)提供動力，實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)自身轉(zhuǎn)動，沖擊以及沖洗工作，達(dá)到鑿巖功能；液壓回轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)作周向旋轉(zhuǎn)，水平液壓油缸與環(huán)架聯(lián)接，通過水平液壓油缸的伸縮可使鑿巖裝置作水平移動；液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置的齒輪與齒圈嚙合，實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)圓周方向總共270°鉆孔覆蓋。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于它的結(jié)構(gòu)及工作原理。其工作原理是，隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置的作用是實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)鉆頭軌跡對洞壁周向270°，軸向單個行程鉆孔全覆蓋；通過液壓回轉(zhuǎn)裝置中的齒輪與安裝在環(huán)架上的齒圈的嚙合運(yùn)動及環(huán)向組合軸承與環(huán)架滑道之間的相對滾動，實現(xiàn)第一錨桿鉆機(jī)左半?yún)^(qū)域135°和第二錨桿鉆機(jī)左半?yún)^(qū)域135°鉆孔覆蓋；通過水平液壓缸的伸縮及水平組合軸承與大梁滑道之間的相對滾動，實現(xiàn)整個鉆機(jī)系統(tǒng)單個掘進(jìn)行程1600mm內(nèi)的全鉆孔覆蓋；水平拖鏈和環(huán)向拖鏈保證在以上所有設(shè)備的運(yùn)動過程中管路和電路安全；液壓管路和控制電路通過水平拖鏈和環(huán)向拖鏈分別與第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)聯(lián)接，為鉆機(jī)提供動力，實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)自身轉(zhuǎn)動，沖擊以及沖洗工作，達(dá)到鑿巖功能；液壓回轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)作周向旋轉(zhuǎn)，水平液壓油缸與環(huán)架聯(lián)接，通過水平液壓油缸的伸縮可使鑿巖裝置作水平移動；液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置的齒輪與齒圈嚙合，實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)圓周方向總共270°鉆孔覆蓋。隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便、成本低、效率高、穩(wěn)定性好，在TBM掘進(jìn)過程中，當(dāng)遇到不穩(wěn)定地層情況時，通過打錨桿對開挖洞壁進(jìn)行穩(wěn)定，由于開挖地層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜和TBM施工工藝靈活，鑿巖有很多不確定性，鑿巖裝置能夠?qū)崿F(xiàn)大面積，多點(diǎn)位鉆孔覆蓋，實現(xiàn)無盲區(qū)作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，將廣泛的應(yīng)用于巖石巷道開挖技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域中。


下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的左視圖。參照附圖，隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置，包括大梁1、水平拖鏈2、齒圈3、環(huán)向拖鏈
·4、環(huán)架5、錨桿鉆機(jī)6、水平液壓油缸7、水平組合軸承8、液壓回轉(zhuǎn)裝置9、錨桿鉆機(jī)10、環(huán)向組合軸承11，錨桿鉆機(jī)6和錨桿鉆機(jī)10安裝在環(huán)架5上，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置9中的齒輪與安裝在環(huán)架5上的齒圈3的嚙合，環(huán)向組合軸承11分別安裝在第一錨桿鉆機(jī)6和第二錨桿鉆機(jī)10上，液壓管路和控制電路通過水平拖鏈2和環(huán)向拖鏈4與錨桿鉆機(jī)6和錨桿鉆機(jī)10聯(lián)接，液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置9聯(lián)接，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置9的齒輪與齒圈嚙合，大梁I為環(huán)形，環(huán)架5上安裝水平組合軸承8 ;環(huán)架5上包含有環(huán)向組合軸承槽，齒圈3通過絞制孔螺栓與環(huán)架5相連，水平液壓油缸7與環(huán)架5聯(lián)接，液壓管路和控制電路通過水平拖鏈2和環(huán)向拖鏈4分別與錨桿鉆機(jī)6和錨桿鉆機(jī)10聯(lián)接,液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置9聯(lián)接；該裝置的工作原理是，隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置的作用是實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)鉆頭軌跡對洞壁周向270°，軸向單個行程鉆孔全覆蓋；通過液壓回轉(zhuǎn)裝置9中的齒輪與安裝在環(huán)架5上的齒圈3的嚙合運(yùn)動及環(huán)向組合軸承11與環(huán)架5滑道之間的相對滾動，實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)6左半?yún)^(qū)域135°和錨桿鉆機(jī)10左半?yún)^(qū)域135°鉆孔覆蓋；通過水平液壓缸7的伸縮及水平組合軸承與大梁I滑道之間的相對滾動，實現(xiàn)整個鉆機(jī)系統(tǒng)單個掘進(jìn)行程1600mm內(nèi)的全鉆孔覆蓋；水平拖鏈2和環(huán)向拖鏈4保證在以上所有設(shè)備的運(yùn)動過程中管路和電路安全；液壓管路和控制電路通過水平拖鏈2和環(huán)向拖鏈4與錨桿鉆機(jī)6和錨桿鉆機(jī)10聯(lián)接，為鉆機(jī)提供動力，液壓回轉(zhuǎn)裝置9驅(qū)動錨桿鉆機(jī)6和錨桿鉆機(jī)10作周向旋轉(zhuǎn)，水平液壓油缸7與環(huán)架5聯(lián)接，通過水平液壓油缸7的伸縮可使鑿巖裝置作水平移動；液壓管路和控制電路通過水平拖鏈2和環(huán)向拖鏈4分別與錨桿鉆機(jī)6和錨桿鉆機(jī)10聯(lián)接，實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)自身轉(zhuǎn)動，沖擊以及沖洗工作，達(dá)到鑿巖功能；液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置9聯(lián)接，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置9的齒輪與齒圈嚙合，實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)圓周方向總共270°鉆孔
覆蓋。`
權(quán)利要求
1.一種隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置，包括大梁、水平拖鏈、齒圈、環(huán)向拖鏈、環(huán)架、第一錨桿鉆機(jī)、水平液壓油缸、水平組合軸承、液壓回轉(zhuǎn)裝置、第二錨桿鉆機(jī)、環(huán)向組合軸承，其特征在于:第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)安裝在環(huán)架上，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置中的齒輪與安裝在環(huán)架上的齒圈的嚙合，環(huán)向組合軸承分別安裝在第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)上，液壓管路和控制電路通過水平拖鏈和環(huán)向拖鏈與第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)聯(lián)接，液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置的齒輪與齒圈嚙合，大梁為環(huán)形，環(huán)架上安裝水平組合軸承；環(huán)架上包含有環(huán)向組合軸承槽，齒圈通過絞制孔螺栓與環(huán)架相連，水平液壓油缸與環(huán)架聯(lián)接，液壓管路和控制電路通過水平拖鏈和環(huán)向拖鏈分別與第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)聯(lián)接，液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置，其特征在于:該裝置的工作原理是，隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置的作用是實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)鉆頭軌跡對洞壁周向270°，軸向單個行程鉆孔全覆蓋；通過液壓回轉(zhuǎn)裝置中的齒輪與安裝在環(huán)架上的齒圈的嚙合運(yùn)動及環(huán)向組合軸承與環(huán)架滑道之間的相對滾動，實現(xiàn)第一錨桿鉆機(jī)左半?yún)^(qū)域135°和第二錨桿鉆機(jī)左半?yún)^(qū)域135°鉆孔覆蓋；通過水平液壓缸的伸縮及水平組合軸承與大梁滑道之間的相對滾動，實現(xiàn)整個鉆機(jī)系統(tǒng)單個掘進(jìn)行程1600mm內(nèi)的全鉆孔覆蓋；水平拖鏈和環(huán)向拖鏈保證在以上所有設(shè)備的運(yùn)動過程中管路和電路安全；液壓管路和控制電路通過水平拖鏈和環(huán)向拖鏈分別與第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)聯(lián)接，為鉆機(jī)提供動力，實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)自身轉(zhuǎn)動，沖擊以及沖 洗工作，達(dá)到鑿巖功能；液壓回轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)作周向旋轉(zhuǎn)，水平液壓油缸與環(huán)架聯(lián)接，通過水平液壓油缸的伸縮可使鑿巖裝置作水平移動；液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置的齒輪與齒圈嚙合，實現(xiàn)錨桿鉆機(jī)圓周方向總共270°鉆孔覆蓋。
全文摘要
一種應(yīng)用于巖石巷道開挖技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域中的隧道掘進(jìn)機(jī)環(huán)形梁鑿巖裝置，包括大梁、水平拖鏈、齒圈、環(huán)向拖鏈、環(huán)架、第一錨桿鉆機(jī)、水平液壓油缸、水平組合軸承、液壓回轉(zhuǎn)裝置、第二錨桿鉆機(jī)、環(huán)向組合軸承，第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)安裝在環(huán)架上，通過液壓回轉(zhuǎn)裝置中的齒輪與安裝在環(huán)架上的齒圈的嚙合，環(huán)向組合軸承分別安裝在第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)上，液壓管路和控制電路通過水平拖鏈和環(huán)向拖鏈與第一錨桿鉆機(jī)和第二錨桿鉆機(jī)聯(lián)接，液壓管路和控制電路與液壓回轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便、成本低、效率高、穩(wěn)定性好，通過打錨桿對開挖洞壁進(jìn)行穩(wěn)定，鑿巖裝置能夠?qū)崿F(xiàn)大面積，多點(diǎn)位鉆孔覆蓋，實現(xiàn)無盲區(qū)作業(yè)。
文檔編號E21D9/00GK103244131SQ201310219750
公開日2013年8月14日 申請日期2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年6月5日
發(fā)明者馬士濤, 秦立學(xué), 高偉賢, 王 義, 姚平, 張洪全, 韓樂, 趙宏慶, 安亮, 韓海波, 宋英新 申請人:北方重工集團(tuán)有限公司