CN102704940A - 开敞式全断面隧道岩石掘进机支撑油缸的限位保护装置 - Google Patents

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刘飞香
程永亮
郑大桥
彭正阳
苏翠侠
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Abstract

本发明公开了一种开敞式全断面隧道岩石掘进机支撑油缸的限位保护装置,包括基架、设在基架上的支撑油缸；其特征是所述基架上设有凹槽，所述支撑油缸的一端为约束端活动设在基架的凹槽内，另一端为受力端通过撑靴与推进油缸连接；在所述基架的凹槽槽壁上设有凸出的弹性组件与所述支撑油缸约束端的侧壁对应。本发明结构简单、成本低廉，通过该限位保护装置使得在支撑油缸受到来自推进油缸较大的侧向推力时，限位保护装置中弹性组件的弹力作用对该推力起到平衡作用，减小支撑油缸受侧向力一端相对的一端弯曲变形，防止产生过大的破坏；在侧向力解除时，又能够保证支撑油缸回到正常工作位置。

Description

开敞式全断面隧道岩石掘进机支撑油缸的限位保护装置
技术领域
本发明属于开敞式全断面隧道岩石掘进机（TBM），具体涉及一种开敞式全断面隧道岩石掘进机支撑油缸的限位保护装置。
背景技术
开敞式全断面隧道岩石掘进机（TBM）是一种集合了机械、液压、光电、控制等技术的大型掘进装备，被广泛的应用于硬岩地质的隧道施工建设。由于TBM依靠撑靴与洞壁的摩擦力提供前进推力和依靠撑靴滑移实现换步的结构特点，在其工作过程中，支撑撑靴的支撑油缸一端会受到来自推进油缸的较大的侧向力作用。支撑油缸承受的侧向力过大时容易引起活塞杆及缸体弯曲变形以及活塞与缸体内壁的挤压变形，损害油缸寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种开敞式全断面隧道岩石掘进机支撑油缸的限位保护装置，以改善支撑油缸的受力状况，降低损伤，延长使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
开敞式全断面隧道岩石掘进机支撑油缸的限位保护装置包括基架、设在基架上的支撑油缸；所述基架上设有凹槽，所述支撑油缸的一端为约束端活动设在基架的凹槽内，另一端为受力端通过撑靴与推进油缸连接；在所述基架的凹槽槽壁上设有凸出的弹性组件与所述支撑油缸约束端的侧壁对应。
所述弹性组件包括限位块、限位弹簧、螺杆、紧固块、锁紧螺母；限位块与螺杆铰接，紧固块套在螺杆上，限位弹簧设置在限位块与紧固块之间，紧固块通过紧固螺钉固定在基架上，锁紧螺母套在螺杆上位于紧固块上。
所述限位块为筒状体，所述紧固块上设有管状导杆套在所述螺杆上，所述限位弹簧套在紧固块导杆上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的限位保护装置，结构简单、成本低廉，通过该限位保护装置使得在支撑油缸受到来自推进油缸较大的侧向推力时，限位保护装置中弹性组件的弹力作用对该推力起到平衡作用，减小支撑油缸受侧向力一端相对的一端弯曲变形，防止产生过大的破坏；在侧向力解除时，又能够保证支撑油缸回到正常工作位置。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中弹性组件的结构示意图。
具体实施方式
开敞式全断面隧道岩石掘进机如图1所示，包括主梁1、与主梁1配合的基架2、设在主梁1上的推进油缸5、设在基架2上的带撑靴4的支撑油缸3，推进油缸5与撑靴4连接。本发明包括基架2、设在基架2上的支撑油缸3；所述基架2上设有凹槽6，所述支撑油缸3的一端为约束端活动设在基架2的凹槽6内，另一端为受力端通过撑靴4与推进油缸5连接；在所述基架2的凹槽6槽壁上设有凸出的弹性组件7与所述支撑油缸3的约束端的侧壁对应。
如图2所示，所述弹性组件7包括筒状限位块701、限位弹簧703、螺杆704、紧固块706、锁紧螺母707；限位块701通过销702与螺杆704铰接，紧固块706上设有管状导杆708套在螺杆704上，限位弹簧703套在紧固块的导杆上708位于限位块701与紧固块706之间，紧固块706通过紧固螺钉705固定在基架2上，锁紧螺母707套在螺杆704上位于紧固块706上。
TBM向前推进是通过推进油缸5带动撑靴4和主梁1实现的。掘进时，两支撑油缸3伸长、将撑靴4压紧在隧道洞壁a上，推进油缸5伸长，推动主梁1前进，同时利用撑靴4与洞壁a之间的摩擦力来平衡推进油缸5的反作用力从而带动机器前进。前进一个行程之后，推进油缸5停止，支撑油缸3收回，推进油缸5收缩，拉动撑靴4、支撑油缸3、基架2向前移动，待推进油缸5缩回初始长度时开始新的循环。TBM上述工作过程中，在推进油缸5收缩来拉动撑靴4、支撑油缸3与基架2前进和推进油缸5伸长通过撑靴4与洞壁a之间摩擦力平衡前进阻力时，支撑油缸3与撑靴4连接的受力端都会受到较大的侧向力，易引起活塞杆及缸体弯曲变形以及活塞与缸体内壁的挤压变形，对油缸性能和寿命极为不利，采用本发明后即可解决这一问题。
本发明通过限位块701、螺杆704、紧固块706和锁紧螺母707对限位弹簧703施加适当的预紧力，再将其整体通过紧固螺钉705固定在基架2上。在支撑油缸3与撑靴4连接的受力端受侧向力时，支撑油缸3的约束端压迫限位块701和限位弹簧703，限位块701和锁紧螺母707随螺杆704沿轴线方向向紧固块706一侧移动，限位弹簧703压缩，实现了支撑油缸3的与受侧向力的受力端相反的约束端沿侧向力方向的微小摆动，从而减小了支撑油缸3的弯曲变形。同时限位弹簧703将对支撑油缸3产生反力，阻止摆动角度过大脱离基架2，当支撑油缸3的侧向力解除时，限位弹簧703将带动支撑油缸3和限位块701回到初始位置。本发明实现了对支撑油缸3的侧向弹性限位保护的功能，在支撑油缸3一端受侧向力时减小其弯曲变形，防止产生过大的破坏；在侧向力解除时，又能够保证支撑油缸3回到正常工作位置。在本实施例中，是通过销702实现限位块701和螺杆704之间的固定连接，当然还可以采取其他的能够实现同样效果的结构。
本限位保护装置还可以采用其他结构，以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种开敞式全断面隧道岩石掘进机支撑油缸的限位保护装置,包括基架、设在基架上的支撑油缸；其特征是所述基架上设有凹槽，所述支撑油缸的一端为约束端活动设在基架的凹槽内，另一端为受力端通过撑靴与推进油缸连接；在所述基架的凹槽槽壁上设有凸出的弹性组件与所述支撑油缸约束端的侧壁对应。
2.根据权利要求1所述的开敞式全断面隧道岩石掘进机支撑油缸的限位保护装置, 其特征是所述弹性组件包括限位块、限位弹簧、螺杆、紧固块、锁紧螺母；限位块与螺杆铰接，紧固块套在螺杆上，限位弹簧设置在限位块与紧固块之间，紧固块通过紧固螺钉固定在基架上，锁紧螺母套在螺杆上位于紧固块上。
3.根据权利要求2所述的开敞式全断面隧道岩石掘进机支撑油缸的限位保护装置, 其特征是所述限位块为筒状体，所述紧固块上设有管状导杆套在所述螺杆上，所述限位弹簧套在紧固块导杆上。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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