CN103452566B - 竖井tbm装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竖井TBM装置，其主梁的前部设置有刀盘驱动系统，刀盘驱动系统的转动驱动刀盘转动，刀盘为空腔式半椭球型结构，刀盘的空腔中设有搅拌装置，刀盘的外表面上布设有刀具，刀盘上留有进料口，主梁中安装有泥浆输入管道和排渣管道，泥浆输入管道的前端一直延伸至刀盘的前端面，刀盘的后端部设置有与刀盘的空腔连通的排渣管道，排渣管道的后端通过主梁伸出，主梁的两侧均设置有推进系统，推进系统包括推进油缸，推进油缸的一端铰接在主梁上，推进油缸的另一端向后延伸并铰接有撑靴，两撑靴之间设置有用于将两撑靴压紧在竖井壁上的伸缩油缸。本发明可使竖井全断面一次成型，使竖井掘进速度大幅提高。

Description

竖井TBM装置
技术领域
本发明涉及一种用于进行竖井作业的机械装置，尤其涉及一种竖井TBM装置。
背景技术
在开挖地下矿藏时，需要现在挖掘地层形成竖井，随着国民经济的发展，对地下矿藏的需求越来越多，地下矿藏的开采也由露天开采转为了地下开采，竖井的建设也在快速增长。但是竖井挖掘装置并没有随着竖井建设工程的增长而改进，现有技术中的竖井挖掘装置依然比较落后。目前的竖井一般都是人工自上而下掘进，当够一定深度以后，再由下向上砌壁，掘进和砌壁交替进行，有时在砌壁之前还需要向井壁上喷浆，工序众多，施工繁琐，并且效率极低，另外，人工进行竖井的建设，一旦发生意外，容易造成人员的伤亡。
发明内容
本发明的目的是提供一种竖井TBM装置，以解决现有技术中的竖井建设效率低的问题。
为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种竖井TBM装置，包括主梁，主梁的前部设置有刀盘驱动系统，刀盘驱动系统的转动输出端固定设置有伸向前端的连接筒体，连接筒体的前端固定有刀盘，连接筒体通过主轴承转动支撑在盾体上，刀盘为空腔式半椭球型结构，刀盘的空腔中设有搅拌装置，刀盘的外表面上布设有刀具，刀盘上留有进料口，主梁中安装有泥浆输入管道和排渣管道，泥浆输入管道的前端一直延伸至刀盘的前端面，刀盘的后端部设置有与刀盘的空腔连通的排渣管道，排渣管道的后端通过主梁伸出，主梁的两侧均设置有推进系统，推进系统包括推进油缸，推进油缸的一端铰接在主梁上，推进油缸的另一端向后延伸并铰接有撑靴，两撑靴之间设置有用于将两撑靴压紧在竖井壁上的伸缩油缸。
所述的刀具在刀盘上沿着由前端向后的螺旋线布设。
所述的搅拌装置包括搅拌轴和搅拌叶片。搅拌轴为具有内孔的空心轴，搅拌轴由电机驱动。
所述的推进油缸的一端作用在主梁上，另一端与撑靴连接。
所述的伸缩油缸为双作用油缸，具有两个活塞杆，两撑靴分别与伸缩油缸的两个活塞杆的端头固定，所述推进油缸的活塞杆与主梁铰接，推进油缸的缸体与撑靴铰接。
所述的刀盘驱动系统为液压驱动系统或电机驱动系统。
所述的推进油缸与伸缩油缸均为液压推进缸。
本发明采用刀盘对竖井进行开挖，开挖速度快，并且本实用新型还具有独立的进泥浆系统和排渣系统，进泥浆系统的泥浆输送管道一直伸出刀盘的前端面，在泥浆泵的作用下，高压的泥浆会由泥浆输送管道的出口流入刀盘与岩石之间的缝隙，刀盘切削下来的渣土在泥浆的带动下进入刀盘的空腔内，刀盘空腔内的搅拌装置将泥浆与渣土混合均匀。然后，然后在排渣泵的作用下将其通过排渣管道排出。突破性地解决了传统竖井施工排渣效率低的问题。竖井设备边掘边排，所需泥浆数量少，可以使得竖井一次成型，大大提高了施工速度，所以竖井建设速度很高。同时，在高压泥浆流过刀具的表面时还会将粘结在刀具上的细微屑带走，不仅能完成可靠的排渣工作，还能将刀具上粘接的难以清除的细微屑清除掉，防止细屑在刀具与岩石之间反复研磨，能延长刀具的寿命。并且，由于渣屑排除的非常彻底，刀具的开挖效率很高。
本发明的刀盘空腔内设置搅拌装置，使渣土与泥浆混合均匀，提高了排渣的效率。
本发明的刀盘为椭圆形刀盘，刀盘受力更加合理，并且椭圆形刀盘还增大了安装刀具的面积和刀盘的开口率。
本发明的刀盘上的刀具是沿螺旋线布置的，在切割岩体的同时又起到收渣的作用。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的剖视图。
具体实施方式
一种竖井TBM装置的实施例，在图1、图2以及图3中，在其主梁1的前部设置有刀盘驱动系统3，这里的刀盘驱动系统3是齿轮驱动系统，具有一个由驱动马达驱动的驱动齿轮，驱动马达固定在主梁1上，通过主轴承与连接筒体4的后部固定在一起。这样，驱动马达可以通过主轴承驱动连接筒体4转动。在连接筒体4的前端部设置有刀盘5，这里的刀盘5为半个椭球状，并且刀盘5的前端部为椭球的较尖的端头。刀盘5的内部具有封闭的空腔，并在刀盘空腔的后端设置有封板，这样就可以使得刀盘5具有封闭的空腔。在刀盘5的外表面上布设有刀具，各个刀具在刀盘上沿着由前端向后的螺旋线布设。在刀盘5上还布设有进渣口6，各个进渣口6均将刀盘的空腔与外界相连。在主梁1中具有泥浆输送管道7，泥浆输送管道7的两端均穿出主梁1，并且泥浆输送管道7的前端一直向前延伸至刀盘5的前端面，刀盘5的后端部设置有排渣管道8，排渣管道8通过封板上开设的孔与刀盘的空腔连通。排渣管道8由主梁的后端伸出，在泥浆输送管道7上端设置有泥浆泵9，泥浆泵9向前端加压。在排渣管道8上端设置有排渣泵10，排渣泵10向后端加压。在主梁1的两侧分别设置有推进油缸11，推进油缸11的活塞杆与主梁1铰接，推进油缸11的活塞杆与主梁1铰接点处在刀盘驱动系统的后方，推进油缸11伸向主梁1的后方，在主梁1的后部具有两个半圆状的撑靴16，两撑靴16合成环状，主梁1由两撑靴16合成的中间孔中穿过，两个撑靴16之间设置有一个伸缩油缸2，伸缩油缸2具有两根活塞杆，两根活塞杆项两端延伸可以同时伸出，并可以同时缩回，两个撑靴16分别与两根活塞杆的端头固定，这样伸缩油缸可以使得两个撑靴分开，也可以使得两者合拢。主梁1与伸缩油缸2滑动配合，两者之间具有滑轨15。在主梁1的两侧具有推进油缸11，各个推进油缸11的活塞杆与主梁1铰接，处于主梁1一侧的各个推进油缸11的缸体与一个撑靴铰接，处于主梁1另一侧的各个推进油缸11的缸体与另一个撑靴16铰接。
在刀盘5的空腔中具有搅拌装置，搅拌装置的搅拌轴12为具有内孔的空心轴，搅拌轴12通过其内孔转动设置在泥浆输送管道7上，搅拌轴12的后端部固定有从动齿轮，在连接筒体4内设置有液压马达13，液压马达13的输出轴穿过刀盘的封板，并在穿过刀盘的封板的部分上设置有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合传递。在搅拌轴12上设置有搅拌叶片14。
本实施例中给出了一种具体的搅拌装置，也可以在泥浆输送管道外周的部分内设置有多个搅拌装置，只是搅拌装置的叶片较小，不会与泥浆输送管道发生干涉。
本实施例中的刀盘驱动系统为一种具体的驱动系统，驱动系统中各个部件的设置方式有很多具体的方式，这对本领域的技术人员来说都是常见的技术，在此不再一一列举。
在使用时，刀盘在驱动系统和推进系统的作用下切割岩体。伸缩油缸的活塞伸出，两撑靴会支撑在竖井的井壁上，伸缩油缸提供的推压力会使得竖井的井壁为撑靴提供很大的摩擦力，使得撑靴的位置不会改变，从而为刀盘提供反力。这时，与撑靴铰接的推进油缸伸长，推动主大梁和刀盘向下延伸。同时刀盘在驱动系统的驱动下持续旋转切割岩石。刀盘切削下来的渣土进入腔室与泥浆混合均匀后由排渣管道排出，实现了掘进与出渣同步。当推进缸的活塞杆完全伸出以后，伸缩油缸的活塞杆会缩回，撑靴离开竖井壁，这时推进油缸的活塞杆会缩回，带动撑靴一起向前移动。在推进油缸的活塞杆完全缩回后，伸缩油缸的活塞杆会伸长，撑靴再次顶压在竖井的井壁上，刀盘继续工作，以致完成整个竖井的施工。

Claims (7)

1.一种竖井TBM装置，其特征在于：包括主梁，主梁的前部设置有刀盘驱动系统，刀盘驱动系统的转动输出端固定设置有伸向前端的连接筒体，连接筒体的前端固定有刀盘，连接筒体通过主轴承转动支撑在盾体上，刀盘为空腔式半椭球型结构，刀盘的空腔中设有搅拌装置，刀盘的外表面上布设有刀具，刀盘上留有进料口，主梁中安装有泥浆输入管道和排渣管道，泥浆输入管道的前端一直延伸至刀盘的前端面，刀盘的后端部设置有与刀盘的空腔连通的排渣管道，排渣管道的后端通过主梁伸出，主梁的两侧均设置有推进系统，推进系统包括推进油缸，推进油缸的一端铰接在主梁上，推进油缸的另一端向后延伸并铰接有撑靴，两撑靴之间设置有用于将两撑靴压紧在竖井壁上的伸缩油缸。
2.根据权利要求1所述的竖井TBM装置，其特征在于：所述的刀具在刀盘上沿着由前端向后的螺旋线布设。
3.根据权利要求1或2所述的竖井TBM装置，其特征在于：所述的搅拌装置包括搅拌轴和搅拌叶片，搅拌轴为具有内孔的空心轴，搅拌轴由电机驱动。
4.根据权利要求3所述的竖井TBM装置，其特征在于：所述的推进油缸的一端作用在主梁上，另一端与撑靴连接。
5.根据权利要求4所述的竖井TBM装置，其特征在于：所述的伸缩油缸为双作用油缸，具有两个活塞杆，两撑靴分别与伸缩油缸的两个活塞杆的端头固定，所述推进油缸的活塞杆与主梁铰接，推进油缸的缸体与撑靴铰接。
6.根据权利要求5所述的竖井TBM装置，其特征在于：所述的刀盘驱动系统为液压驱动系统或电机驱动系统。
7.根据权利要求6所述的竖井TBM装置，其特征在于：所述的推进油缸与伸缩油缸均为液压推进缸。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104110263B (zh) * 2014-07-21 2016-10-26 洛阳理工学院 一种用于tbm的刀盘结构
CN108060913A (zh) * 2017-04-09 2018-05-22 杭州云蜂工业设计有限公司 一种海底可燃冰钻式开采装备
CN109958440B (zh) * 2017-12-25 2021-07-30 中铁工程装备集团有限公司 一种新型分体式竖井掘进机
CN109139017B (zh) * 2018-10-26 2024-03-15 中铁工程装备集团有限公司 一种沉井法竖井掘进机及其施工方法
CN110056366A (zh) * 2019-05-17 2019-07-26 中铁工程装备集团有限公司 一种敞开式tbm辅助撑靴装置
CN110984998B (zh) * 2020-02-26 2020-05-26 中国铁建重工集团股份有限公司 一种竖井用回转接头装置
CN113175326B (zh) * 2021-04-09 2022-08-19 重庆文理学院 自动测量式tbm施工的掘进测量机及使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202810858U (zh) * 2012-08-24 2013-03-20 中铁隧道装备制造有限公司 一种巷道掘进机
CN103104263A (zh) * 2013-02-05 2013-05-15 中船重工（青岛）轨道交通装备有限公司 适用于复杂地层的掘进机
CN103195431A (zh) * 2013-03-29 2013-07-10 中国铁建重工集团有限公司 一种用于深立井全断面掘进机的出渣系统及方法
CN203476335U (zh) * 2013-09-16 2014-03-12 中铁隧道装备制造有限公司 一种竖井tbm装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202810858U (zh) * 2012-08-24 2013-03-20 中铁隧道装备制造有限公司 一种巷道掘进机
CN103104263A (zh) * 2013-02-05 2013-05-15 中船重工（青岛）轨道交通装备有限公司 适用于复杂地层的掘进机
CN103195431A (zh) * 2013-03-29 2013-07-10 中国铁建重工集团有限公司 一种用于深立井全断面掘进机的出渣系统及方法
CN203476335U (zh) * 2013-09-16 2014-03-12 中铁隧道装备制造有限公司 一种竖井tbm装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Robbins开式全断面掘进机;唐经世;《工程机械中册》;20101031;第182-186页 *
全断面巷道掘进机;周晓莉;《矿山机械》;20100831;第98-99页 *

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