CN216342134U - 一种用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及盾构机领域，具体地说是一种用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置，包括多组扭力臂组件，且所述扭力臂组件设于伸缩盾中，所述扭力臂组件包括第一扭力臂、液压缸和第二扭力臂，其中第一扭力臂和第二扭力臂对称设置，且第一扭力臂尾端与前盾固连、头端与所述液压缸头端铰接，第二扭力臂尾端与中盾固连、头端所述液压缸尾端铰接；所述第一扭力臂和第二扭力臂结构相同，均包括尾端的支撑部、中间的变径部和头端的钩状折弯部，其中变径部的宽端与支撑部衔接、窄端与钩状折弯部衔接，并且伸缩盾伸缩时，第一扭力臂头端和第二扭力臂头端垂直距离保持不变。本实用新型改变了刚性固定结构的防转动形式，实现了可调行程下的防转动形式。

Description

一种用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置

技术领域

本实用新型涉及盾构机领域，具体地说是一种用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置。

背景技术

硬岩双护盾隧道掘进盾构机在掘进过程中，其最前端的刀盘不断旋转实现切削岩层或渣土，而设于刀盘后侧的前盾、中盾等结构，其中装有大量检测和供应设备，不能随着刀盘发生偏斜转动，只能做平稳的直线前进，因此设计时一般都在前盾上设置顶紧防转动装置，以保持前盾固定，然后在前盾和中盾之间设置防扭转装置，以控制中盾与前盾相对无扭转。目前对软土层的土压盾构机，其前盾防转动结构为前盾盾壳外围的防滑钢筋，如果是被动铰接形式，前盾和中盾盾体直接通过螺栓把合成为一体，不需要扭力臂控制，如果为主动铰接形式，则前盾和中盾之间增加固定扭力臂装置(视盾体直径可增加1套或2套)，以保持前盾与中盾同步。

如图7～9所示，现有前盾和中盾之间的固定扭力臂为刚性的焊接结构，其焊接于前盾后部盾壁和盾壳上，长臂部分伸出前盾盾壳与中盾前部的挡块相配合，可转压板则绕着中间销轴旋转，且有干油润滑，当中盾与前盾之间有相对转动时，挡块受到可转压板阻挡，保持原位，当盾构机拐弯时，前盾与中盾会形成角度，这时可转压板在挡块阻挡下旋转相同角度，同样阻挡中盾发生偏移转动。

但对硬岩层的双护盾盾构机而言，其前盾防转动结构为液压缸顶紧装置，而且前盾和中盾之间由于设有伸缩盾需要伸缩运动，其不能采用固定的扭力臂形式，并且防扭转装置的设计需要保证直线移动轨迹。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置，改变了刚性固定结构的防转动形式，实现了可调行程下的防转动形式。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置，包括多组扭力臂组件，且所述扭力臂组件设于位于前盾和中盾之间的伸缩盾中，所述扭力臂组件包括第一扭力臂、液压缸和第二扭力臂，其中第一扭力臂和第二扭力臂对称设置，且第一扭力臂尾端与前盾固连、头端与所述液压缸头端铰接，第二扭力臂尾端与中盾固连、头端与所述液压缸尾端铰接；所述第一扭力臂和第二扭力臂结构相同，均包括尾端的支撑部、中间的变径部和头端的钩状折弯部，其中变径部的宽端与支撑部衔接、窄端与钩状折弯部衔接，并且伸缩盾伸缩时，第一扭力臂头端和第二扭力臂头端垂直距离保持不变。

所述第一扭力臂尾端设有第一底座固装于前盾上，所述第二扭力臂尾端设有第二底座固装于中盾上。

所述第一扭力臂头端和第二扭力臂头端均通过铰接轴与所述液压缸对应端部铰接，且所述铰接轴端部设有注油孔、内部设有油道。

所述第一扭力臂和第二扭力臂均为箱式结构，所述箱式结构包括两侧的侧板以及设于两侧侧板之间的中间板。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型利用液压缸连接两侧的扭力臂，并且两个扭力臂和液压缸随着伸缩盾伸缩变化，从而改变了刚性固定结构的防转动形式，实现了可调行程下的防转动形式。

2、本实用新型的两个扭力臂对称设置，且均包括支撑部、变径部和钩状折弯部，这种外形设计无论伸缩盾伸缩距离如何变化，均能保证两个扭力臂铰接端垂直距离相同，进而保证直线运动轨迹。

3、本实用新型整体结构简单，安装方便，控制效果好。

附图说明

图1为本实用新型的主视图，

图2为图1中的I-I视图，

图3为图1中本实用新型的立体示意图，

图4为图1中的防扭转组件在伸缩盾伸出时的状态示意图，

图5为图1中的防扭转组件在伸缩盾缩回时的状态示意图，

图6为图5中的防扭转组件立体示意图，

图7为现有技术中前盾和中盾通过固定扭力臂连接示意图，

图8为图7中的固定扭力臂示意图，

图9为图8中的固定扭力臂立体示意图。

其中，1为前盾，2为扭力臂组件，201为第一扭力臂，202为液压缸，203为第二扭力臂，204为第二底座，205为第一底座，206为铰接轴，207为支撑部，208为变径部，209为钩状折弯部，210为侧板，211为中间板，3为伸缩盾，4为中盾。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～6所示，本实用新型包括多组设于伸缩盾3中的扭力臂组件2，所述扭力臂组件2包括第一扭力臂201、液压缸202和第二扭力臂203，其中第一扭力臂201和第二扭力臂203对称设置，且第一扭力臂201尾端与前盾1固连、头端与所述液压缸202头端铰接，第二扭力臂203尾端与中盾4固连、头端与所述液压缸202尾端铰接，如图2所示，本实施例中设有两组扭力臂组件2，且两组扭力臂组件2分设于伸缩盾3两侧防止前盾1和中盾4发生扭转。

如图4～5所示，所述第一扭力臂201和第二扭力臂203结构相同，均包括支撑部207、变径部208和钩状折弯部209，其中支撑部207与对应盾体固连，变径部208的宽端与支撑部207衔接、窄端与钩状折弯部209衔接，钩状折弯部209与液压缸202对应端部铰接，两个扭力臂位置随着伸缩盾3伸缩变化，并且依靠液压缸202的伸缩实现变位，其中液压缸202无论在图4所示伸缩盾3的最大伸出状态，还是图5所示伸缩盾3起始状态时，其都为最大伸出长度B，而此时两个扭力臂的头端垂直距离保持不变均为A，并且在行程距离变化过程中，两个扭力臂的头端垂直距离始终保持为A，其中在伸缩盾3行程中间位时，液压缸202处于垂直状态并回缩到最小长度，此时液压缸202长度等于A，这样在伸缩过程中，无论扭力臂位置如何变化，所述扭力臂组件2均能保证直线运动轨迹。两个扭力臂的支撑部207、变径部208和钩状折弯部209具体尺寸根据实际需要计算设计。

如图1所示，所述第一扭力臂201尾端设有第一底座205固装于前盾1上，所述第二扭力臂203尾端设有第二底座204固装于中盾4上。所述扭力臂组件2均能保证直线运动轨迹也即使第一底座205和第二底座204直线移动。

如图4所示，所述第一扭力臂201头端的钩状折弯部209和第二扭力臂203头端的钩状折弯部209均通过铰接轴206与所述液压缸202对应端部铰接，且所述铰接轴206端部设有注油孔、内部设有油道实现干油润滑，其结构和图8中润滑结构相同。

如图6所示，所述第一扭力臂201和第二扭力臂203均为箱式结构，所述箱式结构包括两侧的侧板210以及设于两侧侧板210边沿之间的中间板211。由于伸缩盾3本体尺寸较大，前盾1与中盾4间有一定距离，扭力臂安装位置也有一定距离，而伸缩盾3伸出行进时，前盾1和中盾4距离更大，此时偏转扭矩很大，要保持扭力臂和液压缸202处于同一个平面内而不扭曲，对扭力臂承受的刚性强度要求很高，所以两个扭力臂设计为焊接箱式结构，可以承受较大的扭力，刚性好，不易变形。

本实用新型的工作原理为：

如图7～9所示，现有技术中的扭力臂为刚性的焊接固定结构，依靠盾体上的防转挡块受到可转压板阻挡实现防扭转效果，但固定扭力臂无法移动。

而如图1～6，本实用新型为双护盾盾构机盾体的一部分，包括多组安装在前盾1和中盾4之间的伸缩盾3中的防扭转组件2实现防扭转功能。所述防扭转组件2的安装位置和安装形式如图1～3所示，其功用是保证盾体运行过程保持不转动，因双护盾特点是设有伸缩盾3伸缩，其运动与单盾不同，是分段完成的，故防扭转也需要满足这一特点。如图1～3所示，盾体左右两侧分别安装一组防扭转组件2，因前盾1已经靠顶紧缸固定，所以中盾4受到两组防扭转组件2的限制，不会发生转动。在前盾1随着刀盘前行时，伸缩盾3外盾也跟着前行，而内盾则和中盾4依靠撑紧盾的作用停留在原地，此时如图4所示，液压缸202位置随行进距离发生改变，整个防扭转组件2加长直至达到行程位置，在达到行程位置后，盾构机推进缸回缩，此时内盾和中盾4开始前行，液压缸202随之回位，整个防扭转组件2缩回，直至重新恢复至图5所示状态，如此完成一次动作循环。所述伸缩盾3结构为本领域公知技术。

另外如图4～5所示，所述第一扭力臂201和第二扭力臂203对称设置且结构相同，均包括支撑部207、变径部208和钩状折弯部209，两个扭力臂和液压缸202位置变化同时，始终保持两个扭力臂头端垂直距离为A，进而保证直线运动轨迹。

Claims (4)

1.一种用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置，其特征在于：包括多组扭力臂组件(2)，且所述扭力臂组件(2)设于位于前盾(1)和中盾(4)之间的伸缩盾(3)中，所述扭力臂组件(2)包括第一扭力臂(201)、液压缸(202)和第二扭力臂(203)，其中第一扭力臂(201)和第二扭力臂(203)对称设置，且第一扭力臂(201)尾端与前盾(1)固连、头端与所述液压缸(202)头端铰接，第二扭力臂(203)尾端与中盾(4)固连、头端与所述液压缸(202)尾端铰接；所述第一扭力臂(201)和第二扭力臂(203)结构相同，均包括尾端的支撑部(207)、中间的变径部(208)和头端的钩状折弯部(209)，其中变径部(208)的宽端与支撑部(207)衔接、窄端与钩状折弯部(209)衔接，并且伸缩盾(3)伸缩时，第一扭力臂(201)头端和第二扭力臂(203)头端垂直距离保持不变。

2.根据权利要求1所述的用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置，其特征在于：所述第一扭力臂(201)尾端设有第一底座(205)固装于前盾(1)上，所述第二扭力臂(203)尾端设有第二底座(204)固装于中盾(4)上。

3.根据权利要求1所述的用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置，其特征在于：所述第一扭力臂(201)头端和第二扭力臂(203)头端均通过铰接轴(206)与所述液压缸(202)对应端部铰接，且所述铰接轴(206)端部设有注油孔、内部设有油道。

4.根据权利要求1所述的用于硬岩双护双模盾构机的防扭转装置，其特征在于：所述第一扭力臂(201)和第二扭力臂(203)均为箱式结构，所述箱式结构包括两侧的侧板(210)以及设于两侧侧板(210)边沿之间的中间板(211)。

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