DE2829053B2 - Bearing for the cutting wheel of a driving shield that works with a pressurized air or liquid-supported face - Google Patents
Bearing for the cutting wheel of a driving shield that works with a pressurized air or liquid-supported faceInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Lagerung des Schneidrades einer mit druckluft- oder flüssigkeitsabgestützter Ortsbrust arbeitenden Schildvortriebsmaschine, bei der das Schneidrad drehbar innerhalb der bzw. einer der Schottwände gelagert ist, wobei die Lageranordnung zwei in der Schottwand verlagerte Außengehäusehälften aufweist.The invention relates to the mounting of the cutting wheel with a compressed air or liquid supported Working face shield tunneling machine in which the cutting wheel is rotatable within the or one of the Partition walls is mounted, the bearing arrangement having two outer housing halves displaced in the partition wall having.
Bei dem in der DE-AS 15 34 605 beschriebenen Vortriebsschild wird die Beweglichkeit des Bohrkopfes dadurch erreicht, daß der Lagerkörper als plattenförmiger Jochträger ausgebildet ist und Armansätze aufweist, mit denen er in Aussparungen des Schildmantels längsverschieblich und kippbar gelagert ist, so daß eine Längsbewegung auch mit einer Kippbewegung kombiniert werden kann. Auf der rückwärtigen Seile des Jochträgers greifen hierbei hydraulische Pressen an, die sich gegen die Schottenwand abstützen, wobei die hydraulischen Pressen den Bewegungen des Jochträgers folgen können. Mit einer derartigen Lagerung des Bohrkopfcs kann eine vollständige Abdichtung bei voller Beweglichkeit in allen Richtungen nicht erreicht werden, weil der Jochträger an den Enden der Armansätze Kugelkalotten trägt, die eine sichere Abdichtung nicht ermöglichen. In der DE-AS 1 5 34 688 ist eine Tunnelbohrmaschine beschrieben, bei der die Drehachse des drehbaren Fräsers zwecks Änderung der Bohrrichtung gegenüber der Schildlängsachse verachwenkbar ist Die Verbesserung der Verschwenkung der Fräserdrehachse wird dadurch erreicht, daß das dem Fräser benachbarte Lager der Fräserwelle im Schild außermittig verlagerbar ist, wobei Justierglieder für eine relativ zur Schildlängsachse radiale Verstellung der vorderen Lagerung der Fräserwelle vorgesehen sind. Die Verstellung erfolgt dabei durch Stellschrauben undIn the case of the propulsion shield described in DE-AS 15 34 605, the mobility of the drill head achieved in that the bearing body is designed as a plate-shaped main beam and has arm attachments, with which it is mounted longitudinally displaceable and tiltable in recesses of the shield shell, so that a Longitudinal movement can also be combined with a tilting movement. On the rear ropes of the Yoke girders attack here hydraulic presses that are supported against the bulkhead wall, with the hydraulic presses can follow the movements of the main beam. With such a storage of the Bohrkopfcs cannot achieve a complete seal with full mobility in all directions because the main beam carries spherical caps at the ends of the arm attachments, which ensure a safe Do not allow sealing. In DE-AS 1 5 34 688 a tunnel boring machine is described in which the The axis of rotation of the rotatable milling cutter can be pivoted relative to the longitudinal axis of the shield for the purpose of changing the drilling direction The improvement of the pivoting of the milling cutter axis of rotation is achieved in that the dem Milling adjacent bearings of the milling cutter shaft in the shield is eccentrically displaceable, with adjusting members for a relative to the shield longitudinal axis radial adjustment of the front bearing of the cutter shaft are provided. The adjustment is made by adjusting screws and
ίο stufenweise Einlagerung von Zwischenscheiben. Jedoch sind bei einer derartigen Anordnung Voraussetzungen gleichzeitig für eine Steuerung des Schneidrades und eine sichere Abdichtung zwischen vorderem Druckraum und Tunnelraum nicht gegeben. In der DE-AS 25 04 370 ist eine Vortriebsmaschine beschrieben, bei der die Einstellbarkeit des Bohrkopfes dadurch erreicht wird, daß Schwenklager vorgesehen sind, die gleichzeitig höhenversetzbar und in verschiedenen Höheneinsteflungen feststellbar sind. Diese Art von Verschwenkbarkeit läßt eine sichere Abdichtung gegen den Innenraum der Vortriebsmaschine nicht zu. In der DE-OS 22 34 965 ist eine Schildvortriebsmaschine beschrieben, bei der Kardangelenke vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, daß der Lagerkörper desίο Gradual storage of spacers. However are prerequisites for a control of the cutting wheel and at the same time in such an arrangement a secure seal between the front pressure space and the tunnel space is not given. In the DE-AS 25 04 370 describes a driving machine in which the drill head can be adjusted as a result is that pivot bearings are provided, which can be adjusted in height at the same time and in different height settings are detectable. This type of pivoting allows a secure seal against the Inside the tunneling machine not too. In DE-OS 22 34 965 a shield tunneling machine is described, are provided in the universal joints, which are arranged such that the bearing body of the
2·; Bohrkopfes mit Führungsorganen verbunden ist. Auch diese Anordnung läßt neben der Verstellbarkeit eine sichere Abdichtung des Inneren der Vortriebsmaschine nicht zu. In der DE-OS 26 15 264 ist eine Vortriebseinrichtung für das Auffahren von Tunneln, Stollen u. dgl.2 ·; Drill head is connected to guide organs. Even this arrangement allows, in addition to the adjustability, a secure sealing of the interior of the tunneling machine not to. In DE-OS 26 15 264 a propulsion device for driving tunnels, tunnels and the like.
«ι beschrieben, bei der zur Richtungssteuerung des Schildes über den Schildumfang verteilt mehrere ausstellbare Spreizorgane vorgesehen sind, die gegenüber der vertikalen und horizontalen Längsmittelebene des Schildes unter einem spitzen Winkel in Umfangsrichtung versetzt an dem Schild angeordnet sind. Mittels dieser Spreizorgane ist zwar eine Richtungssteuerung des. Bohrkopfes möglich, jedoch bietet diese Anordnung keine geeigneten Voraussetzungen für die Ausbildung einer sicheren Abdichtung gegen das Innere der Vortriebsmaschine. Allen bekannten Anordnungen zur Richtungssteuerung des Vortriebsschildes ist gemeinsam, daß es sich nicht um Hydroschilde handelt und daher die Aufgabe nicht besteht, neben den Mitteln zur Richtungssteuerung zusätzlich Mittel zur sicheren«Ι described, in the case of the directional control of the shield distributed over the circumference of the shield several expandable spreading members are provided, which are opposite to the vertical and horizontal longitudinal center plane of the shield are arranged offset on the shield at an acute angle in the circumferential direction. Means These spreading members can control the direction of the drill head, but this arrangement offers no suitable conditions for the formation of a secure seal against the interior of the Tunneling machine. All known arrangements for controlling the direction of the propulsion shield have in common: that it is not a question of hydroshields and therefore the task does not exist, in addition to the means for Directional control additionally means for safe
Ί5 Abdichtung vorzusehen. Auch sind die vorgesehenen Mittel zur Richtungssteurung in ihrem konstruktiven Aufbau von der angemeldeten Erfindung derart verschieden, daß sie die Erfindung nicht nahelegen.Ί5 Sealing to be provided. They are also provided Means for direction control in their structural design of the pending invention in such a way different that they do not suggest the invention.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, für einen Hydroschild mit einer druckluft- oder flüssigkeitsabgestützten Ortsbrust für das Schneidrad eine Lagerung zu entwickeln, die eine weitgehende Richtungssteuerung des Schneidrades möglich macht und eine vollständige und wirksame Abdichtung zwischen vorderem Druck-The invention is based on the task of a hydroshield with a compressed air or liquid supported Developing a face for the cutting wheel that allows extensive directional control of the cutting wheel makes possible and a complete and effective seal between the front pressure
r>5 raum und Tunnelraum gewährleistet, wobei auf eine Lagerung und Führung des Bohrkopfes der DE-AS 15 34 605 zu verzichten war, weil die dort vorgesehene Kugelkalotte auf kleiner Fläche Abstiiizdrückc erzeugt, die eine sichere Abdichtung nicht gewährleisten. r > 5 space and tunnel space guaranteed, whereby a storage and guidance of the drill head of DE-AS 15 34 605 had to be dispensed with, because the spherical cap provided there generates Abstiiizrückc on a small area, which do not ensure a secure seal.
hn Die Erfindung besteht darin, daß die beiden Außengehäusehälften der Lageranordnung eine Ausnehmung aufweisi-n, in die, die sie umgehende Schottwand mit an ihr ausgebildeten Gleitlläcrun in radialer Richtung glcitbuweglich eingreift, dall sie mit hn The invention consists in that the two outer casing halves of the bearing assembly a recess aufweisi-n, in which it engages with immediate bulkhead glcitbuweglich formed on their Gleitlläcrun in the radial direction, they Dall with
br> kugelkalottenartig ausgebildeter Innenflache in Richtung der Drehachse des Schncidnulcs kippbeweglich auf kugelförmigen Gleitflächcn eines sich auf dem Getriebegehäuse abstützenden I.ageiringes gelagertB r > spherical cap-like inner surface in the direction of the axis of rotation of the Schncidnulcs tiltable mounted on spherical sliding surfaces of a bearing ring supported on the gear housing
sind, der in seinem mittleren Bereich eine Ausnehmung aufweist, in die ein mit den beiden Außengehäusehälften verbundener Verbindungsring mit Spiel eingreift, dessen innere, sich am Lagerring absetzende Auflagerflache eine die K-ippbewegung zwischen Lagerring und Lageraußengehäuse ermöglichende Ausbildung aufweist, wobei die Außengehäusehälften gegen die Schottwandgleitflächen über eine der Lagerring gegen das Getriebegehäuse beidseitig der Schottwand über je eine stopfbuchsenartig nachstellbare Dichtung abgedichtet sindare, which has a recess in its central area, into which one with the two outer housing halves connected connecting ring engages with play, the inner bearing surface of which is deposited on the bearing ring has a design that enables the tilting movement between the bearing ring and the bearing outer housing, wherein the outer housing halves against the bulkhead sliding surfaces via one of the bearing rings the gear housing on both sides of the bulkhead over each a gland-like adjustable seal are sealed
Der technische Fortschritt der Erfindung besteht darin, daß bei Aufrechterhaltung des Vorteils eines atmosphärischen Luftdruckes im Schildinnenraum, nämlich hinter der Schottwand, die Steuerbarkeit des Schildes dadurch erheblich verbessert ist, daß die Lageranordnung, die das Getriebegehäuse bzw. die Getriebefälle führt, drei Bewegungen möglich macht, nämlich eine Radialbewegung, eine Längsverschiebung und schließlich eine Kippbewegung des Schneidrades, und daß bei allen Bewegungen gleichzeitig die erforderliche Dichtwirkung vorhanden ist und auch dann erhalten bleibt, wenn Teile der Dichtung nach längerer Benutzung erneuert werden müssen.The technical advance of the invention is that while maintaining the benefit of a atmospheric air pressure in the shield interior, namely behind the bulkhead, the controllability of the Shield is significantly improved in that the bearing assembly that the gear housing or the Gear case leads, makes three movements possible, namely a radial movement, a longitudinal displacement and finally a tilting movement of the cutting wheel, and that with all movements simultaneously the The required sealing effect is present and is retained even if parts of the seal are after need to be renewed after prolonged use.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Außenlagergehäuse mit Abstützplatten \ ersehen, zwischen die und die gegenüberliegenden Teile der Schottwand zur Radialversteilbarkeit und Justierung des Lagergehäuses innerhalb der Schottwand führungsleisten von unterschiedlicher Stärke einschiebbar sind. Diese Ausbildung bietet die Möglichkeit, die Position des Lagergehäuses zu justieren zwecks einer radialen Verstellung der Lageranordnung in bezug auf den Mantel des Gehäuses.In a further embodiment of the invention, the outer bearing housing with support plates is seen, between the and the opposite parts of the bulkhead for radial adjustment and adjustment of the bearing housing within the bulkhead guide rails of different thicknesses can be inserted are. This training offers the opportunity to adjust the position of the bearing housing for the purpose of a radial adjustment of the bearing arrangement with respect to the casing of the housing.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.
F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung und als Vertikal-Schnitt den vorderen Teil eines SchiiJes für einen mechanischen Tunnelvortrieb mit flüssigkeitsgestützter Ortsbrust;F i g. 1 shows in a schematic representation and as a vertical section the front part of a SchiiJes for a mechanical tunnel drive with a liquid-supported face;
Fig.2 zeigt in vergrößerter Darstellung den mittleren Teil von Fig. 1 mit dem Schneidrad mit Lagerung und Getriebe;2 shows in an enlarged Since r position the middle part of Figure 1 with the cutting wheel with storage and transmission.
Fig.3 zeigt eine Schnittdarstellung der kompletten Lageranordnung für das Getriebegehäuse bzw. die Getriebewelle;3 shows a sectional view of the complete Bearing arrangement for the gear housing or the gear shaft;
F i g. 4 zeigt eine Vorderansicht der Lageranordnung gemäß Pfeil 99 in Fig.3 mit der Darstellung der Elemente für die radiale Verschiebbarkeit der Lageranordnung. F i g. 4 shows a front view of the bearing arrangement according to arrow 99 in FIG. 3 with the representation of FIG Elements for the radial displaceability of the bearing arrangement.
In der Darstellung gemäß F i g. 1 und 2 ist der Schildmantel mit 40, die vordere Schneidkante des Schildmantels mit 41 und das Schneidrad mit 42 bezeichnet; 43 ist die Schottwand, die das Schildinnere gegen den Überdruckbereich abdichtet, der mit 44 bezeichnet ist. 45 sind die Druckzylinder, mit deren Hilfe sich der Schild gegen die Tübbings 46 abstützt. Das Schneidrad 42 ist auf einer Antriebswelle 50 befestigt.In the illustration according to FIG. 1 and 2 is the shield jacket with 40, the front cutting edge of the Shield jacket with 41 and the cutting wheel with 42; 43 is the bulkhead that is the inside of the shield seals against the overpressure area, which is denoted by 44. 45 are the pressure cylinders, with their help the shield is supported against the segments 46. The cutting wheel 42 is attached to a drive shaft 50.
Mit 48 ist in Fig. 1 diejenige Zone hinter der Schottwand Γ bezeichnet, in der bereits atmosphärischer Druck vorhanden ist, womit das Arbeilen innerhalb des Vortriebsschildes erleichtert wird und auch Drucklufterkrankungen verhindert werden.With 48 that zone behind the bulkhead Γ is designated in Fig. 1, in which already atmospheric Pressure is present, which makes working within the propulsion shield easier and Compressed air diseases can also be prevented.
Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung den minieren Teil des Schneidrades 42 mit der Lagerausbildung, deren Einzelheiten sirh aus der Darstellung in Fig.3 ergeben. Gemäß der Darstellung in F i g. 2 befindet sich hinter dem erfindungsgemäßen Lager das Getriebe 61, dessen Umrisse lediglich angedeutet wurden, weil Getriebeausbildungen zum Antrieb des .Schneidrades im wesentlichen bekannt sind.Fig. 2 shows the mine in an enlarged view Part of the cutting wheel 42 with the bearing training, the details of which can be seen from the illustration in FIG result. According to the illustration in FIG. 2, the gear 61 is located behind the bearing according to the invention, the outlines of which were only indicated because gear trainings for driving the .Schneidrades in essential are known.
Wie F i g. 3 erkennen läßt, sind die beiden Außengehäusehälften 3 derart ausgebildet, daß sie eineLike F i g. 3 shows the two outer housing halves 3 designed such that they have a
to Ausnehmung aufweisen. In diese Ausnehmung greift die Schottwand 1' mit Gleitführungen 1 in radialer Richtung ein. Durch diese Ausbildung entsteht eine Verbindung zwischen der Schottwand 1' und den anschließenden Tetien einerseits und der Lageranordnung andererseits, die in radialer Richtung gleitbeweglich ist Außerdem sind die Außengehäusehälften, die auf der Innenseite die Form einer Kugelkalotte haben, auf dem Lagerring 2 gelagert, dessen Oberfläche der Form der Kugelkalotte angepaßt ist Durch eine Relativbewegung zwischen den Außengehäusehälften 3 und dem Lagerring 2 kann die Antriebswelle 50 mittels der kugelförmigen Gleitflächen 32 eine Kippbewegung ausführen. Der Lagerring 2 weist im mittleren Bereich eine Ausnehmung 33 auf, in die ein mit den beiden Außengehäusehälften verbunde-to have recess. The engages in this recess Partition wall 1 'with sliding guides 1 in the radial direction. This training creates a connection between the bulkhead 1 'and the adjoining Tetien on the one hand and the bearing arrangement on the other hand, which is slidable in the radial direction. In addition, the outer housing halves that are on the inside are the Have the shape of a spherical cap, mounted on the bearing ring 2, the surface of which has the shape of the spherical cap is adapted By a relative movement between the outer housing halves 3 and the bearing ring 2, the Drive shaft 50 perform a tilting movement by means of spherical sliding surfaces 32. The bearing ring 2 has in the middle area a recess 33 into which a connected to the two outer housing halves
2Ί ner Verbindungsring 4 mit Spiel eingreift, wodurch die Kippbewegung in beiden Richtungen, nämlich nach vorn und nach rückwärts, eine Begrenzung erhält Hierbei sind die Außengehäusehälften 3 gegen die Schottwandleitführungen 1 über Dichtungen 19, 20 und2Ί ner connecting ring 4 engages with play, whereby the Tilting movement in both directions, namely forwards and backwards, is limited Here, the outer housing halves 3 are against the bulkhead guide 1 via seals 19, 20 and
JO der Lagerring 2 gegen das Getriebegehäuse 47 beidseitig der Schottwand Γ über je eine Dichtung 18, 20' abgedichtet, wobei besonders vorteilhaft ist, daß die erwähnten Dichtungen durch Stopfbuchsen jederzeit nachstellbar und auswechselbar sind. Das Getriebegehäuse 47 ist längsverschieblich gelagert. In Aussparungen des Lagerringes 2 sind Stopfbuchsen 5 vorgesehen, deren Nachstellung durch Stellschrauben 23 erfolgt Die Dichtungen 19 und 20 sind gesichert durch Stopfbuchsen 6, die durch Befestigungsmittel 26 und 28 nachgestellt werden können. Neben den bereits erwähnten Dichtungen sind auch noch statisch wirkende Dichtungen 22 in der Gleitfläche 32 vorgesehen. 29 ist eine Befestigungsschraube mit Dichtungen 21 zur Sicherung des Verbindungsringes 4. Ferner ist zwecks Sicherung der Gleitfläche 32 ein Haltering 7 vorgesehen, der sich auf der Innenseite gegen statische Dichtungen T anlegt. Dieser Haltering 7 ist gesichert durch Stellschrauben 24 mit Unterlagsscheibe 15. Mit 17 ist ein Schmiernippel für die Fettschmierung bezeichnet Mit 8 ist ein Organ zur Abstützung bezeichnet, das an den Außengehäusehälften 3 mittels Koptschrauben 25 mit Unterlagsscheiben 16 befestigt ist.JO the bearing ring 2 is sealed against the gear housing 47 on both sides of the bulkhead Γ via a seal 18, 20 ', it being particularly advantageous that the aforementioned seals can be readjusted and exchanged at any time by means of stuffing boxes. The gear housing 47 is mounted so as to be longitudinally displaceable. Stuffing boxes 5 are provided in recesses in the bearing ring 2 and are adjusted by means of adjusting screws 23. The seals 19 and 20 are secured by stuffing boxes 6, which can be adjusted by means of fasteners 26 and 28. In addition to the seals already mentioned, statically acting seals 22 are also provided in the sliding surface 32. 29 is a fastening screw with seals 21 for securing the connecting ring 4. Furthermore, a retaining ring 7 is provided for the purpose of securing the sliding surface 32, which rests against static seals T on the inside. This retaining ring 7 is secured by adjusting screws 24 with washer 15. 17 is a grease nipple for grease lubrication.
Fig. 4 zeigt entsprechend der Pfeilrichtung 99 in F i g. 3 die grundsätzliche Anordnung der Lageranord-FIG. 4 shows in the direction of arrow 99 in FIG F i g. 3 the basic arrangement of the bearing arrangement
r>r) nung in der Schottwand in der Vorderansicht. Mit 60 sind Führungsleisten bezeichnet, die durch unterschiedlich wählbare Dicken zur Positionierung der Lageranordnung im Verhältnis zu den Achsen des Schildes benutzt werden können, d. h. um die radiale Verschieb- R > r ) tion in the bulkhead in the front view. With 60 guide strips are designated, which can be used by different selectable thicknesses for positioning the bearing arrangement in relation to the axes of the shield, ie to the radial displacement
wi barkeit zu ermöglichen und nach der Einsteilung zu justieren. Die Darstellung zeigt die Ausbildung des Abslützungsorgans 8 mit den Kopfschrauben 25 und den Kopfschrauben 23.to enable efficiency and according to the classification adjust. The illustration shows the formation of the protective organ 8 with the head screws 25 and the head screws 23.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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| GB2026575A (en) | 1980-02-06 |
| GB2026575B (en) | 1982-11-03 |
| JPS557394A (en) | 1980-01-19 |
| DE2829053C3 (en) | 1981-06-25 |
| JPS641639B2 (en) | 1989-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| OAP | Request for examination filed | ||
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