DE3210045C2

DE3210045C2 -

Info

Publication number: DE3210045C2
Application number: DE3210045A
Authority: DE
Inventors: Werner 3160 Lehrte De Wippig
Original assignee: Voest Alpine Bergtechnik GmbH
Current assignee: Sandvik Mining and Construction GmbH
Priority date: 1982-03-19
Filing date: 1982-03-19
Publication date: 1992-04-09
Also published as: DE3210045A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Tunnelvortriebsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Tunnelvortriebsmaschine ist aus der EP 0 42 993 B1 bekannt. Bei dieser bekannten Tunnelvortriebsmaschine wird jedoch ein einheitliches Lagergehäuse zur Abstützung der Bohrkopfwelle und des Aufsteckgetriebes genutzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Tunnelvortriebsmaschine derart weiter zu entwickeln, daß insbesondere bei hohen Gesteinsfestigkeiten und hohen Belastungen des Antriebes der Verschleiß der Antriebszahnräder und Ritzel und Lagerungen herabgesetzt wird und diese Teile so angeordnet sind, daß ein Austausch einzelner Teile der Lagerung und Antriebsmittel erleichtert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des Anspruches 1 vorgesehenen Merkmale vorgeschlagen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Aufsteckgetriebe durch paarweise angeordnete, elastische Drehmomentstützen gegen das Schildgehäuse oder die Abspannkonstruktion abgestützt. Die Antriebskraft für die Bohrkopfwelle wird durch ein Zahnrad im Aufsteckgetriebe übertragen, das parallelachsig zur Bohrkopfwelle angeordnet ist.

Bei einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Lagergehäuse zweiteilig und auch teilbar ausgebildet, um den Austausch von Lagerteilen möglich zu machen, die dem Verschleiß besonders ausgesetzt waren. Innerhalb des Lagergehäuses sind zwei stufenförmige Anlageflächen für ein Lager vorgesehen, das zur Aufnahme von Schrägkräften angeordnet ist. Außerdem sind im Lagergehäuse mindestens zwei Druckrollen-Pendellager angeordnet, die die Radialbelastung übernehmen.

Zur Erzeugung der Vortriebskraft ist ein Hydraulikzylinder mit beiderseitigen Gelenkanschlüssen versehen, der sich am rückwärtigen Ende an einer Halterung des Schildmantels abstützt, während er am vorderen Ende an einer Halterung angreift, die auf dem Lagergehäuse für die Bohrkopfwelle angeordnet ist.

Erfindungsgemäß sind ferner am Lagergehäuse Armansätze vorgesehen, die sich in Aussparungen der Schildkonstruktion oder des Stützgerüstes längsverschieblich führen. Alternativ oder auch zusätzlich kann die Bohrkopfwelle durch mindestens ein Drehkranzlager geführt sein.

Durch die absolute Trennung des Antriebes der Bohrkopfwelle und der Lagerung der Bohrkopfwelle ist erreicht worden, daß die beim Drehen des Bohrkopfes zwangsläufig auftretenden Schwingungen oder Vibrationen oder Stöße nicht mehr auf den Antrieb der Bohrkopfwelle übertragen werden. Diese Anordnung wirkt zwangsläufig verschleißmindernd und erhöht demzufolge die Lebensdauer der Maschine.

Durch mehrere in dem Lagergehäuse für die Bohrkopfwelle angeordnete Lager wird erreicht, daß die einzelnen Lager weniger beansprucht werden. Außerdem bietet diese Anordnung in der Lagerung die Möglichkeit, mit den üblichen Lagergrößen auszukommen, die bei der Anschaffung erheblich billiger sind und bei denen auch mit normalen Lieferzeiten gerechnet werden kann, während überdimensional ausgebildete Lager verhältnismäßig kostspielig sind und ungewöhnlich lange Lieferzeiten erfordern. Die Konstruktion des Lagergehäuses und die Teilbarkeit des Lagers bieten die Möglichkeit durch bloßes Hinausschieben des hinteren Teils auf der Bohrkopfwelle an die Lager heranzukommen und sie an Ort und Stelle auszuwechseln. Die Verwendung von Pendelrollenlager ist deshalb günstig, weil Kantenpressungen vermieden werden. Durch die geschilderte Anordnung wird die Bohrkopfwelle von Biegekräften aus dem Antriebsgetriebe freigehalten. Sie wird nur noch durch Torsionsmomente beansprucht.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht, entsprechend der Schnittlinie A-B in Fig. 2.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht mit der Bohrkopfwelle und mit den am Lagergehäuse angeordneten Armansätzen sowie die Ansicht von vier Aufsteckgetrieben;

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht, entsprechend der Schnittlinie C-D in Fig. 4 und den vorderen Teilen des Schildmantels;

Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht mit den paarweise angeordneten Drehmomentstützen; entsprechend Schnittlinie E-F in Fig. 3;

Fig. 5 zeigt die Schnittansicht einer Ausführungsform, bei der die Hohlwelle durch ein Drehkranzlager abgestützt ist.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Antrieb der Bohrkopfwelle 2 durch vier Aufsteckgetriebe 1, die ihre Antriebskraft durch Motoren 3 erhalten. Die Erzeugung der Antriebskraft kann auch durch auf der Vorderseite angeordnete Motoren 3′ erfolgen. Die Antriebskraft wird im Inneren des Aufsteckgetriebes durch ein Zahnrad 4 weitervermittelt, das auf Lagern 5 abgestützt ist.

Die rotierende Bohrkopfwelle 2 ist mit dem Teil 6 des Aufsteckgetriebes verbunden, der sich gegen die Lager 8 abstützt. In der Bohrkopfwelle 2 sind bei 7 Nutenanordnungen oder Paßfedern oder Keilklemmvorrichtungen oder Spannringsätze oder dgl. angeordnet, durch die die Drehkraft auf die Bohrkopfwelle 2 übertragen wird.

Auf dem vorderen Teil der Bohrkopfwelle 2 ist ein Lagergehäuse 14 angeordnet, das bei 15 zwecks Vornahme von Reparaturen teilbar ist. In diesem Lagergehäuse sind beispielsweise zwei Druckrollen- Pendellager 17 angeordnet, während etwa in der Mitte des Lagergehäuses Lager 18 angeordnet sind, die sich gegen Stufen 16 und 16′ abstützen und zur Aufnahme von Schrägkräften dienen. Die Vortriebskraft des Bohrkopfes 22 wird beispielsweise durch einen Hydraulikzylinder 10 erzeugt der an beiden Enden durch Gelenke 11 angeschlossen ist und zwar am hinteren Teil an der Halterung 12 die mit dem Schildgehäuse verbunden ist und am vorderen Ende mit einer Halterung 13, die die Schrägkraft an eine winklig angeordnete Stützwand abgibt. Die Schildwand ist mit 20 und die Schildwand-Versteifung mit 21 bezeichnet. Der hydraulische Preßzylinder ist mit 26 bezeichnet und stützt sich mittels des Kolbens 27 gegen die bereits fertiggestellte Tunnelwand 28 ab.

Die Ansicht in Fig. 2 zeigt beispielsweise vier Aufsteckgetriebe 1. Am Lagergehäuse 14 sind Armansätze 30 vorgesehen, die sich in Aussparungen der Schildkonstruktion oder des Stützgerüstes führen.

Die Darstellung in Fig. 3 und 4 zeigt eine Tunnelvortriebsmaschine mit dem Schildmantel 20, der Schildmantel-Verstärkung 21 und dem Preßzylinder 26, der sich gegen die Versteifung des Schildmantels 20 abstützt. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 2 ist ein Hydraulikzylinder 10 vorgesehen, der gleichachsig zu der Bohrkopfwelle mit den Gelenkpunkten 11 angeordnet ist. Der Schildmantel 14 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1. Er ist ebenfalls bei 15 teilbar. Pendelrollenlager 17 sind im Abstand im vorderen Teil des Lagergehäuses 14 angeordnet und dahinter das Lager 18 zur Aufnahme von Schrägkräften. Die Schnittansicht in Fig. 4, entsprechend der Schnittlinie C-D zeigt wiederum vier Aufsteckgetriebe 1, von denen zwei durch elastische Drehmomentstützen 25 sich gegen das Schildgehäuse abstützen.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 5 zeigt prinzipiell eine Schildkonstruktion, die der Ausführungsform in Fig. 3 gleicht. Der Hydraulikzylinder 26 stützt sich über den Kolben 27 gegen die Versteifung 28 des Schildgehäuses ab. Im Gegensatz zu den Ausführungsformen in Fig. 1 bis 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Drehkranzlager 29 angeordnet. Derartige Drehkranzlager werden von Spezialfirmen einbaufähig angeliefert. Der Abtransport des gelösten Materials erfolgt über ein Band 31.

Claims

1. Tunnelvortriebsmaschine mit rotierendem Bohrkopf und Antrieb über eine in Lagern abgestützte Bohrkopfwelle und elektrischen oder hydraulischen Mitteln zur Erzeugung der Vortriebskraft, wobei zur Erzeugung der Drehbewegung der Bohrkopfwelle mindestens ein Aufsteckgetriebe mit Antriebsmotor vorgesehen ist, das mit der Bohrkopfwelle durch Nutenanordnungen, Paßfedern, Keilklemmvorrichtungen, Spannringsätzen od. dgl. verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß getrennt von der Lagerung der Bohrkopfwelle (2) eine gesonderte Lagerung für das Aufsteckgetriebe (1) vorgesehen ist und daß das Aufsteckgetriebe (1) elastisch gegen ein Schildgehäuse oder eine Abspannkonstruktion abgestützt ist.

2. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Aufsteckgetriebe (1) durch elastische Drehmomentstützen (25) gegen das Schildgehäuse und/oder Abspannkonstruktion abgestützt sind.

3. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (4) im Aufsteckgetriebe (1) parallelachsig zur Bohrkopfwelle (2) angeordnet ist.

4. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Bohrkopfwelle (2) über in einem zweiteiligen Lagergehäuse (14) angeordnete Einzellager (17, 18) erfolgt, welcher Lagergehäuse (14) bei (15) teilbar ausgebildet ist.

5. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Lagergehäuses (14) zwei stufenförmige Anlageflächen (16, 16′) zur Anordnung eines Lagers (18) zur Aufnahme von Schrägkräften angeordnet sind.

6. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Lagergehäuse (14) mindestens zwei Druckrollen-Pendellager (17) angeordnet sind.

7. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Hydraulikzylinder (10) mit beiderseitigen Gelenkanschlüssen (11), der sich am rückwärtigen Ende an einer Halterung (12) des Schildmantels (20) abstützt und am vorderen Ende an einer Halterung (13) angreift, die auf dem Lagergehäuse (14) für die Bohrkopfwelle (2) angeordnet ist.

8. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Lagergehäuse (14) Armansätze (30) vorgesehen sind, die sich in Aussparungen der Schildkonstruktion oder des Stützgerüstes längsverschieblich führen.

9. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrkopfwelle (2) mindestens durch ein Drehkranzlager (29) geführt ist.