RU2279547C1

RU2279547C1 - Tunnel shield rotor

Info

Publication number: RU2279547C1
Application number: RU2004136047/03A
Authority: RU
Inventors: ков Георгий Павлович Середн (RU); Георгий Павлович Середняков; Сергей Николаевич Стогов (RU); Сергей Николаевич Стогов; Сергей Робертович Гильштейн (RU); Сергей Робертович Гильштейн
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2006-07-10
Also published as: RU2004136047A

Abstract

FIELD: underground building, particularly rotary tunnel shield adapted for all-purpose tunnel construction.

SUBSTANCE: rotor is made as cylindrical body with cutting members and slotting members connected to working body surface. The cutting members are provided with hard-alloy inserts. The slotting members are made as rectangular prisms with hard-alloy inserts. Cutting members are fixedly secured to holders made as rollers and freely located in cylindrical grooves of rotor body. Slotting members are also installed on holders and may rotate together with cutting members.

EFFECT: increased operational efficiency.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области подземного строительства, а именно к проходческим щитам роторного типа, и может быть использовано при строительстве тоннелей различного назначения.The invention relates to the field of underground construction, namely to tunnel shields of rotary type, and can be used in the construction of tunnels for various purposes.

Известна конструкция ротора проходческого щита, в котором ротор выполнен в виде цилиндрического корпуса, на рабочей поверхности которого с возможностью поворота (отклонения) при вращении ротора в сторону, противоположную направлению вращения, установлены режущие элементы с твердосплавными вставками и прорезные элементы в виде прямоугольных призм с твердосплавными вставками (патент РФ №2151296 по кл. Е 21 D 9/08 от 20.06.2000 г.).A known design of the rotor of the tunnel shield, in which the rotor is made in the form of a cylindrical body, on the working surface of which with the possibility of rotation (deviation) when the rotor rotates in the direction opposite to the direction of rotation, cutting elements with carbide inserts and slotted elements in the form of rectangular prisms with carbide are installed inserts (RF patent No. 2151296 according to class E 21 D 9/08 from 06/20/2000).

Недостатком такой конструкции является то, что поворот (отклонение) режущих элементов происходит каждым режущим элементом индивидуально, что при неоднородности забоя приводит к несинхронности и, как следствие, к недостаточной эффективности работы ротора.The disadvantage of this design is that the rotation (deviation) of the cutting elements occurs individually by each cutting element, which, when the face is heterogeneous, leads to non-synchronism and, as a consequence, to insufficient rotor efficiency.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является конструкция ротора, в котором ротор выполнен в виде цилиндрического корпуса, на рабочей поверхности которого расположены поворотные режущие элементы с твердосплавными вставками и прорезные элементы в виде прямоугольных призм с твердосплавными вставками.The closest technical solution for the combination of essential features is the design of the rotor, in which the rotor is made in the form of a cylindrical body, on the working surface of which there are rotary cutting elements with carbide inserts and slotted elements in the form of rectangular prisms with carbide inserts.

На рабочей поверхности ротора размещены резцедержатели, каждый из которых выполнен в виде вала, свободно размещенного в цилиндрическом пазу корпуса ротора, при этом режущие элементы жестко закреплены по всей длине резцедержателя, а прорезные элементы расположены между резцедержателями (заявка РФ №2003136192 от 17.12.2003 г. по кл. Е 21 D 9/08, положительное решение о выдаче патента на изобретение от 02.11.2004 г.).Tool holders are placed on the working surface of the rotor, each of which is made in the form of a shaft freely placed in the cylindrical groove of the rotor housing, while the cutting elements are rigidly fixed along the entire length of the tool holder, and the slotted elements are located between the tool holders (RF application No. 2003136192 of 12/17/2003 according to class E 21 D 9/08, positive decision on the grant of a patent for an invention dated November 2, 2004).

В этой конструкции осуществляется совместный поворот (отклонение) режущих элементов, жестко закрепленных на резцедержателях, при вращении ротора в сторону, противоположную вращению, от силы сопротивления резанию грунта.In this design, a joint rotation (deviation) of the cutting elements rigidly fixed on the tool holders is carried out when the rotor rotates in the direction opposite to the rotation, from the resistance to soil cutting.

Недостатком является то, что отсутствует синхронность поворота (отклонения) режущих элементов, жестко закрепленных на резцедержателях, и прорезных элементов в виде прямоугольных призм, расположенных между резцедержателями, что приводит к снижению эффективности работы ротора по разработке грунта.The disadvantage is that there is no synchronization of rotation (deviation) of the cutting elements, rigidly fixed on the tool holders, and slotted elements in the form of rectangular prisms located between the tool holders, which leads to a decrease in the efficiency of the rotor in soil development.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности работы ротора.The problem to which the invention is directed, is to increase the efficiency of the rotor.

Поставленная задача решается за счет того, что ротор проходческого щита выполнен в виде цилиндрического корпуса, на рабочей поверхности которого расположены режущие элементы с твердосплавными вставками, жестко закрепленные на резцедержателях, выполненных в виде валов, свободно размещенных в цилиндрических пазах корпуса ротора, а прорезные элементы в виде прямоугольных призм с твердосплавными вставками также установлены на резцедержателях с возможностью совместного поворота с режущими элементами.The problem is solved due to the fact that the rotor of the heading shield is made in the form of a cylindrical body, on the working surface of which there are cutting elements with carbide inserts, rigidly mounted on tool holders made in the form of shafts freely placed in cylindrical grooves of the rotor body, and slotted elements in in the form of rectangular prisms with carbide inserts are also mounted on toolholders with the possibility of joint rotation with cutting elements.

На фиг.1 представлен общий вид проходческого щита с ротором для разрушения грунта.Figure 1 presents a General view of the tunneling shield with a rotor for the destruction of the soil.

На фиг.2 - вид А на фиг.1.In Fig.2 - view A in Fig.1.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2Figure 3 - section bB in figure 2

Ротор проходческого щита выполнен в виде цилиндрического корпуса 1 и установлен в корпусе 2 проходческого щита. Вращение ротора осуществляется при помощи гидромоторов 3. На рабочей поверхности ротора радиально расположены резцедержатели 4, выполненные каждый в виде вала, свободно размещенного в цилиндрическом пазу 5 корпуса ротора. На резцедержателях 4 по всей длине жестко закреплены режущие элементы 6 и прорезные элементы 7, выполненные в виде прямоугольных призм.The rotor of the tunnel shield is made in the form of a cylindrical housing 1 and is installed in the housing 2 of the tunnel shield. The rotor is rotated by means of hydraulic motors 3. On the working surface of the rotor, toolholders 4 are arranged radially, each made in the form of a shaft freely placed in a cylindrical groove 5 of the rotor body. On the tool holders 4 along the entire length are rigidly fixed cutting elements 6 and slotted elements 7, made in the form of rectangular prisms.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При перемещении проходческого щита осуществляется вращение корпуса 1 ротора, при этом происходит разрушение грунта прорезными элементами 7 и дробление грунта режущими элементами 6, жестко закрепленными на резцедержателях 4. За счет усилия сопротивления резанию грунта прорезными элементами 7 происходит их поворот (отклонение) совместно с резцедержателями 4 в цилиндрических пазах 5 и соответственно режущих элементов 6.When the tunneling shield is moved, the rotor case 1 is rotated, while the soil is destroyed by the slotted elements 7 and the soil is crushed by the cutting elements 6, rigidly fixed to the tool holders 4. Due to the resistance to soil cutting by the slotted elements 7, they rotate (deviation) together with the tool holders 4 in cylindrical grooves 5 and, accordingly, cutting elements 6.

Поворот (отклонение) происходит одновременно независимо от радиуса расположения режущего элемента и возможной разнородности забоя. Это достигается жестким креплением всех режущих элементов 6 и прорезных элементов 7 на резцедержателях 4, выполненных в виде валов, свободно размещенных в цилиндрических пазах 5.Rotation (deviation) occurs simultaneously, regardless of the radius of the cutting element and the possible heterogeneity of the face. This is achieved by rigidly mounting all the cutting elements 6 and the slotted elements 7 on the toolholders 4, made in the form of shafts, freely placed in the cylindrical grooves 5.

За счет синхронизации поворота (отклонения) всех режущих элементов с прорезными элементами повышается эффективность работы ротора и соответственно производительность проходческого щита.Due to the synchronization of rotation (deviation) of all cutting elements with slotted elements increases the efficiency of the rotor and, accordingly, the performance of the tunnel shield.

Claims

The rotor of the tunnel shield, made in the form of a cylindrical body, on the working surface of which there are cutting elements with carbide inserts, rigidly mounted on tool holders made in the form of a shaft, freely placed in the cylindrical grooves of the rotor body, and slotted elements in the form of rectangular prisms with carbide inserts, characterized in that the slotted elements are also mounted on tool holders with the possibility of joint rotation with cutting elements.