RU2737613C1 - Туннелепроходческая машина для выработки крупной горной породы с быстро вращающимися фрезами - Google Patents

Туннелепроходческая машина для выработки крупной горной породы с быстро вращающимися фрезами Download PDF

Info

Publication number
RU2737613C1
RU2737613C1 RU2020116439A RU2020116439A RU2737613C1 RU 2737613 C1 RU2737613 C1 RU 2737613C1 RU 2020116439 A RU2020116439 A RU 2020116439A RU 2020116439 A RU2020116439 A RU 2020116439A RU 2737613 C1 RU2737613 C1 RU 2737613C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cantilever
main
additional
drive motors
abrasive
Prior art date
Application number
RU2020116439A
Other languages
English (en)
Inventor
Хунсян ЦЗЯН
Сунъюн ЛЮ
Чжэньцай ЧЖУ
Чанлун ДУ
Original Assignee
Китайский Университет Горного Дела И Технологии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Китайский Университет Горного Дела И Технологии filed Critical Китайский Университет Горного Дела И Технологии
Application granted granted Critical
Publication of RU2737613C1 publication Critical patent/RU2737613C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1066Making by using boring or cutting machines with fluid jets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/08Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
    • E21D9/0875Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/1013Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/11Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E21D9/116Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of non-concentric rotary heads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C25/00Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
    • E21C25/60Slitting by jets of water or other liquid
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C35/00Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/18Mining picks; Holders therefor
    • E21C35/187Mining picks; Holders therefor with arrangement of fluid-spraying nozzles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C35/00Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/22Equipment for preventing the formation of, or for removal of, dust
    • E21C35/23Distribution of spraying-fluids in rotating cutter-heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к области устройств туннелепроходческой машины и, в частности, относится к туннелепроходческой машине для выработки твердой горной породы с вращающимися фрезами. Туннелепроходческая машина содержит раму, оснащенную гидросиловой установкой и устройством подачи абразивной струи высокого давления, соединенным с данной установкой, коробка передач жестко установлена и расположена на одном из концов рамы, две стороны коробки передач соответственно имеют два входных вала и один выходной вал. Входные валы соединены с планетарными редукторами, первичные стороны планетарных редукторов соединены с консольными дисковыми приводными двигателями, к выходному валу крепится консольный диск, четыре подвесных кронштейна шарнирно соединены с консольным диском, дополнительные консольные приводные двигатели, обеспечивающие контроль угла вращения подвесных кронштейнов, расположены на консольном диске. Вращающиеся фрезерные устройства расположены на концах подвесных кронштейнов в стороне от консольного диска, коробка передач дополнительно имеет поворотные уплотнительные устройства, поворотные уплотнительные устройства соответствующим образом соединены с гидросиловой установкой и устройством подачи абразивной струи высокого давления по трубопроводам. Консольные дисковые приводные двигатели соединены с гидросиловой установкой по трубопроводам, а вращающиеся фрезерные устройства и консольные приводные двигатели соответственным образом соединены с коробкой передач по трубопроводам. Технический результат – обеспечение безопасного, эффективного и низкозатратного процесса бурения массива твердых пород за счет уменьшения износа оборудования, повышения эффективности разрушения горных пород, снижения запыленности. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001] Настоящее изобретение относится к области устройств туннелепроходческой машины, и, в частности, относится к туннелепроходческой машине для выработки твердой горной породы с вращающимися фрезами.
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0002] Энергетическая промышленность является базовой и передовой отраслью национальной экономики. Параметры “Безопасность, высокая производительность и низкий уровень выброса углерода" широко воплощают в себе характеристики современных энергетических технологий, а также являются основным направлением для освоения в будущем стратегически важных направлений в области энергетических технологий. Китай требует, чтобы по мере расширения уровня инновационных возможностей в приоритетном порядке использовались научные исследования и разработки технологий, которые осуществляются на постоянной основе, с целью устранения проблемы ограниченности энергии и ресурсов, принятия необходимых мер, направленных на улучшение безопасности и обеспечение эффективной разработки энергетических ресурсов, а также содействия качественному изменению способов производства и использования энергии. Китай планирует рассмотреть вопрос использования технологий разведки и добычи энергетических ресурсов в качестве одного из четырех ключевых направлений развития и однозначно требует разработать безопасные, эффективные, экономичные и экологически чистые технологии, а также оборудование для добычи ресурсов в сложных геологических условиях, например, разработать и производить буровые машины для выработки горных пород с прочностью на сжатие 200 МПа и высокопроизводительные силовые установки для забоя скважин и разрушения горных пород. Благодаря широкому применению всех видов машин для разработки горных пород в ныне действующей отрасли машиностроении, например, добыча полезных ископаемых, проходка туннеля и бурение газонефтяных скважин, к технологиям разрешения твердых пород выдвигаются уже более высокие требования и новые задачи. Разрушение горных пород механическим способом имеет свои преимущества: возможность разрушения крупноблочных пород, высокий уровень производительности работ и т.п. Данный способ широко используется в таких сферах, как добыча полезных ископаемых, гражданское строительство, разведка полезных ископаемых. Однако, в процессе использования существующего оборудования во время проведения работ по бурению массива твердых пород повышается уровень износа производственной оснастки, повышается вероятность поломки и снижается эффективность работы; обеспечение высокоэффективного разрушения твердых пород стало проблематичным и вызвало затруднения, которые необходимо решать в срочном порядке; необходимо в срочном порядке исследовать новые способы разрушения горных пород для обеспечения высокоэффективного разрушения твердых пород, что является крайне важным для эффективной разработки шахт, эффективной проходки туннелей и даже эффективного освоения энергетических ресурсов Китая. Ранее разрушение твердых пород механическим способом обеспечивалось в основном за счёт увеличения мощности механического привода, однако способность механических устройств по разрушению горных пород так и не изменилась. Тем не менее, увеличение мощности приведет к ускорению износа механизмов, обеспечивающих разрушение горных пород, а также увеличению запыленности воздуха в забое. Эффективность разрушения горных пород механическим способом сложно повысить существенным образом, при этом увеличивается вероятность возникновения угрозы для безопасности человека.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача
[0003] С целью устранения вышеуказанных недостатков настоящим изобретением предлагается устройство туннелепроходческой машины для выработки твердой горной породы с вращающимися фрезами, которая позволяет решить проблемы существенного износа оборудования, низкой эффективности разрушения горных пород, большой запыленности и т.п. в условиях существования массива твердых пород в процессе горной выработки или строительства туннеля, в результате чего будет обеспечен безопасный, эффективный и низкозатратный процесс бурения массива твердых пород.
Техническое решение
[0004] Для решения вышеуказанных задач настоящее изобретение предусматривает использование следующего технического решения:
[0005] В настоящем изобретении предлагается устройство туннелепроходческой машины для выработки твердой горной породы с вращающимися фрезами, а также рамы, оснащенной гусеничным агрегатом. Рама оснащена гидросиловой установкой и устройством подачи абразивной струи высокого давления, соединенным с данной установкой. Коробка передач жестко установлена и расположена на одном из концов рамы. Две стороны коробки передач соответственно имеют два входных вала и один выходной вал. Входные валы соединены с планетарными редукторами. Первичные стороны планетарных редукторов соединены с консольными дисковыми приводными двигателями. К выходному валу крепится консольный диск. Четыре подвесных кронштейна шарнирно соединены с консольным диском. Дополнительные консольные приводные двигатели, обеспечивающие контроль угла вращения подвесных кронштейнов, расположены на консольном диске. Вращающиеся фрезерные устройства расположены на концах подвесных кронштейнов в стороне от консольного диска. Коробка передач дополнительно имеет поворотные уплотнительные устройства. Поворотные уплотнительные устройства соответствующим образом соединены с гидросиловой установкой и устройством подачи абразивной струи высокого давления по трубопроводам. Консольные дисковые приводные двигатели соединены с гидросиловой установкой по трубопроводам. Вращающиеся фрезерные устройства и консольные приводные двигатели соответственным образом соединены с коробкой передач по трубопроводам.
[0006] Предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения предусматривает, чтобы поворотное уплотнительное устройство имело дополнительный корпус и соответствующий ему уплотнительный вал. Дополнительный корпус имеет отверстие для впуска гидравлического масла, отверстие для обратного впуска гидравлического масла, а также главное отверстие для подачи абразивной жидкости под высоким давлением. Уплотнительный вал соответственно имеет главный канал подачи масла, сообщающийся с отверстием для подачи гидравлического масла, главный канал для обратного впуска масла, сообщающийся с отверстием для обратного впуска гидравлического масла, а также главный канал подачи абразивной жидкости, сообщающийся с главным отверстием для подачи абразивной жидкости под высоким давлением. Отверстия для впуска и обратного впуска гидравлического масла соединены с гидросиловой установкой. Главные отверстия для подачи абразивной жидкости под высоким давлением соединены с устройством подачи абразивной струи высокого давления. Уплотнительный вал имеет множество главных уплотнительных колец, отделяющих главный канал подачи масла, главный канал для обратного впуска масла, а также главный канал подачи абразивной жидкости.
[0007] Предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения предусматривает, чтобы коробка передач также имела основной корпус и передаточный механизм, расположенный внутри данного корпуса. Входные валы имеют трансмиссионное соединение с выходным валом посредством передаточного механизма. Дополнительный канал подачи масла, сообщающийся с главными каналами подачи масла, дополнительный канал для обратного впуска масла, сообщающийся с главными каналами для обратного впуска масла, а также дополнительный канал подачи абразивной жидкости, сообщающийся с главными каналами подачи абразивной жидкости под высоким давлением, располагаются соответственно в выходном валу. Основной корпус жестко крепится к дополнительным корпусам. Выходной вал жестко соединен с уплотнительными валами.
[0008] Предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения предусматривает, чтобы вращающиеся фрезерные устройства имели приводные двигатели, оснащенные двумя выдвижными валами. Приводные двигатели закреплены к подвесным кронштейнам. Передние выдвижные концы вышеуказанных валов соединяются с фрезами. Задние выдвижные концы данных валов имеют вторичные уплотнительные кольца. Уплотнение данных концов происходит через уплотнительные корпуса. Уплотнительные корпуса крепятся к приводным двигателям. Маслоприемные отверстия и отверстия для обратного впуска масла приводных двигателей соответственно имеют сообщение с дополнительным каналом подачи масла и дополнительным каналом для обратного впуска масла через резиновые трубки. Каналы подачи абразивной жидкости третьей ступени расположены в двух выдвижных валах. Фрезы и уплотнительные корпуса соответственно имеют каналы подачи абразивной жидкости четвертой ступени, сообщающиеся с аналогичными каналами третьей ступени и дополнительными отверстиями для подачи абразивной жидкости под высоким давлением. Дополнительные отверстия для подачи абразивной жидкости под высоким давлением имеют сообщение с дополнительным каналом подачи абразивной жидкости через резиновые трубки. На наружных сторонах фрезерных устройств установлено множество сопел. Сопла имеют соединение с каналами подачи абразивной жидкости четвертой ступени.
[0009] Предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения предусматривает, чтобы угол между центральной осью фрезы и центральной осью консольного диска был в пределах 15°-30°.
[0010] Предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения предусматривает, чтобы главные и дополнительные уплотнительные кольца были выполнены из политетрафторэтилена.
[0011] Предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения предусматривает, чтобы гусеничный агрегат приводился в движение за счёт высокого давления при подаче масляной жидкости из гидросиловой установки.
Полезный эффект
[0012] Настоящее изобретение имеет следующие положительные результаты: во время работы устройства, сопла, установленные на вращающихся фрезерных устройствах, осуществляют распыление под высоким давлением абразивной струи в местах предварительного соприкосновения фрезерных устройств и горной породы, затем данные устройства используются для резки и разрушения горной породы, которые успешно завершаются за счёт того, что горная порода имеет низкую прочность на разрыв, в результате чего разрушение фрезами горной породы происходит значительно легче и достигается улучшение эффективности разрушения массива твердых пород. Данный механизм позволяет облегчить выполнение работ по разрушению массива твердых пород и повысить эффективность их бурения, кроме того, применение данного механизма также имеет важное значение для выполнения выработки туннеля твердой горной породы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СХЕМ
[0013] Для более подробного описания технических решений, предлагаемых в вариантах осуществления настоящего изобретения или существующей технологии, ниже дается краткое описание сопроводительных схем, необходимых для описания вариантов осуществления настоящего изобретения или существующей технологии. Несомненно, сопроводительные схемы в нижеследующем описании являются лишь некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, и специалист средней квалификации в данной области техники может на их основе разработать другие сопроводительные схемы , не прилагая для этих целей каких-либо творческих усилий.
[0014] Фиг. 1 представляет собой схематическое структурное изображение туннелепроходческой машины для выработки твердой горной породы с вращающимися фрезами, предусмотренными вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0015] Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение в разрезе коробки передач, предусмотренной вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0016] Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение в разрезе поворотного уплотнительного устройства, предусмотренного вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0017]Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение в разрезе вращающегося фрезерного устройства, предусмотренного вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0018] Фиг. 5 представляет собой схему соединения трубопроводов, которая включает в себя гидросиловую установку, устройство подачи абразивной струи высокого давления, консольный дисковый приводный двигатель, коробку передач, консольный приводный двигатель, а также вращающееся фрезерное устройство.
[0019] Описание обозначений приведены ниже:
[0020] 1 - гусеничный агрегат; 2 - рама; 3 - гидросиловая установка; 4 - устройство подачи абразивной струи высокого давления; 5 - консольный дисковый приводной двигатель; 6 - планетарный редуктор; 7 - коробка передач; 7-1 - основной корпус; 7-2 - входной вал; 7-3 - передаточный механизм; 7-4 - выходной вал; 7-4-1 - дополнительный канал подачи масла; 7-4-2 - дополнительный канал для обратного впуска масла; 7-4-3 - дополнительный канал подачи абразивной жидкости; 8 - консольный диск; 9 - a подвесной кронштейн; 10 - консольный приводной двигатель; 11 - вращающееся фрезерное устройство; 11-1 - приводной двигатель; 11-2 - дополнительное отверстие для подачи абразивной жидкости под высоким давлением; 11-3 - два выдвижных вала; 11-4 - передний выдвижной конец 11-5 - фреза; 11-6 - задний выдвижной конец; 11-7 - уплотнительный корпус; 11-8 - канал подачи абразивной жидкости третьей ступени; 11-9 - канал подачи абразивной жидкости четвертой ступени; 11-10 - сопло; 11-11 - вторичное уплотнительное кольцо; 12 - поворотное уплотнительное устройство; 12-1 - дополнительный корпус; 12-2 - уплотнительный вал; 12-3 - главное уплотнительное кольцо; 12-1-1 - отверстие для впуска гидравлического масла; 12-1-2 - отверстие для обратного впуска гидравлического масла; 12-1-3 - главное отверстие для подачи абразивной жидкости под высоким давлением; 12-2-1 - главный канал подачи масла; 12-2-2 - главный канал для обратного впуска масла; и 12-2-3 - главный канал подачи абразивной жидкости.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021] Далее четко и полностью описываются технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные схемы в вариантах осуществления настоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения, которые приведены в описании настоящего документа, разумеется не являются исчерпывающими. Все другие варианты осуществления, полученные специалистом средней квалификации в данной области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без применения творческих усилий, должны подпадать под объем правовой охраны настоящего изобретения.
[0022] Как показано на Фиг. 1, устройство туннелепроходческой машины для выработки твердой горной породы с вращающимися фрезами предусматривает наличие рамы 2, оснащенной гусеничным агрегатом 1. Рама 2 оснащена гидросиловой установкой 3 и устройством подачи абразивной струи высокого давления 4, соединенным с данной установкой. Коробка передач 7 жестко установлена и расположена на одном из концов рамы 2. Две стороны коробки передач 7 соответственно имеют два входных вала 7-2 и один выходной вал 7-4. Входные валы 7-2 соединены с планетарными редукторами 6. Первичные стороны планетарных редукторов 6 соединены с консольными дисковыми приводными двигателями 5. К выходному валу 7-4 крепится консольный диск 8. Четыре подвесных кронштейна 9 шарнирно соединены с консольным диском 8. Дополнительные консольные приводные двигатели 10, обеспечивающие контроль угла вращения подвесных кронштейнов 9, расположены на консольном диске 8. Вращающиеся фрезерные устройства 11 расположены на концах подвесных кронштейнов 9 в стороне от консольного диска 8. Коробка передач 7 дополнительно имеет поворотные уплотнительные устройства 12. Как показано на Фиг. 5, поворотные уплотнительные устройства 12 соответствующим образом соединены с гидросиловой установкой 3 и устройством подачи абразивной струи высокого давления 4 по трубопроводам. Консольные дисковые приводные двигатели 5 соединены с гидросиловой установкой 3 по трубопроводам. Вращающиеся фрезерные устройства 11 и консольные приводные двигатели 10 соответственным образом соединены с коробкой передач 7 по трубопроводам.
[0023] Как показано на Фиг. 1 и Фиг. 3, поворотное уплотнительное устройство 12 имеет дополнительный корпус 12-1 и соответствующий ему уплотнительный вал 12-2. Дополнительный корпус 12-1 имеет отверстие для впуска гидравлического масла 12-1-1, отверстие для обратного впуска гидравлического масла 12-1-2, а также главное отверстие для подачи абразивной жидкости под высоким давлением 12-1-3. Уплотнительный вал 12-2 соответственно имеет главный канал подачи масла 12-2-1, сообщающийся с отверстием для подачи гидравлического масла 12-1-1, главный канал для обратного впуска масла 12-2-2, сообщающийся с отверстием для обратного впуска гидравлического масла 12-1-2, а также главный канал подачи абразивной жидкости 12-2-3, сообщающийся с главным отверстием для подачи абразивной жидкости под высоким давлением 12-1-3. Отверстия для впуска 12-1-1 и обратного впуска гидравлического масла 12-1-2 соединены с гидросиловой установкой 3. Главные отверстия для подачи абразивной жидкости под высоким давлением 12-1-3 соединены с устройством подачи абразивной струи высокого давления 4. Уплотнительный вал 12-2 имеет множество уплотнительных колец первой ступени 12-3, отделяющих главный канал подачи масла 12-2-1, главный канал для обратного впуска масла 12-2-2, а также главный канал подачи абразивной жидкости 12-2-3.
[0024] Как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2 коробка передач 7 также имеет основной корпус 7-1 и передаточный механизм 7-3, расположенный внутри данного корпуса 7-1. Входные валы 7-2 имеют трансмиссионное соединение с выходным валом 7-4 посредством передаточного механизма 7-3. Дополнительный канал подачи масла 7-4-1, сообщающийся с главными каналами подачи масла 12-2-1, дополнительный канал для обратного впуска масла 7-4-2, сообщающийся с главными каналами для обратного впуска масла 12-2-2, а также дополнительный канал подачи абразивной жидкости 7-4-3, сообщающийся с главными каналами подачи абразивной жидкости под высоким давлением 12-2-3, располагаются соответственно в выходном валу 7-4. Основной корпус 7-1 жестко крепится к дополнительным корпусам 12-1. Выходной вал 7-4 жестко соединен с уплотнительными валами 12-2.
[0025] Как показано на Фиг. 1 и Фиг. 4, вращающиеся фрезерные устройства 11 имеют приводные двигатели 11-1, оснащенные двумя выдвижными валами 11-3. Приводные двигатели 11-1 закреплены к подвесным кронштейнам 9. Передние выдвижные концы 11-4 вышеуказанных валов 11-3 соединяются с фрезами 11-5. Задние выдвижные концы 11-6 данных валов 11-3 имеют вторичные уплотнительные кольца 11-11. Уплотнение данных концов происходит через соответствующие уплотнительные корпуса 11-7. Уплотнительные корпуса 11-7 крепятся к приводным двигателям 11-1. Маслоприемные отверстия и отверстия для обратного впуска масла приводных двигателей 11-1 соответственно имеют сообщение с дополнительным каналом подачи масла 7-4-1 и дополнительным каналом для обратного впуска масла 7-4-2 через резиновые трубки. Каналы подачи абразивной жидкости третьей ступени 11-8 расположены в двух выдвижных валах 11-3. Фрезы 11-5 и уплотнительные корпуса 11-7 соответственно имеют каналы подачи абразивной жидкости четвертой ступени 11-9, сообщающиеся с аналогичными каналами третьей ступени 11-8 и дополнительными отверстиями для подачи абразивной жидкости под высоким давлением 11-2. Дополнительные отверстия для подачи абразивной жидкости под высоким давлением 11-2 имеют сообщение с дополнительным каналом подачи абразивной жидкости 7-4-3 через резиновые трубки. На наружных сторонах фрезерных устройств 11-5 установлено множество сопел 11-10. Сопла 11-10 имеют соединение с каналами подачи абразивной жидкости четвертой ступени 11-9.
[0026] Угол между центральной осью фрезы и центральной осью консольного диска находится в пределах 15°-30°.
[0027] Главные 12-3 и дополнительные уплотнительные кольца 11-11 выполнены из политетрафторэтилена.
[0028] Гусеничный агрегат 1 приводится в движение за счёт высокого давления при подаче масляной жидкости из гидросиловой установки 3.
[0029] Во время работы гидросиловая установка 3 осуществляет под высоким давлением подачу масляной жидкости в гусеничный агрегат 1 для продвижение вперед или приведение в движение бурильной машины, далее гидросиловая установка 3 осуществляет под высоким давлением подачу масляной жидкости к консольным дисковым приводным двигателям 5 и поворотным уплотнительным устройствам 12. Поданная под высоким давлением масляная жидкость проходит через отверстия для впуска гидравлического масла 12-1-1 поворотных уплотнительных устройств 12, затем проходит по главным каналам подачи масла 12-2-1 уплотнительных валов, дополнительному каналу подачи масла 7-4-1 выходного вала 7-4 коробки передач 7, а также по резиновым трубкам и поступает в консольные приводные двигатели 10, приводные двигатели 11-1, в результате чего консольными приводными двигателями 10 обеспечивается контроль углов уклона подвесных кронштейнов 9, консольные дисковые приводные двигатели 5 обеспечивают вращательное движение консольного диска 8 за счёт планетарных редукторов 6 и коробки передач 7, в результате работы приводных двигателей 11-1 происходит вращение фрез 11-5. После того, как консольные приводные двигатели 10 заблокируют движение подвесных кронштейнов 9, одновременно сработают консольный диск 8, приводные двигатели 11-1 и гусеничный агрегат и, тем самым, обеспечат одновременное вращение консольного диска 8 и фрез 11-5, в результате чего может быть достигнуто дробление и разрушение горной породы. Консольные приводные двигатели 10 позволяют регулировать положение подвесных кронштейнов 9 в соответствии с размером забоя горной выработки и туннеля, происходит самопроизвольное вращение фрез 11-5 для выполнения резки и разрушения горных пород во время работы вращающихся фрезерных устройств 11, тем самым обеспечивается механическая резка и разрушение массива горных пород на забое горной выработки и туннеля под воздействием вращательного движения консольного диска 8.
[0030] Поток абразивной жидкости высокого давления, образовавшийся после подключения к сети устройства подачи абразивной струи высокого давления 4, проходит через главные отверстия, предназначенные для подачи абразивной жидкости под высоким давлением 12-1-3, которые имеются в поворотных уплотнительных устройствах 12, последовательно проходит через главные каналы подачи абразивной жидкости 12-2-3, дополнительный канал подачи абразивной жидкости 7-4-3 выходного вала 7-4 , расположенного в коробке передач 7, дополнительные отверстия, предназначенные для подачи абразивной жидкости под высоким давлением 11-2, каналы подачи абразивной жидкости третьей ступени 11-8, а также каналы подачи абразивной жидкости четвертой ступени 11-9, и, в конечном итоге, образует абразивную струю высокого давления, распыление которой происходит через имеющиеся сопла 11-10, в результате чего выполняются предварительные работы по выдалбливанию поверхности горной породы согласно траектории работы фрез, которые осуществляют резку и разрушение горной породы, с целью облегчения хода выполнения работ по разрушению горной породы фрезерными устройствами 11, чтобы облегчить выполнение работ по резке и разрушению твердых пород вращающимися фрезерными устройствами 11, а также, чтобы повысить эффективность их бурения.
[0031] Специалисты в данной области техники, разумеется, могу вносить различные изменения и поправки в описание настоящего изобретения, не меняя сущность и сферу его применения. Если указанные выше изменения и поправки к описанию настоящего изобретения являются частью объема формулы настоящего изобретения и его эквивалетных технологий, правовая защита также будет применяться в отношении данных изменений и поправок.

Claims (6)

1. Туннелепроходческая машина для выработки твердой горной породы с вращающимися фрезами, которая содержит раму (2), оснащенную гусеничным агрегатом, отличающаяся тем, что рама (2) оснащена гидросиловой установкой (3) и устройством подачи абразивной струи высокого давления (4), соединенным с данной установкой, коробка передач (7) жестко установлена и расположена на одном из концов рамы (2), две стороны коробки передач (7) соответственно имеют два входных вала (7-2) и один выходной вал (7-4), входные валы (7-2) соединены с планетарными редукторами (6), первичные стороны планетарных редукторов (6) соединены с консольными дисковыми приводными двигателями (5), к выходному валу (7-4) крепится консольный диск (8), четыре подвесных кронштейна (9) шарнирно соединены с консольным диском (8), дополнительные консольные приводные двигатели (10), обеспечивающие контроль угла вращения подвесных кронштейнов (9), расположены на консольном диске (8), вращающиеся фрезерные устройства (11) расположены на концах подвесных кронштейнов (9) в стороне от консольного диска (8), коробка передач (7) дополнительно имеет поворотные уплотнительные устройства (12), поворотные уплотнительные устройства (12) соответствующим образом соединены с гидросиловой установкой (3) и устройством подачи абразивной струи высокого давления (4) по трубопроводам, консольные дисковые приводные двигатели (5) соединены с гидросиловой установкой (3) по трубопроводам, а вращающиеся фрезерные устройства (11) и консольные приводные двигатели (10) соответственным образом соединены с коробкой передач (7) по трубопроводам.
2. Туннелепроходческая машина по п. 1, отличающаяся тем, что поворотные уплотнительные устройства (12) имеют дополнительный корпус (12-1) и соответствующий ему уплотнительный вал (12-2), дополнительный корпус (12-1) имеет отверстие для впуска гидравлического масла (12-1-1), отверстие для обратного впуска гидравлического масла (12-1-2), а также главное отверстие для подачи абразивной жидкости под высоким давлением (12-1-3), уплотнительный вал (12-2) соответственно имеет главный канал подачи масла (12-2-1), сообщающийся с отверстием для подачи гидравлического масла (12-1-1), главный канал для обратного впуска масла (12-2-2), сообщающийся с отверстием для обратного впуска гидравлического масла (12-1-2), а также главный канал подачи абразивной жидкости (12-2-3), сообщающийся с главным отверстием для подачи абразивной жидкости под высоким давлением (12-1-3), отверстия для впуска (12-1-1) и обратного впуска гидравлического масла (12-1-2) соединены с гидросиловой установкой (3), главные отверстия для подачи абразивной жидкости под высоким давлением (12-1-3) соединены с устройством подачи абразивной струи высокого давления (4), уплотнительный вал (12-2) имеет множество уплотнительных колец первой ступени (12-3), отделяющих главный канал подачи масла (12-2-1), главный канал для обратного впуска масла (12-2-2), а также главный канал подачи абразивной жидкости (12-2-3).
3. Туннелепроходческая машина по п. 2, отличающаяся тем, что коробка передач (7) дополнительно имеет основной корпус (7-1) и передаточный механизм (7-3), расположенный внутри данного корпуса (7-1), выходные валы (7-2) имеют трансмиссионное соединение с выходным валом (7-4) посредством передаточного механизма (7-3), дополнительный канал подачи масла (7-4-1), сообщающийся с главными каналами подачи масла (12-2-1), дополнительный канал для обратного впуска масла (7-4-2), сообщающийся с главными каналами для обратного впуска масла (12-2-2), а также дополнительный канал подачи абразивной жидкости (7-4-3), сообщающийся с главными каналами подачи абразивной жидкости под высоким давлением (12-2-3), располагаются соответственно в выходном валу (7-4), основной корпус (7-1) жестко крепится к дополнительным корпусам (12-1), выходной вал (7-4) жестко крепится к уплотнительным валам (12-2).
4. Туннелепроходческая машина по п. 3, отличающаяся тем, что вращающиеся фрезы (11) имеют приводные двигатели (11-1), оснащенные двумя выдвижными валами (11-3), приводные двигатели (11-1) закреплены к подвесным кронштейнам (9), передние выдвижные концы (11-4) вышеуказанных валов (11-3) соединяются с фрезами (11-5), задние выдвижные концы (11-6) данных валов (11-3) имеют вторичные уплотнительные кольца (1-11), уплотнение данных концов происходит через соответствующие уплотнительные корпуса (11-7), уплотнительные корпуса (11-7) крепятся к приводным двигателям (11-1), маслоприемные отверстия и отверстия для обратного впуска масла приводных двигателей (11-1) соответственно имеют сообщение с дополнительным каналом подачи масла (7-4-1) и дополнительным каналом для обратного впуска масла (7-4-2) через резиновые трубки, каналы подачи абразивной жидкости третьей ступени (11-8) расположены в двух выдвижных валах (11-3), фрезы (11-5) и уплотнительные корпуса (11-7) соответственно имеют каналы подачи абразивной жидкости четвертой ступени (11-9), сообщающиеся с аналогичными каналами третьей ступени (11-8) и дополнительными отверстиями для подачи абразивной жидкости под высоким давлением (11-2), дополнительные отверстия для подачи абразивной жидкости под высоким давлением (11-2) имеют сообщение с дополнительным каналом подачи абразивной жидкости (7-4-3) через резиновые трубки, на наружных сторонах фрезерных устройств (11-5) установлено множество сопел (11-10), сопла (11-10) имеют соединение с каналами подачи абразивной жидкости четвертой ступени (11-9).
5. Туннелепроходческая машина по п. 2, отличающаяся тем, что угол между центральной осью фрезы (11-5) и центральной осью консольного диска (8) находится в пределах 15-30°.
6. Туннелепроходческая машина по п. 4, отличающаяся тем, что главные (12-3) и дополнительные уплотнительные кольца (11-11) выполнены из политетрафторэтилена.
RU2020116439A 2019-04-19 2019-09-12 Туннелепроходческая машина для выработки крупной горной породы с быстро вращающимися фрезами RU2737613C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910319026.5A CN110056363B (zh) 2019-04-19 2019-04-19 一种滚刀主动旋转的坚硬岩石巷隧道掘进机
CN2019103190265 2019-04-19
PCT/CN2019/105595 WO2020211276A1 (zh) 2019-04-19 2019-09-12 一种滚刀主动旋转的坚硬岩石巷隧道掘进机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2737613C1 true RU2737613C1 (ru) 2020-12-01

Family

ID=67319734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020116439A RU2737613C1 (ru) 2019-04-19 2019-09-12 Туннелепроходческая машина для выработки крупной горной породы с быстро вращающимися фрезами

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11199092B2 (ru)
JP (1) JP6906827B2 (ru)
CN (1) CN110056363B (ru)
AU (1) AU2019374159B2 (ru)
RU (1) RU2737613C1 (ru)
WO (1) WO2020211276A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110056363B (zh) * 2019-04-19 2020-06-02 中国矿业大学 一种滚刀主动旋转的坚硬岩石巷隧道掘进机
CN111997641B (zh) * 2020-08-24 2021-06-25 中国矿业大学 一种方向可控的水力辅助破岩机构及其截割方法
CN111878107A (zh) * 2020-08-28 2020-11-03 江苏中机矿山设备有限公司 一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机
CN113356873B (zh) * 2021-05-26 2024-09-06 上海隧道工程有限公司 偏心刀盘的驱动油路装置
CN113833485B (zh) * 2021-09-28 2024-05-17 中国矿业大学 一种适合复杂地质的多模式巷隧掘进机器人
CN114458324B (zh) * 2022-02-10 2022-08-23 广州市力劲机电有限公司 一种盾构滚刀
CN114876486B (zh) * 2022-05-20 2023-03-10 中国矿业大学 一种巷隧道掘进机器人及自动截割控制方法
CN115081302B (zh) * 2022-07-15 2023-07-07 中国矿业大学 支护构件与硐室围岩接触及相互作用的模拟方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2034986C1 (ru) * 1991-03-29 1995-05-10 Заславский Данил Александрович Стреловидный исполнительный орган проходческого комбайна
CN2723663Y (zh) * 2004-07-19 2005-09-07 三一重机科技发展有限公司 旋挖钻机动力头
KR100772301B1 (ko) * 2006-06-04 2007-11-02 이정호 경제적인 터널굴착용 유압식 착암기구조
CN108086990A (zh) * 2017-12-11 2018-05-29 中国矿业大学 一种坚硬岩体的掘进装置
RU2017115842A (ru) * 2014-10-06 2018-11-12 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Проходческий комбайн

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE658534A (ru) * 1964-01-21 1900-01-01
US3356167A (en) * 1965-06-10 1967-12-05 Boring Res Inc Core forming type horizontal boring machine with expansible rolling cutters
US3382002A (en) * 1965-07-23 1968-05-07 John R. Tabor Rotary cutter wheel tunneling machine
US3695717A (en) * 1970-07-21 1972-10-03 Atlas Copco Ab Tunneling machine
US3814481A (en) * 1971-06-14 1974-06-04 Blanzy Ouest Union Indle Intermittent advancing device for a rotatable boring machine
US3799615A (en) * 1972-06-29 1974-03-26 Atlas Copco Ab Tunneling machine having generator means for liquid jets carried on cutter heads
US4190294A (en) * 1978-08-17 1980-02-26 The Robbins Company Excavator for use in a tunneling shield
DE2925505C2 (de) * 1979-06-25 1982-02-25 Philipp Holzmann Ag, 6000 Frankfurt Vortriebsschild
US4349230A (en) * 1979-08-10 1982-09-14 Zokor Corporation Tunnel boring machine
US4607889A (en) * 1984-11-29 1986-08-26 Daiho Construction Co., Ltd. Shield tunnel boring machine
AT384274B (de) * 1985-10-14 1987-10-27 Voest Alpine Ag Schildvortriebsmaschine
DE4015462A1 (de) * 1990-05-14 1991-11-21 Wirth Co Kg Masch Bohr Verfahren und maschine zum vortreiben von strecken, tunneln o. dgl.
JP3403751B2 (ja) * 1992-03-31 2003-05-06 株式会社東芝 磁気共鳴映像装置
DE60021664T2 (de) * 1999-08-24 2006-06-14 Nakakuro Construction Co Bagger
EP1760256A1 (en) * 2005-08-18 2007-03-07 Welldone EDS GmbH Lateral cutter system for boring holes
WO2008090623A1 (ja) * 2007-01-26 2008-07-31 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha シールド掘進機
CN102953729B (zh) * 2012-10-29 2015-07-08 中国煤炭科工集团太原研究院 用于多臂滚刀式连续掘进机的截割机构
DE102012111994A1 (de) * 2012-12-10 2014-06-12 Aker Wirth Gmbh Vorrichtung zum Vortreiben von Strecken, Tunneln oder dergleichen
CN106437739B (zh) * 2016-09-19 2018-05-01 辽宁工程技术大学 一种截割半径可变的多摇臂岩石破碎装置
CN108547627B (zh) * 2018-04-18 2019-05-31 中国矿业大学 一种具有定向高速磨料射流超前切缝功能的振动式硬岩截割机构
CN108756926B (zh) * 2018-06-29 2024-03-22 中铁工程装备集团有限公司 一种新型摇臂掘进机及其施工方法
CN108868809A (zh) * 2018-08-16 2018-11-23 中铁工程装备集团有限公司 一种搭载滚刀破岩的多臂式悬臂掘进机及其施工方法
CN109296379B (zh) * 2018-12-10 2024-05-17 山东科技大学 一种掘进机截割部及其应用
CN109538183B (zh) * 2018-12-12 2023-10-27 中国矿业大学 一种坚硬岩石钻孔切缝压裂一体装置
CN110056363B (zh) * 2019-04-19 2020-06-02 中国矿业大学 一种滚刀主动旋转的坚硬岩石巷隧道掘进机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2034986C1 (ru) * 1991-03-29 1995-05-10 Заславский Данил Александрович Стреловидный исполнительный орган проходческого комбайна
CN2723663Y (zh) * 2004-07-19 2005-09-07 三一重机科技发展有限公司 旋挖钻机动力头
KR100772301B1 (ko) * 2006-06-04 2007-11-02 이정호 경제적인 터널굴착용 유압식 착암기구조
RU2017115842A (ru) * 2014-10-06 2018-11-12 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Проходческий комбайн
CN108086990A (zh) * 2017-12-11 2018-05-29 中国矿业大学 一种坚硬岩体的掘进装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110056363A (zh) 2019-07-26
JP2021515119A (ja) 2021-06-17
AU2019374159A1 (en) 2020-11-05
AU2019374159B2 (en) 2021-05-13
CN110056363B (zh) 2020-06-02
WO2020211276A1 (zh) 2020-10-22
US20210231013A1 (en) 2021-07-29
US11199092B2 (en) 2021-12-14
JP6906827B2 (ja) 2021-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2737613C1 (ru) Туннелепроходческая машина для выработки крупной горной породы с быстро вращающимися фрезами
RU2685355C1 (ru) Интегрированное устройство для бурения, разуплотнения и долбления породы на основе пены высокого давления
CN108843241B (zh) 一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采系统
US10895153B2 (en) Vibrating type hard rock cutting mechanism with function of directional high-speed abrasive jet advanced slitting
CN110593888B (zh) 载有高压水射流-机械耦合一体式盘型滚刀的掘进机
CN109339809B (zh) 一种适应于大埋深的经济型隧道掘进机及其施工方法
WO2022052288A1 (zh) 一种远程操控的高效水力切割煤层增透装置及施工方法
CN111622288B (zh) 水力机械联合破岩铣轮及双轮铣槽机
CN111622289B (zh) 水力机械联合破岩铣轮、双轮铣槽机及其成槽施工方法
CN113833485B (zh) 一种适合复杂地质的多模式巷隧掘进机器人
CN116411964B (zh) 一种适用于硬岩的水力压裂截割协同装置及使用方法
CN111810087B (zh) 一种水力大直径分级造穴卸压增透装置及方法
WO2024088229A1 (zh) 一种不旋转潜孔锤钻机及其使用方法
CN109779678B (zh) 用于本煤层瓦斯抽采的割缝机
CN210195763U (zh) 一种长距离岩石顶管机
CN204920970U (zh) 隧道掘进机刀盘
CN102251744B (zh) 一种环形天井钻机
CN102322272B (zh) 硬岩隧道掘进方法
CN205147387U (zh) 一种新型水刀切割管道带压开孔机
CN205400596U (zh) 一种土石方钻挖装置
CN207470115U (zh) 一种采矿用冲击式牙轮钻机
CN219754527U (zh) 一种泥水平衡顶管机
CN216240651U (zh) 一种环切式岩石tbm
CN214944275U (zh) 一种可扩挖硬岩隧道掘进机
CN111577308B (zh) 一种适用于全地质岩体掘进用智能混合破岩机构