SU1668680A1

SU1668680A1 - Tunnel shield

Info

Publication number: SU1668680A1
Application number: SU894730184A
Authority: SU
Inventors: Юрий Анатольевич Конради; Валерий Александрович Мостаков; Юрий Матвеевич Гапанович
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1991-08-07

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано дл проходки горных выработок с механическим разрушением породы. Цель изобретени - повышение производительности за счет повышени мобильности исполнительного органа. В оболочке 1 размещен исполнительный орган с фрезой 2, размещенной на рычаге со звень ми 3 и 4. Последние св заны шарниром 5 и домкратом 6 дл взаимного поворота. Ось шарнира 5 установлена параллельно оси оболочки, а домкрат 6 установлен в плоскости вращени рычага. Привод 9 его поворота выполнен в виде вала и реечной передачи с гидроцилиндрами. Корпуса последних прикреплены к оболочке 1, а вал св зан с рычагом жестко. На штоке домкрата 6 размещен ограничитель хода в виде разрезного кольца. При включении электродвигател 12 фреза 2 разрабатывает забой. Ее перемещение по забою обеспечиваетс приводом 9 и домкратом 6. Это позвол ет получить плоский забой, что увеличивает его устойчивость. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to the mining industry and can be used for the excavation of mines with mechanical destruction of rock. The purpose of the invention is to increase productivity by increasing the mobility of the executive body. The shell 1 houses an actuator with a milling cutter 2 located on a lever with links 3 and 4. The latter are connected by a hinge 5 and a jack 6 for reciprocal rotation. The axis of the hinge 5 is installed parallel to the axis of the shell, and the jack 6 is installed in the plane of rotation of the lever. The actuator 9 of its rotation is made in the form of a shaft and rack and pinion with hydraulic cylinders. The housings of the latter are attached to the shell 1, and the shaft is rigidly connected to the lever. On the rod of the jack 6 is placed the travel stop in the form of a split ring. When you turn on the electric motor 12, the cutter 2 develops the face. Its movement around the face is provided by a drive 9 and a jack 6. This allows a flat bottom to be obtained, which increases its stability. 2 hp f-ly, 4 ill.

Description

7 57 5

%%

,,

ч ччч Ј hhh Ј

Фиг. 1fFIG. 1f

9 II 129 II 12

ОABOUT

оabout

0000

о соabout with

оabout

,,

Изобретение относитс к горной промышленности , а именно к оборудованию дл проходки горных выработок щитовым способом с механическим разрушением породы .The invention relates to the mining industry, in particular to equipment for the excavation of mine workings by a shield method with mechanical destruction of the rock.

Цель изобретени - повышение производительности за счет повышени мобильности исполнительного органа,The purpose of the invention is to increase productivity by increasing the mobility of the executive body,

На фиг.1 изображен проходческий щит; на фиг.2 - щит, вид спереди; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1 (увеличено); на фиг.4 - домкрат поворота звена рычага. Щит состоит из оболочки 1 и исполнительного органа, включающего в себ цилиндрическую фрезу 2, установленную на конце двухзвенного рычага. Звень 3 и 4 рычага соединены между собой шарниром 5 и дл поворота звена 4 относительно звена 3 установлен домкрат 6. Звено 3 при- ;креплено посредством фланца 7 к валу 8 привода 9 поворота исполнительного органа . Вал 8 выполнен пустотелым дл пропуска вала 10, передающего крут щий момент к фрезе 2 от редуктора 11 и электродвигател 12. Вал установлен в корпусе 13 привода поворота исполнительного органа на подшипниках , внутри корпуса (не показано), и снабжен зубчатым колесом 14, с которым зацепл ютс рейки 15, количество которых определ етс прочностными характеристиками передачи. На концах реек установлены поршни 16с возможностью их перемещени в цилиндрах 17. Цилиндры 17 закреплены на корпусе 13 посредством фланцев 18, а внутри корпуса установлены подкладки 19 дл воспри ти радиального усили в реечной передаче.Figure 1 shows the tunnel shield; figure 2 - shield, front view; on fig.Z - section aa in figure 1 (enlarged); figure 4 - jack rotation link lever. The shield consists of a shell 1 and an actuator including a cylindrical milling cutter 2 mounted on the end of the two-link arm. Link 3 and 4 of the lever are interconnected by a hinge 5 and to rotate link 4 relative to link 3 a jack 6 is installed. Link 3 is attached; fixed by means of a flange 7 to the shaft 8 of the actuator 9 turning the actuator. The shaft 8 is hollow for the passage of the shaft 10, transmitting torque to the cutter 2 from the gearbox 11 and the electric motor 12. The shaft is mounted in the actuator housing 13 on the bearings on the bearings inside the housing (not shown), and has a gear wheel 14 with which the rails 15 are engaged, the number of which is determined by the strength characteristics of the gear. At the ends of the rails, the pistons 16c are mounted with the possibility of their movement in the cylinders 17. The cylinders 17 are fixed to the housing 13 by means of flanges 18, and the linings 19 are mounted inside the housing to receive the radial force in the rack gear.

Корпус 13 снабжен кронштейнами 20, которые заканчиваютс дугообразными фланцами 21, прикрепл емыми к оболочке 1. Внутри кронштейнов 20 размещены цилиндры 17 реечной передачи, крышки которых могут быть выполнены заодно с дугообразными фланцами 21 и вл ютс составной силовой частью креплени привода корпуса 13 к оболочке 1.The housing 13 is provided with brackets 20, which end with arcuate flanges 21 attached to the shell 1. Rack and pinion cylinders 17 are placed inside the brackets 20, the covers of which can be made integral with the arcuate flanges 21 and are an integral part of the housing drive 13 to the shell 1 .

Домкрат 6 двухзвенного рычага снабжен ограничителем 22 хода, который определ ет работу фрезы при пр молинейной проходке щита либо создает возможность работать фрезой за контуром оболочки при управлении проходкой в вертикальной и горизонтальной плоскост х. Ограничитель 22 хода может быть выполнен, например, в виде сьемного хомута или разрезного кольца , размещенного на штоке 23 домкрата. Хомут может быть выполнен из двух половинок , скрепленных болтами (не показано).The jack 6 of the two-link lever is provided with a stroke limiter 22 that determines the operation of the milling cutter when the shield is linearly penetrated or makes it possible for the cutter to work behind the shell contour while controlling the penetration in the vertical and horizontal planes. The limiter 22 stroke can be performed, for example, in the form of a removable clamp or split ring placed on the rod 23 of the jack. The clamp can be made of two halves, bolted (not shown).

Корпус 13 вместе с валом 8, на котором закреплен двухзвенный рычаг.с фрезой 2,The housing 13 together with the shaft 8, on which is attached a two-link lever with a cutter 2,

установлен в оболочке таким образом, что центр вращени этого рычага расположен эксцентрично е относительно геометрического центра оболочки. Благодар наличиюinstalled in the shell in such a way that the center of rotation of this lever is located eccentric e relative to the geometric center of the shell. Thanks

эксцентриситета при вращении рычага с фрезой вокруг оболочки образуетс зазор 5,необходимый дл нормальной работы щита , который определ етс состо нием вмещающих пород (окружающих). Ось фрезы 2eccentricity when rotating the lever with the milling cutter around the shell a gap 5 is formed, which is necessary for the normal operation of the shield, which is determined by the state of the surrounding rocks (surrounding). Cutter axis 2

и ось шарнира 5 параллельны между собой и параллельны оси оболочки 1, а т.к. сама фреза 2 выполнена цилиндрической, то боковые стенки выработки получаютс параллельными наружному контуру проходческогоand the axis of the hinge 5 are parallel to each other and parallel to the axis of the shell 1, and since the milling cutter 2 itself is cylindrical, then the side walls of the excavation are obtained parallel to the outer contour of the tunnel

щита.the shield.

Проходческий щит работает следующим образом.The tunnel shield works as follows.

Крут щий момент на цилиндрическую фрезу 2 передаетс от электродвигател 12,Torque to cylindrical mill 2 is transmitted from electric motor 12,

редуктора 11, вала 10, кинематической цепочки внутри рычага 3, шарнира 5 и рычага 4. Подача фрезы осуществл етс путем вращени даухзвенного рычага вокруг центра вала 8. При этом обработка всего забо осуществл етс в трех положени х 24, 25 и 26 звена 4. При положении 24 обрабатываетс центральна часть забо , при положении 25 - по среднему диаметру и при положении 26 по наружному контуру обрабатываемого забо , а благодар наличию эксцентриситета е образуетс вокруг щита зазор д . Эксцентриситет направлен вверх, т.к. зазор должен быть максимальным в верхней части щита.the gearbox 11, the shaft 10, the kinematic chain inside the lever 3, the hinge 5 and the lever 4. The cutter is fed by rotating the half link lever around the center of the shaft 8. In this case, the entire bottom is machined in three positions 24, 25 and 26 of link 4. At position 24, the central part of the bottom is machined, at position 25 - according to the average diameter and at position 26 along the outer contour of the processed face, and due to the presence of eccentricity e, a gap d is formed around the shield. The eccentricity is directed upwards, because the gap should be maximized at the top of the shield.

При необходимости проведени выработки с закруглением в любой плоскости на домкрате 6 двухзвенного рычага отключают ограничитель хода штока, в данном случае со штока 23 снимают хомут, разболтав предварительно скрепл ющие болты.If it is necessary to carry out development with rounding in any plane on the jack 6 of the two-link lever, the stroke stop is disconnected, in this case the clamp 23 is removed from the stem 23 by loosening the pre-fastening bolts.

При этом ход домкрата увеличиваетс и звено 4 встает в положение 27, т.е. фреза 2 значительно выходит за контуры оболочки. Этой выдвинутой фрезой, обрабатыва At the same time, the jack stroke increases and link 4 rises to position 27, i.e. cutter 2 is far beyond the contours of the shell. This advanced milling cutter

стенку забо с той стороны, куда необходимо провести выработку с закруглением, создаетс условие дл разворота щита в заданном направлении.the wall of the bottom from the side where it is necessary to carry out the rounding-out production creates a condition for the shield to turn in a given direction.

Работа привода поворота исполнительного органа (цвухзвенного рычага) пон тна из чертежа. При подаче рабочей жидкости в правую полость верхних (по чертежу) цилиндров реечной передачи и в левую полостьThe operation of the actuator rotation of the executive body (two-lever lever) is understood from the drawing. When the working fluid is supplied to the right cavity of the upper (according to the drawing) rack and pinion cylinders and to the left cavity

нижних цилиндров получают вращение рычага в одну сторону и наоборот.the lower cylinders get a rotation of the lever in one direction and vice versa.

При работе фрезы реактивный момент, возникающий в рычаге, передаетс на корпус 13 и далее через кронштейны 20, внутриWhen the cutter is working, the reactive moment arising in the lever is transmitted to the body 13 and then through the brackets 20, inside

которых размещены цилиндры 17 реечной передачи, далее через дугообразные фланцы 21 на оболочку 1.which placed the cylinders 17 of the rack and pinion, then through the arcuate flanges 21 to the shell 1.

Преимуществами щита вл ютс : возможность применени забойных домкратов, что значительно расшир ет область применени , уменьшение обнажени забо благодар получению плоского забо вместо выпуклого, что увеличивает устойчивость забо , стенки выработки получаютс параллельными образующей внешнего контура щита, благодар чему полностью ликвидируютс переборы и ликвидируютс карманы, в которых может собиратьс метан .The advantages of the shield are: the possibility of using downhole jacks, which greatly expands the scope of application, the reduction of the outcrop due to flat bottom instead of convex, which increases the bottom stability in which methane can be collected.

Claims

Claim 1. A tunnel shield comprising a shell, an actuator mounted on its front end with a cutter, made in the form of a two-link arm, between the links of which a jack is installed, and an actuator turning actuator fixed inside the shell, characterized in that increase

performance by increasing the mobility of the actuator, it is equipped with a hinge with an axis installed between the links of the lever, and the jack is made with a rod stroke limiter, the lever being mounted for rotation in a plane perpendicular to the shell axis, while the center of rotation is eccentrically relative to the geometric the center of the shell, the axis of the hinge is set parallel to the axis of the shell, and the jack is placed in the plane of rotation of the lever.

2. The shield according to claim 1, wherein;

that the rotational drive is made in the form of a shaft and rack and pinion with hydraulic cylinders, the bodies of the latter being designed to be fixed to the shell, and the shaft is rigidly connected to the lever.

3. The shield according to claim 1, distinguished by the fact that the rod travel stop is made in the form of a split ring placed on the rod.

22

20

27

26

25

20