SU1719642A1

SU1719642A1 - Tunnel shield

Info

Publication number: SU1719642A1
Application number: SU874257949A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Эллер; Валерий Федорович Горбунов; Владимир Валерьевич Аксенов
Original assignee: Институт угля СО АН СССР
Priority date: 1987-05-04
Filing date: 1987-05-04
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к горной пром- ти и предназначено дл сооружени тоннелей и гидротехнических выработок. Цель изобретени - повышение эффективности 5 2 1 проведени выработок и снижение металлоемкости конструкции. Головна секци (С) 1 агрегата имеет винтовую лопасть 2 на ее внешней поверхности и направл ющие (Н) 3 на заднем конце ее внутренней поверхности . К головной С 1 жестко прикреплен исполнительный орган 4. Соосно с головной С 1 расположена хвостова С 6 с опорными элементами 7 на внешней поверхности и Н 8 на переднем конце ее внутренней поверхности . Внутри С 1 и 6 установлен задний торец кольца обоймы 9, с которым св зана хвостова секци 6 посредством гидроцилиндров (ГЦ) поворота. Одними концами ГЦ 12 шарнирно прикреплены к С 6, а другими - к фланцу 13, выполненному на задней торцовой поверхности кольца обоймы 9. Коль W Ё ю о Јь ю фиг.1The invention relates to mining industry and is intended for the construction of tunnels and hydraulic workings. The purpose of the invention is to increase the efficiency of 5 2 1 to conduct workings and reduce the metal consumption of the structure. The head section (C) 1 of the unit has a screw blade 2 on its outer surface and guides (H) 3 at the rear end of its inner surface. To the head With 1 rigidly attached to the executive body 4. Coaxially with the head With 1 is located tail C 6 with supporting elements 7 on the outer surface and H 8 on the front end of its inner surface. Inside C 1 and 6, there is a rear end of the ring of the ring 9, to which the tail section 6 is connected by means of hydraulic cylinders (HZ) turning. One end of the HZ 12 pivotally attached to the C 6, and the other to the flange 13, which is made on the rear end surface of the ring of the yoke 9. Kool W YO o o n the second figure 1

Description

цо-обойма 9 св зано с С 1 и 6 через элементы вращени в виде шаров 10. Одни шарыthe co-clip 9 is connected to C 1 and 6 through the elements of rotation in the form of balls 10. Some balls

10установлены в направл ющих Н 3 и в Н10Installed in guides N 3 and N

11кольца-обоймы 9, а другие - в Н 8 и 11. С головкой С 1 св зано погрузочное устройство в виде ротора 5. Между ротором 5 и С 1 установлены дополнительные шары 14 в дополнительных Н 15,16, выполненных на наружной поверхности ротора 5 и внутренней11 rings-holders 9, and others in H 8 and 11. With the head C 1, a loading device in the form of a rotor 5 is connected. Between the rotor 5 and C 1, additional balls 14 are installed in additional H 15.16, made on the outer surface of the rotor 5 and internal

поверхности С 1. За счет относительного вращени кольца-обоймы 9 относительно С 1: и 6 шары 10 заклинивают кольцо-обойму 9 и С 1 на упорах, выполненных на Н 11. В результате они вращаютс совместно относительно С б, на которую опираютс ГЦ 12, Происходит передача момента от ГЦ 12 к головной С 1 и исполнительному органу 4. 3 ил.surfaces C 1. Due to the relative rotation of the ring-holder 9 relative to C 1: and 6 balls 10 wedge the ring-holder 9 and C 1 on the stops made on H 11. As a result, they rotate together relative to C b on which HZ 12 are supported The moment transfer occurs from HZ 12 to the head С 1 and to the executive body 4. 3 Il.

Изобретение относитс к горной промышленности , а именно к проходческим щитам и щитовым комплексам, и может быть использовано в плотных глинах, сланцах , песках, а также при сооружении тонне- лей и гидротехнических выработок.The invention relates to the mining industry, in particular to tunneling shields and shield complexes, and can be used in dense clays, shales, sands, as well as in the construction of tunnels and hydraulic workings.

Цель изобретени - повышение эффективности проведени выработок и снижение металлоемкости конструкции.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the workings and reduce the metal structure.

На фиг.1 изображен двухсекционный проходческий агрегат, продольный разрез, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг. 1, агрегат со стороны выработанного пространства; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.Figure 1 shows a two-piece crawler assembly, longitudinal section, general view; FIG. 2 is a view A of FIG. 1, the unit from the side of the goaf; on fig.Z - section bb in figure 1.

Проходческий щитовой агрегат включа- ет головную секцию 1 с винтовой лопастью 2 на ее внешней поверхности и направл ющими 3 на заднем конце ее внутренней поверхности , исполнительный орган 4, жестко прикрепленный к головной секции 1, и св - занное с последней погрузочное устройство 5 в виде ротора, расположенную соосно с головной секцией 1 хвостовую секцию 6 с опорными элементами 7 на внешней поверхности и направл ющими 8 на пере- днем конце ее внутренней поверхности, котора св зана с задним торцом установленного внутри головной 1 и хвостовой 6 секций кольца-обоймы 9, св занного с головной 1 и хвостовой 6 секци ми через элементы 10 вращени , одни из которых установлены в направл ющих 3 головной секции 1 и в направл ющих 11 кольца- обоймы 9, а другие - в направл ющих 8 хвостовой секции б и направл ющих 11 кольца-обоймы. Элементы 10 вращени выполнены в виде шаров, а св зь хвостовой секции 6 с кольцом-обоймой 9 выполнена в виде гидроцилиндров 12 поворота, шарнир- но прикрепленных одними концами к хво- стовой секции 6, а другими - к фланцу 13, выполненному на задней торцовой поверхности кольца-обоймы 9. Между ротором 5 и головной секцией 1 установлены дополнительные шары 14 в дополнительных направ- л ющих 15 и 16, выполненных на наружнойThe tunnel shield unit includes a head section 1 with a screw blade 2 on its outer surface and guides 3 at the rear end of its inner surface, an actuator 4 rigidly attached to the head section 1, and a loading device 5 in the form of the rotor located coaxially with the head section 1, the tail section 6 with the supporting elements 7 on the outer surface and guides 8 on the front end of its inner surface, which is connected to the rear end of the inside head 1 and tail 6 sections of the ring-holder 9 connected to the head 1 and tail 6 sections through the rotation elements 10, one of which is mounted in the guides 3 of the head section 1 and in the guides 11 of the ring-holder 9, and others in the guides 8 tail section b and guides 11 rings-clips. The rotation elements 10 are made in the form of balls, and the connection of the tail section 6 with the ring-clip 9 is made in the form of hydraulic cylinders 12 of rotation, hingedly attached by one ends to the tail section 6, and by others to the flange 13, made on the back end the surface of the ring-holder 9. Additional balls 14 are mounted between the rotor 5 and the head section 1 in additional guides 15 and 16, made on the outer

поверхности ротора 5 и внутренней поверхности головной секции 1. С целью стопоре- ни кольца-обоймы 9 относительно головной секции 1 при рабочем ходе гидроцилиндров 12 поворота направл ющие 11, взаимодействующие через шары 10 с головной секцией 1, выполнены, с упорами 17. Кроме того, на внутренней поверхности кольца-обоймы закреплен высокомомент- ный гидродвигатель 18, выходна звездочка 1S которого взаимодействует с цевочным венцом 20, закрепленным на роторе 5, на котором с внутренней стороны закреплены погрузочные лопасти 21,the surface of the rotor 5 and the inner surface of the head section 1. For the purpose of stopping the ring-holder 9 relative to the head section 1 with the working stroke of the hydraulic cylinders 12 turning, the guides 11 interacting through the balls 10 with the head section 1 are made with stops 17. In addition , the high-torque hydraulic motor 18 is fixed on the inner surface of the ring-holder, the output sprocket 1S of which interacts with the pin ring 20 fixed on the rotor 5, on which the loading blades 21 are fixed on the inner side,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Первоначально к пульту управлени присоедин ютс высоконапорные рукава от маслонапорной станции, После этого включают поступление рабочей жидкости в гидродомкраты 12, штоки их выдвигаютс и начинают вращать кольцо-обойму 9, которое перекатываетс по шарам 10. В первоначальный момент вращени за .счет относительного движени входного звена, которым вл етс кольио-обойма 9. относительно головной 1 и хвостовой 6 секций, шары 10 заклинивают кольцо-обойму 9 и головную секцию на упорах 17. В результате они начинают вращатьс совместно относительно хвостовой секции, на которую опираютс гидроцилиндры, и происходит передача момента от гидроцилиндров 12 к головной секции 1 и исполнительному органу 4. Головна секци 1 начинает вращатьс и перемещатьс продольно. Хвостова секци перемещаетс только продольно, поэтому дл снижени сопротивлени ее движению ввведен второй р д шаров 10, которые обеспечивают обкат по ним направл ющих 11 кольца-обоймы 9. Исполни- тельный орган 4. при пр мом ходе разрабатывает забой. После исчерпани хода гидроцилиндров 12 они реверсируютс . При этом за счет сил трени шары 10 увлекаютс в обратном направлении, сжима упругие элементы (не показаны) и растормажива указанные звень . Кольцо-обойма 9 начинает свободное движение на шарах 10. Объем штоковых полостей меньше поршневых , поэтому это движение осуществл - етс с большей скоростью, чем рабочий ход. Во врем рабочего хода головна секци 1 посредством лопасти 2 ввинчиваетс в массив. Ввиду того, что секции 1 и 6 в продольном направлении ув заны жестко направл ющими 3, 8 и двум р дами шаров 10, хвостова секци 6 увлекаетс за головной 1. Опорные элементы 7 врезаютс в массив и воспринимают реакцию от гидроцилиндров 12. Горна масса, отделенна ис- полнительным органом 4, проникает внутрь щита. Здесь она подхватываетс лопаст ми 21 погрузочного устройства 5, которое приводитс в движение гидродвигателем 18, закрепленным на внутренней поверхности кольца-обоймы 9, через звездочку 19 и цевочный венец 20. Дл снижени энергоемкости удалени породы ротор 5 опираетс на шары 14, уложенные в направл ющих 15 и 16. Загрузка породы ведетс либо в ваго- нетки, либо в скип.Initially, high-pressure hoses from the oil-bearing station are attached to the control panel. After that, the working fluid is fed into the hydraulic jacks 12, their stems are pulled out and begin to rotate the ring-holder 9, which rolls over the balls 10. At the initial moment of rotation due to the relative movement of the input link which is a collar-collar 9. relative to the head 1 and tail 6 sections, the balls 10 wedge the ring-clip 9 and the head section on the stops 17. As a result, they start to rotate together no tail section to which the hydraulic cylinders are supported, and there is a transfer torque from the cylinders 12 to the head section 1 and the actuator body 4. The head section 1 starts to rotate and move longitudinally. The tail section moves only longitudinally, therefore, to reduce its resistance to movement, a second row of balls 10 is introduced, which ensure that the guides 11 of the ring-holder 9 run along them. Executive body 4 develops the face during forward running. Once the stroke of the hydraulic cylinders 12 is exhausted, they are reversed. At the same time, due to the forces of friction, the balls 10 are entrained in the opposite direction, compressing the elastic elements (not shown) and disinhibiting the indicated links. The ring-holder 9 starts free movement on the balls 10. The volume of the rod cavities is smaller than the piston ones, therefore this movement is carried out with greater speed than the working stroke. During the working stroke, the head section 1 is screwed into the array by means of a blade 2. Since sections 1 and 6 are longitudinally aligned with rigid guides 3, 8 and two rows of balls 10, the tail section 6 is carried over the head 1. Supporting elements 7 cut into the massif and perceive the reaction from the hydraulic cylinders 12. Mountainous mass, separated by the executive body 4, penetrates into the shield. Here, it is picked up by the blades 21 of the loading device 5, which is driven by a hydraulic motor 18 fixed on the inner surface of the ring-holder 9, via an asterisk 19 and a nose ring 20. To reduce the energy removal of the rock, the rotor 5 rests on balls 14 laid in rails 15 and 16. Rock loading is carried out either in the wagons or in the skip.

Фор.мула изобретени Проходческий щитовой агрегат, включающий в себ головную секцию с винтовой лопастью на ее внешней поверхности и на- . правл ющими на заднем конце ее внутренВFormula of the invention The tunnel shield unit, which includes a head section with a screw blade on its outer surface and on-. rulers on the back end of her inner

ней поверхности, исполнительный орган, жестко прикрепленный к головной секции, и св занное с последней погрузочное устройство в виде ротора, расположенную со- осно с головной се.кцией хвостовую секцию с опорными элементами на внешней поверхности и направл ющими на переднем конце ее внутренней поверхности, котора св зана с задним торцом установленного внутри головной и хвостовой секций кольца-обоймы, св занного с головной и хвостовой секци ми через элементы вращени , одни из которых установлены в направл ющих головной секции и кольца-обоймы, а другие - в направл ющих хвостовой секции и кольца-обоймы, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности проведени выработок и снижени металлоемкости, св зь хвостовой секции с кольцом-обоймой выполнена в виде гидроцилиндров поворота, шарнирно прикрепленных одними концами к хвостовой секции, а другими - к фланцу, выполненному на задней торцовой поверхности кольца-обоймы, при этом элементы вращени выполнены в виде шаров, а св зь ротора с голорной секцией выполнена в виде дополнительных шаров и дополнительных направл ющих , выполненных на наружной поверхности ротора и внутренней поверхности головной секции дл размещени в них дополнительных шаров.there is a surface, an actuator rigidly attached to the head section, and a rotor loading device connected to the latter, a tail section with the supporting elements on the outer surface and guides on the front end of its inner surface, which is connected to the rear end of the ring-cage mounted inside the head and tail sections connected to the head and tail sections through rotation elements, some of which are mounted in the guides of the head section and the number cad-sleeves, and others in guide tail section and ring-clip, characterized in that, in order to increase the efficiency of workings and reduce metal consumption, the connection of the tail section with the clip-ring is made in the form of rotation hydraulic cylinders pivotally attached at one end to the tail section, and others to the flange, made on the rear end surface of the ring-cage, while the rotational elements are made in the form of balls, and the connection of the rotor with the golorny section is made in the form of additional balls and additional directions on the outer surface of the rotor and the inner surface of the head section to accommodate additional balls.

фиг. 2FIG. 2

В-БVb

fi/e.3.fi / e.3.

Claims

Claim

A tunnel shield assembly, including a head section with a screw blade on its outer surface and guides on the rear end of its inner surface, an actuator rigidly attached to the head section, and a loading device in the form of a rotor connected to the latter, located coaxially with the head a section with a tail section with support elements on the outer surface and guides on the front end of its inner surface, which is connected with the rear end of the head and tail sections installed inside ring-rings connected with the head and tail sections through rotation elements, some of which are installed in the guides of the head section and ring-rings, and others - in the guides of the tail section and ring-ring, characterized in that, in order to increase the efficiency of workings and reducing metal consumption, the connection of the tail section with the ring-ring is made in the form of hydraulic cylinders pivotally attached at one end to the tail section, and the other to the flange made on the rear end surface of the ring-ring while the rotation elements are made in the form of balls, and the connection of the rotor with the head section is made in the form of additional balls and additional guides made on the outer surface of the rotor and the inner surface of the head section to place additional balls in them.

FIG. 3.