一种敞开式TBM间距可调节的外凯结构制造技术

本实用新型专利技术提出一种敞开式TBM间距可调节的外凯结构，在满足功能、强度和刚度的同时，解决了现有技术中外凯结构对空间占用较大或对软弱围岩适应性较差的问题。本实用新型专利技术包括前外凯、后外凯、调节油缸和推进油缸，前外凯和后外凯均安装在内凯上，并均在掘进方向与内凯滑动配合，调节油缸分别与前外凯和后外凯连接，推进油缸一端与后外凯连接，一端与内凯连接。本实用新型专利技术采用该技术方案后产生了以下优点：对软弱围岩的适应性更好；可适应不同间距的钢拱架；不占用内凯前端支护空间；撑靴油缸受力更好。

The utility model relates to an open outer adjustable structure with adjustable TBM distance

The utility model provides an open type TBM spacing can be adjusted outside Kay to meet the functional structure, strength and stiffness at the same time, to solve the existing technology and the structure of the space occupied by Kay larger or weak adaptability to soft rock problem. The utility model comprises before and after Kay Kay, control of the oil cylinder and a thrust cylinder, before and after Kay Kay was installed in the super max, and are in the tunneling direction with the sliding control of the oil cylinder and super max, respectively before and after Kai Kai connection, and after the end of the thrust cylinder Kay connection end with super Max connections. The utility model has the following advantages: by adopting the technical scheme has better adaptability to soft rock; steel arch can adapt to different spacing; do not occupy the front support of super Max space; supporting force of cylinder better boots.

【技术实现步骤摘要】
一种敞开式TBM间距可调节的外凯结构
本技术涉及敞开式TBM，特别是指一种敞开式TBM间距可调节的外凯结构。
技术介绍
TBM是全断面硬岩隧道掘进机的简称，是隧道开挖的专用设备，在山岭隧道及城市地铁的建设中发挥着重要作用。根据TBM的工作原理和结构形式，TBM包括护盾式TBM和敞开式TBM。敞开式TBM根据支撑形式不同又可分为凯式TBM和主大梁式TBM。凯式TBM主要由刀盘、护盾、驱动组件、内凯、外凯系统、后支撑、皮带机和其他辅助系统等结构组成。外凯系统作为敞开式TBM的关键部分，其主要功能为传递刀盘旋转开挖岩壁产生的转矩和整机前进的推力。传统的外凯形式主要包括两种：一种为前后两个外凯，两组推进油缸；另一种为只有一个外凯，一组推进油缸。如图1所示，第一种结构前后两组推进油缸，使内凯变长，并且前推进油缸占用内凯前端的空间，不利于及时支护，这种结构对空间占用较大，多用于开挖直径为8m以上的隧道施工。如图2所示，第二种结构为一组推进油缸，内凯长度相对较短，且不占用内凯前端支护空间，但由于外凯是一个整体，前后撑靴的间距是固定的，因此相对第一种结构，对软弱围岩适应性较差。
技术实现思路
本技术提出一种敞开式TBM间距可调节的外凯结构，在满足功能、强度和刚度的同时，解决了现有技术中外凯结构对空间占用较大或对软弱围岩适应性较差的问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种敞开式TBM间距可调节的外凯结构，包括前外凯、后外凯、调节油缸和推进油缸，前外凯和后外凯均安装在内凯上，并均在掘进方向与内凯滑动配合，调节油缸分别与前外凯和后外凯连接，推进油缸一端与后外凯连接、一端与内凯连接。所述的前外凯和后外凯上均安装有撑靴，前外凯和后外凯均通过撑靴油缸与撑靴连接，上撑靴油缸轴线与水平线的夹角A小于下撑靴油缸轴线与水平线的夹角B。所述的前外凯和后外凯均为上下两半，上下两半通过螺栓连接。所述的调节油缸前后耳座通过销轴分别与前外凯和后外凯相连接；推进油缸一端耳座通过销轴与后外凯相连、一端耳座与内凯连接。本技术采用该技术方案后产生了以下优点：对软弱围岩的适应性更好：在围岩不好时，可通过调节前后外凯的间距，使撑靴找到更好的支撑点，增加撑靴与岩石的接触面积，使TBM在软弱围岩的情况下能够更好的工作。可适应不同间距的钢拱架：钢拱架安装时间距往往会有一定偏差，有时在围岩较差时，需要减小钢拱架间距，本技术可通过调节前后外凯的间距来适应不同间距的钢拱架，使撑靴找到合适的支撑点。不占用内凯前端支护空间：本技术外凯系统不占用内凯前端的空间，有利于安装钢拱架和锚杆。撑靴油缸受力更好：将外壳设计为上下不对称的形式，角A小于角B，撑靴撑紧洞壁时，上撑靴油缸压力一定时，减小角A，上撑靴油缸在竖直方向的分力减小，使下撑靴油缸的受力减小，撑靴油缸的受力更好（下撑靴油缸竖直方向的分力等于上撑靴油缸竖直方向的分力与TBM主机重力之和）。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为两个外凯结构示意图。图2为一个外凯结构示意图。图3为本技术结构示意图。图4为图3的A-A向视图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图3~4所示，一种敞开式TBM间距可调节的外凯结构，包括前外凯1、后外凯2、调节油缸4和推进油缸5，前外凯1和后外凯2均安装在内凯6上，并均在掘进方向与内凯6滑动配合，调节油缸4分别与前外凯1和后外凯2连接，推进油缸5一端与后外凯2连接，一端与内凯6连接。所述的前外凯1和后外凯2上均安装有撑靴3，前外凯1和后外凯2均通过撑靴油缸7与撑靴3连接，上撑靴油缸轴线与水平线的夹角A小于下撑靴油缸轴线与水平线的夹角B。所述的前外凯1和后外凯2均为上下两半，上下两半通过螺栓连接。所述的调节油缸4前后耳座通过销轴分别与前外凯1和后外凯2相连接；推进油缸5一端耳座通过销轴与后外凯2相连、一端耳座与内凯6连接。本技术的工作过程：在TBM掘进时，撑靴3撑紧洞壁，调节油缸4锁死，推进油缸4回收（有杆腔工作），带动内凯6向前移动；在TBM换步时，撑靴3回收，推进油缸5伸出，将前外凯1和后外凯2推至内凯6前端，可通过控制调节油缸4的伸缩来调节前外凯1和后外凯2的间距。外凯上下不对称的结构形式，上撑靴油缸轴线与水平线的夹角A小于下撑靴油缸轴线与水平线的夹角B，使撑靴油缸受力更加合理。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种敞开式TBM间距可调节的外凯结构，其特征在于：包括前外凯（1）、后外凯（2）、调节油缸（4）和推进油缸（5），前外凯（1）和后外凯（2）均安装在内凯（6）上，并均在掘进方向与内凯（6）滑动配合，调节油缸（4）分别与前外凯（1）和后外凯（2）连接，推进油缸（5）一端与后外凯（2）连接、一端与内凯（6）连接。

【技术特征摘要】
1.一种敞开式TBM间距可调节的外凯结构，其特征在于：包括前外凯（1）、后外凯（2）、调节油缸（4）和推进油缸（5），前外凯（1）和后外凯（2）均安装在内凯（6）上，并均在掘进方向与内凯（6）滑动配合，调节油缸（4）分别与前外凯（1）和后外凯（2）连接，推进油缸（5）一端与后外凯（2）连接、一端与内凯（6）连接。2.根据权利要求1所述的敞开式TBM间距可调节的外凯结构，其特征在于：所述的前外凯（1）和后外凯（2）上均安装有撑靴（3），前外凯（1）和后外凯（2）...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹威华，张喜冬，贺飞，陶磊，王鹏星，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41