一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置制造方法及图纸

一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置，是由支承环（2）、主推进器（3）、主支撑器（4）、副推进器（5）与副支撑器（6）依次串联而成的混联式装置。其拓扑结构将随主支撑器与副支撑器的加载或卸载状态而改变。所述的双六足推进器能交替完成推进工作，可实现全自动连续掘进作业。双三足支撑器能并行工作，可使其均载或按给定比例承载，能在垂直隧道掘进作业中换步。本发明专利技术掘进装置可工作于单环掘进、双连环掘进、三连环掘进、全自动连续掘进等数种不同工作模式，以适应不同的掘进面和支撑面的工况条件。本发明专利技术适用于TBM隧道掘进、矿产采掘或管道作业，尤其是适合于掘进面与支撑面复杂多变的隧道或垂直隧道的掘进作业。

A fully automatic TBM tunneling device with double six leg thruster and double three leg support

Automatic TBM driving device with a double six foot propellers and double three foot supporting device, comprising a support ring (2), the main thruster (3) and the main support device (4), (5) and deputy vice propulsion support (6) are connected in series into a hybrid device. The topology will change with the loading or unloading state of the main support and the auxiliary support. The double six foot propeller can accomplish the propulsion work alternately, and the automatic continuous driving operation can be realized. Three double foot supporting device can work in parallel, the average load or by a given proportion of bearing, can change in the vertical tunnel boring operation. The driving device can work in a single ring, double serial tunneling tunneling, three serial tunneling, automatic continuous tunneling and several kinds of different work mode, to adapt to different working conditions of excavation surface and a supporting surface. The invention is applicable to TBM tunneling, mining or pipeline operation, especially suitable for tunneling tunneling surface and the supporting surface of the complex tunnel or vertical tunnel.

【技术实现步骤摘要】
一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置
本专利技术涉及一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置，属掘进机械

技术介绍
公知的TBM掘进装置包括支撑器、推进器、换步器和调向器四大部分，分别按顺序完成支撑作业、推进作业、换步作业、调向或纠偏作业；所述的掘进装置可推动支承环及支承环上的刀盘系统完成遂道切削工作。公知的TBM掘进装置有的只有一个支撑器，如主梁式和扭力缸式TBM掘进装置，其掘进过程包括按时间顺序完成的支撑作业步-推进作业步-换步作业步-调向或纠偏作业步，其辅助作业时间占比大，严重影响了其掘进工作效率。该类型的掘进装置无法在垂直隧道中实现换步作业，也不能实现全自动连续掘进作业。公知的TBM掘进装置有的只有两个支撑器，如凯式TBM掘进装置，其掘进过程包括按时间顺序完成的支撑作业步-推进作业步-换步作业步-调向或纠偏作业步，其辅助作业时间占比大，严重影响了其掘进工作效率。该类型的掘进装置两个支撑器间采用刚性固定连接，当其中一个支撑器处于支撑状态，另一个支撑器无法换步，因而无法在垂直隧道中实现换步作业，也不能实现全自动连续掘进作业。为解决该问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置，其特征在于，所述装置为双六足推进器与双三足支撑器串联后的混联式结构，具有自重构能力；基于装置的自重构能力，所述装置能实现多种不同方式的掘进模式，包括单环掘进模式、双连环掘进模式、三连环掘进模式和全自动连续掘进模式；并能根据掘进环境提供相应的匹配掘进方案；所述装置包括支承环、主推进器、主支撑器、副推进器和副支撑器；所述主推进器、主支撑器、副推进器和副支撑器依次垂直安装在支承环与刀盘系统的轴线上；所述支承环的一面安装刀盘系统，另一面安装主推进器、主推进器连接主支撑器；主支撑器连接副推进器；副推进器连接副支撑器；所述主推进器为六足并联机构，由6...

【技术特征摘要】
1.一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置，其特征在于，所述装置为双六足推进器与双三足支撑器串联后的混联式结构，具有自重构能力；基于装置的自重构能力，所述装置能实现多种不同方式的掘进模式，包括单环掘进模式、双连环掘进模式、三连环掘进模式和全自动连续掘进模式；并能根据掘进环境提供相应的匹配掘进方案；所述装置包括支承环、主推进器、主支撑器、副推进器和副支撑器；所述主推进器、主支撑器、副推进器和副支撑器依次垂直安装在支承环与刀盘系统的轴线上；所述支承环的一面安装刀盘系统，另一面安装主推进器、主推进器连接主支撑器；主支撑器连接副推进器；副推进器连接副支撑器；所述主推进器为六足并联机构，由6组推进缸组成，每组推进缸又由1~4个主推进缸组成，每个主推进缸能作伸缩运动，所述主推进缸左侧通过主推进缸左关节与支承环连接，所述主推进缸右侧通过主推进缸右关节与主支撑器连接；所述主推进缸左关节和主推进缸右关节为球形铰链或万向铰链连接结构；所述副推进器亦为六自由度并联装置，由6组推进缸组成，每组推进缸又由1~3个副推进缸组成，每个副推进缸能作伸缩运动，所述副推进缸左侧通过副推进缸左关节与主推进器连接，所述副推进缸右侧通过副推进缸右关节与副支撑器连接；所述的副推进缸左关节和副推进缸右关节为球形铰链或万向铰链连接结构；所述主支撑器为三足并联装置，以主中心支架为固定平台，其3个主支撑腿能带动主支撑靴沿径向作伸缩运动；所述中心支架为六边形结构，在中心支架平面上，角度相距120°的支架边上向六边形外分别垂直安装三个主支撑腿；外部推进缸与主支撑器将通过主撑靴上圆弧内侧的推进器关节支座相连接；所述的副支撑器为三足并联装置，以副中心支架为固定平台，其3个副支撑腿能带动副支撑靴沿径向作伸缩运动；所述副中心支架为六边形结构，在副中心支架平面上，角度相距120°的支架边上向六边形外分别垂直安装三个副支撑腿；外部推进缸与副支撑器将通过副撑靴上圆弧内侧的推进器关节支座相连接。2.根据权利要求1所述的一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置，其特征在于，所述装置的自重构方法如下：所述的主支撑靴与支撑面接触但不用力撑紧的状态为主支撑器就位状态；与支撑面接触且用力撑紧的状态为主支撑器支撑状态；主支撑腿缩回，使主撑靴部分或全部与支撑面脱离接触的状态为主支撑器复位状态；主支撑器由复位状态切换为就位状态的动作称为主支撑器就位，反之称为主支撑器复位；主支撑器由就位状态切换为支撑状态的动作称为主支撑器加载，反之称为主支撑器卸载；如若主支撑器处于支撑状态，则其为固定工作平台，否则其为活动工作平台；所述的副支撑靴与支撑面接触但不用力撑紧的状态为副支撑器就位状态，与支撑面接触且用力撑紧的状态为副支撑器支撑状态，副支撑腿缩回，使副撑靴部分或全部与支撑面脱离接触的状态为副支撑器复位状态；副支撑器由复位状态切换为就位状态的动作称为副支撑器就位，反之称为副支撑器复位；副支撑器由就位状态切换为支撑状态的动作称为副支撑器加载，反之称为副支撑器卸载；如若副支撑器处于支撑状态，则其为固定工作平台，否则其为活动工作平台；所述的主推进器若以支承环为其活动平台，以主支撑器为其固定平台，主推进缸伸出为主推进作业步兼作调向作业步，如若以支承环为其固定平台，以主支撑器为其活动平台，主推进缸缩回为主换步作业步兼作主支撑器调姿作业步；所述的副推进器如若以主支撑器为其活动平台，以副支撑器为其固定平台，其副推进缸伸出作副推进作业步兼调向作业步，如若以主支撑器为其固定平台，以副支撑器为其活动平台，副推进缸缩回作副换步作业步兼作副支撑器调姿作业步。3.根据权利要求2所述的一种带双六足推进器和双三足支撑器的全自动TBM掘进装置，其特征在于，所述单环掘进模式，包括以下4种方案：方案1，由主支撑器配合主推进器工作，由主支撑-主推进-主换步3个作业步构成1个单环掘进循；所述方案1包括以下工作步骤：步骤1：初始状态：主支撑器、主推进器、副支撑器、副推进器均处于复位状态；步骤2：主支撑作业步：主支撑器就位并加载，切换至主支撑器独立支撑状态；步骤3：主推进作业步：主推进器加载，在完成1环推进工作后，卸载；步骤4：主换步作业步：主支撑器卸载并复位、主推进器复位，切换至初始状态；步骤5：循环执行步骤2-4，直至停机；方案2，由副支撑器配合副推进器工作，由副支撑-副推进-副换步三个作业步构成一个单环掘进循环；所述方案2包括以下工作步骤：步骤1：初始状态：主支撑器处于就位状态，主推进器、副支撑器、副推进器三者均处于复位状态；步骤2：副支撑作业步：副支撑器就位并加载，切换至副支撑器独立支撑状态；步骤3：副推进作业步：副推进器加载，在完成1环推进工作后，卸载；步骤4：副换步作业步：副支撑器卸载并复位、副推进器复位，切换至初始状态；步骤5：循环执行步骤2-4，直至停机；方案3，由副支撑器配合主推进器工作，由副支撑-主推进-主换步三个作业步构成一个单环掘进循环；所述方案3包括以下工作步骤：步骤1：初始状态：主支撑器处于就位状态，主推进器、副支撑器、副推进器三者均处于复位状态；步骤2：副支撑作业步：副支撑器就位并加载，切换至副支撑器独立支撑状态；步骤3：主推进作业步：主推进器加载，在完成1环推进工作后，卸载；步骤4：主换步作业步：副支撑器卸载并复位、主推进器复...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐尤南，刘辛军，徐济宇，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西,36