一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM制造技术

本发明专利技术属于隧道掘进机技术领域，尤其涉及一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM。其可解决常规TBM机型在煤矿巷道施工过程中主机载头，转向不灵活的技术问题。包括主大梁及刀盘；所述主大梁上安装有主驱动系统及皮带机，所述主驱动系统与刀盘相连；且主驱动系统与刀盘均安装于护盾内，所述护盾通过一临时支护油缸与临时支撑相铰接；主大梁上安装有主推油缸，主推油缸的缸杆与撑靴的一端相连，撑靴的另一端通过撑紧油缸与鞍架连接；鞍架在主大梁上通过主推油缸的伸缩实现前后滑动功能；所述鞍架下方与一履带行走机构相连，在主大梁上安装有锚杆钻机，锚杆钻机和临时支撑配合使用，用于第一时间的锚杆支护。用于第一时间的锚杆支护。用于第一时间的锚杆支护。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM


[0001]本专利技术属于隧道掘进机
，尤其涉及一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM。

技术介绍

[0002]近年来，随着国家基建的蓬勃发展，对于煤炭资源的依赖性逐步提高；对于煤炭企业而言，则提出了更高的要求，影响煤炭开挖的因素非常多。其中，巷道掘进施工技术就是一个重要影响因素，其直接决定着煤炭企业的采挖效果，对于煤炭企业自身经济效益也会构成直接的影响。
[0003]目前，煤矿巷道掘进已经从传统钻爆+综掘施工逐步向自动化、智能化的方向发展，工厂化隧道作业的TBM技术已在煤矿巷道施工中得到应用。
[0004]但由于煤矿巷道岩层多以沉积岩为主，底板较软，难以承受常规TBM主机的重量，往往在施工中会出现TBM载头甚至卡机的情况。此外，煤矿井下空间有限，起吊能力普遍不足，尤其在多条巷道施工中TBM频繁转场拆装占用了大量的工期，是制约TBM在煤矿工程应用的主要因素之一。因此，研制开发一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM一直是急待解决的新课题。

技术实现思路

[0005]本专利技术就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM，其为用于煤矿岩巷工程建设的一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，包括主大梁及刀盘；其特征在于，所述主大梁上安装有主驱动系统及皮带机，所述主驱动系统与刀盘相连；且主驱动系统与刀盘均安装于护盾内，所述护盾通过一临时支护油缸与临时支撑相铰接。
[0007]主大梁上安装有主推油缸，主推油缸的缸杆与撑靴的一端相连，撑靴的另一端通过撑紧油缸与鞍架连接；鞍架在主大梁上通过主推油缸的伸缩实现前后滑动功能。
[0008]所述鞍架下方与一履带行走机构相连，在主大梁上安装有锚杆钻机，锚杆钻机和临时支撑配合使用，用于第一时间的锚杆支护。
[0009]进一步地，所述履带行走机构包括履带轮及履带轮支架，所述履带轮通过球铰与履带轮支架相连接，履带调整油缸将履带轮和履带轮支架相连，用于调整履带轮的行走角度；（油缸的缸杆与履带轮铰接，缸座与履带轮支架铰接；）履带轮后部与履带驱动马达相连，用于驱动履带轮行走。
[0010]进一步地，履带行走敞开式TBM具备三种运行模式：硬岩掘进模式、软岩掘进模式及快速转场模式。
[0011]更进一步地，当巷道岩石硬度在f3以上时，采用硬岩掘进模式：撑紧油缸伸出，使撑靴撑紧洞壁，为设备掘进提供支反力，履带行走机构处于驻车状态；主驱动系统驱动刀盘
旋转，对掌子面岩石进行破碎，同时主推油缸伸出，设备开始向前掘进。
[0012]掘进过程中通过锚杆钻机进行自动锚杆支护，临时支撑在临时支护油缸的作用下可根据隧道围岩的情况调整角度，将钢筋网固定在洞壁上。
[0013]刀盘开挖下来的渣料通过皮带机排至TBM尾部；待主推油缸达到行程后，撑紧油缸缩回，待撑靴离开洞壁后，主推油缸缩回，带动鞍架和履带行走机构复位，完成一个工作循环。
[0014]更进一步地，当巷道岩石硬度小于f3时，采用软岩掘进模式：履带驱动马达驱动履带行走机构带动整机向前掘进，同时主驱动系统驱动刀盘旋转，对掌子面岩石进行破碎；刀盘开挖下来的渣料可通过皮带机排至TBM尾部，掘进过程中通过锚杆钻机进行自动锚杆支护，实现在软岩地层中的快速安全掘进。
[0015]更进一步地，当TBM完成一标段需要转场时，切换至快速转场模式：TBM整机由履带行走机构在履带液压马达的驱动下快速移动至下一个工作面。
[0016]与现有技术相比本专利技术有益效果。
[0017]本专利技术具备硬岩掘进、软岩掘进和快速转场三种工作模式，可灵活适应煤矿岩巷中的各类软、硬地质，安全可靠，效率较高。将TBM技术与煤矿岩巷施工对于设备的轻型化和灵活性需要相结合，可解决常规TBM机型在煤矿巷道施工过程中主机载头，转向不灵活的技术问题，履带行走式结构是的TBM在转场时无需大规模拆装，减少转场的工期和成本，提高TBM在煤矿岩巷施工的应用范围。
附图说明
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。本专利技术保护范围不仅局限于以下内容的表述。
[0019]图1是具体实施例应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM结构示意图。
[0020]图2是图1的右视图。
[0021]图3是图2的Ⅰ部放大图。
具体实施方式
[0022]如图1
‑
3所示，本专利技术包括刀盘1、护盾2、主驱动系统3、临时支护油缸4、临时支撑5、锚杆钻机6、主大梁7、撑靴8、主推油缸9、皮带机10、履带行走机构11、鞍架12、撑紧油缸13、履带轮14、履带调整油缸15、球铰16、履带轮支架17，履带驱动马达18。刀盘1和主驱动系统3相连接，并安装于护盾2内部，临时支撑5通过临时支护油缸4和护盾2相铰接，主大梁7与主驱动系统3固定连接，皮带机10固定在主大梁7内部；撑靴8一端通过主推油缸9固定在主大梁7上，另一端通过撑紧油缸13与鞍架12连接，鞍架12在主大梁7上通过主推油缸9的伸缩实现前后滑动功能；履带行走机构11与鞍架12相连接，履带轮通过球铰16与履带轮支架17相连接，履带调整油缸15将履带轮14和履带轮支架17相连接，用于调整履带轮14的行走角度，履带驱动马达18与履带轮14后部相连接，用于驱动履带轮14行走；在主大梁7上安装有锚杆钻机6，和临时支撑5配合使用，用于第一时间的锚杆支护。
[0023]履带行走敞开式TBM具备硬岩掘进模式、软岩掘进模式及快速转场模式三种工作状态，其工作原理：当巷道岩石硬度在f3以上时，采用硬岩模式掘进：撑紧油缸13伸出，使撑
靴8撑紧洞壁，为设备掘进提供支反力，此时，履带行走机构11处于驻车状态；主驱动系统3驱动刀盘1旋转，对掌子面岩石进行破碎，同时主推油缸9伸出，设备开始向前掘进；掘进过程中可通过布置在主大梁7上的锚杆钻机6进行自动锚杆支护，临时支撑5在临时支护油缸4的作用下可根据隧道围岩的情况调整角度，将钢筋网等支护材料临时固定在洞壁上，在匹配TBM掘进速度的同时又保证施工作业的安全性，锚杆钻机6进行自动化锚杆作业，为隧道掘进的快速安全支护提供保证；刀盘1开挖下来的渣料可通过皮带机10排至TBM尾部；待主推油缸9达到行程后，撑紧油缸13缩回，待撑靴8离开洞壁后，主推油缸9缩回，带动鞍架12和履带行走机构11复位，整机完成一个工作循环。
[0024]当巷道岩石硬度小于f3时，采用软岩模式掘进：履带驱动马达18驱动履带行走机构11带动整机向前掘进，同时主驱动系统3驱动刀盘1旋转，对掌子面岩石进行破碎，刀盘1开挖下来的渣料可通过皮带机10排至TBM尾部，掘进过程中通过布置在主大梁7上的锚杆钻机6进行自动锚杆支护，实现在软岩地层中的快速安全掘进。
[0025]当TBM完成一标段需要转场时，切换至快速转场模式：此时TBM整机由履带行走机构11在履带液压马达18的驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM，包括主大梁及刀盘；其特征在于：所述主大梁上安装有主驱动系统及皮带机，所述主驱动系统与刀盘相连；且主驱动系统与刀盘均安装于护盾内，所述护盾通过一临时支护油缸与临时支撑相铰接；主大梁上安装有主推油缸，主推油缸的缸杆与撑靴的一端相连，撑靴的另一端通过撑紧油缸与鞍架连接；鞍架在主大梁上通过主推油缸的伸缩实现前后滑动功能；所述鞍架下方与一履带行走机构相连，在主大梁上安装有锚杆钻机，锚杆钻机和临时支撑配合使用，用于第一时间的锚杆支护。2.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM，其特征在于：所述履带行走机构包括履带轮及履带轮支架，所述履带轮通过球铰与履带轮支架相连接，履带调整油缸将履带轮和履带轮支架相连，用于调整履带轮的行走角度；履带轮后部与履带驱动马达相连，用于驱动履带轮行走。3.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走敞开式TBM，其特征在于：履带行走敞开式TBM具备三种运行模式：硬岩掘进模式、软岩掘进模式及快速转场模式。4.根据权利要求3所述的一种应用于煤矿岩巷施工的履带行走...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧峰，张宁宁，张拓，朱福顺，江川，李国涛，周俊，藏家君，王越，马海峰，王哲，何雷，王奥，张旺，梁龙，张霄睿，
申请(专利权)人：北方重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：