本發(fā)明屬于掘進機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隧道掘進機的鉆機行走裝置及隧道掘進機。

背景技術(shù)：

目前，因小直徑雙凱式隧道掘進機的L1區(qū)（即護盾與撐靴區(qū)域）的整體空間有限，無法完成L1區(qū)的鉆機的布置，由于其受到空間限制無法進行有效合理的布置鉆機結(jié)構(gòu)，使得大鉆工作施工難度大，施工效率低，成孔質(zhì)量差，且對于鉆機在鉆進過程中的受力結(jié)構(gòu)性能無法進行有效的限制和約束，從而使得鉆機使用壽命較低，維修和維護頻率高，增加了施工成本和施工周期。

針對應(yīng)用越南的規(guī)格為 CTT390E-1200凱式TBM，如何實現(xiàn)鉆機結(jié)構(gòu)的有效布置，并且如何有效的施工是本申請所要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題和不足，提供一種隧道掘進機的鉆機行走裝置及隧道掘進機，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，并能夠在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)鉆機的靈活調(diào)整。

為達到上述目的，所采取的技術(shù)方案是：

一種隧道掘進機的鉆機行走裝置，包括：鉆機；鉆機滑動座，所述鉆機匹配滑動設(shè)置在鉆機滑動座中，且鉆機與鉆機滑動座之間設(shè)置有加壓動力機構(gòu)，所述加壓動力機構(gòu)驅(qū)動鉆機在鉆機滑動座內(nèi)往復(fù)動作；周向移動機構(gòu)，所述周向移動機構(gòu)驅(qū)動鉆機滑動座沿隧道周向運動；和縱向移動機構(gòu)，所述縱向移動機構(gòu)驅(qū)動周向移動機構(gòu)沿隧道軸向方向進行往復(fù)動作。

進一步的，所述鉆機滑動座包括開口相對的兩C型滑移槽、和連接兩C型滑移槽并與C型滑移槽固定的支撐固定座，所述鉆機匹配滑動卡設(shè)在C型滑移槽之間。

進一步的，所述加壓動力機構(gòu)為加壓液壓缸，所述支撐固定座上設(shè)置有鉸接耳板，鉆機上設(shè)置有加壓固定座，所述加壓液壓缸的兩端分別與鉸接耳板和加壓固定座連接。

進一步的，所述周向移動機構(gòu)包括軌道梁、截面呈倒U型的外殼體和設(shè)置在外殼體上的驅(qū)動單元組件，所述軌道梁兩側(cè)部設(shè)置有滑動支撐槽，所述外殼體內(nèi)側(cè)設(shè)置有與滑動支撐槽匹配的行走軸承；所述驅(qū)動單元組件包括設(shè)置在軌道梁的外周面中部的齒圈、固定在外殼體上的主驅(qū)動、和套設(shè)在主驅(qū)動上的齒輪，所述齒輪與齒圈條匹配嚙合。

進一步的，所述外殼體的兩內(nèi)側(cè)均設(shè)置有上下兩排行走軸承，位于下側(cè)的行走軸承匹配設(shè)置在滑動支撐槽內(nèi)，位于上側(cè)的行走軸承與軌道梁的外周面貼合支撐。

進一步的，所述的軌道梁呈環(huán)狀或圓弧狀；當(dāng)軌道梁為圓弧狀時，所述隧道掘進機內(nèi)左右對稱設(shè)置有兩組鉆機行走裝置。

進一步的，所述縱向移動機構(gòu)包括沿隧道軸向間隔布設(shè)的固定套和后支座、匹配滑動套設(shè)在固定套內(nèi)的滑動梁、以及設(shè)置在滑動梁與后支座之間的縱向液壓缸。

進一步的，所述固定套的數(shù)量為兩個，固定套和后支座均與隧道掘進機的外凱固定。

進一步的，所述滑動梁中部設(shè)置有連桿導(dǎo)向軸，所述縱向液壓缸固定設(shè)置在連桿導(dǎo)向軸上。

一種隧道掘進機，包括掘進機刀盤、護盾和撐靴，在與護盾和撐靴對應(yīng)的隧道掘進機中部設(shè)置有鉆機行走裝置，所述鉆機行走裝置為上述任一所述的隧道掘進機的鉆機行走裝置。

采用上述技術(shù)方案，所取得的有益效果是：

本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，其有效的解決了凱式小直徑TBM前部空間狹小不能打鉆問題，極大降低了鉆機系統(tǒng)整體布置空間，整體縱向尺寸比其它各方向的設(shè)計小的多，運用此設(shè)計的掘進機的縱向尺寸要比其它掘進機小很多，其對于施工來說都有非常重要意義，同時減輕整體鉆機系統(tǒng)重量，能減小鉆機了震動，同時可以推廣運用任何TBM。

本發(fā)明中通過軌道梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)對鉆機的鉆進時進行有效的約束和調(diào)整，保障其連接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，大大提高其靈活性和抗震動性能，提高鉆進的效率和質(zhì)量，并且能夠提高其使用壽命，降低維護和維修的頻率，節(jié)約成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為鉆機滑動座與鉆機的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為周向移動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為軌道梁的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為縱向移動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為帶有鉆機行走裝置的隧道掘進機裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中序號：10為鉆機行走裝置；100為鉆機；200為鉆機滑動座、201為C型滑移槽、202為支撐固定座、203為加壓液壓缸、204為鉸接耳板、205為支撐固定座；300為周向移動機構(gòu)、301為軌道梁、302為外殼體、303為滑動支撐槽、304為行走軸承、305為齒圈、306為主驅(qū)動、307為齒輪；400為縱向移動機構(gòu)、401為固定套、402為后支座、403為滑動梁、404為縱向液壓缸、405為連桿導(dǎo)向軸；20為隧道掘進機。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細說明。

實施例一：參見圖1-圖5，本發(fā)明一種一種隧道掘進機的鉆機行走裝置，包括鉆機100、鉆機滑動座200、周向移動機構(gòu)300和縱向移動機構(gòu)400，鉆機100匹配滑動設(shè)置在鉆機滑動座200中，且鉆機100與鉆機滑動座200之間設(shè)置有加壓液壓缸203，加壓液壓缸203驅(qū)動鉆機100在鉆機滑動座200內(nèi)往復(fù)動作；周向移動機構(gòu)300驅(qū)動鉆機滑動座200沿隧道周向運動；縱向移動機構(gòu)400驅(qū)動周向移動機構(gòu)300沿隧道軸向方向進行往復(fù)動作。

其中，鉆機滑動座200包括開口相對的兩C型滑移槽201、和連接兩C型滑移槽201并與C型滑移槽201固定的支撐固定座202，鉆機100匹配滑動卡設(shè)在C型滑移槽201之間，可通過在鉆機上部固定設(shè)置滑移板，滑移板匹配卡設(shè)在C型滑移槽內(nèi)進行滑動；在支撐固定座202上設(shè)置有鉸接耳板204，鉆機100上設(shè)置有加壓固定座205，加壓液壓缸203的兩端分別與鉸接耳板204和加壓固定座205連接。

為了實現(xiàn)鉆機在周向的工作施工，并提高施工的有效區(qū)域范圍，周向移動機構(gòu)300包括軌道梁301、截面呈倒U型的外殼體302和設(shè)置在外殼體302上的驅(qū)動單元組件，所述軌道梁301兩側(cè)部設(shè)置有滑動支撐槽303，外殼體302內(nèi)側(cè)設(shè)置有與滑動支撐槽303匹配的行走軸承304；驅(qū)動單元組件包括設(shè)置在軌道梁301的外周面中部的齒圈305、固定在外殼體302上的主驅(qū)動306、和套設(shè)在主驅(qū)動上的齒輪307，所述齒輪307與齒圈305條匹配嚙合。

其中，支撐固定座202與外殼體302固定連接，主驅(qū)動和齒輪均設(shè)置在外殼體內(nèi)側(cè)，能夠防止落石對主驅(qū)動的破壞，保障主驅(qū)動和齒輪的良好的運行環(huán)境和效率。

為了提高鉆機在進行周向運動時的穩(wěn)定性，在外殼體302的兩內(nèi)側(cè)均設(shè)置有上下兩排行走軸承304，位于下側(cè)的行走軸承304匹配設(shè)置在滑動支撐槽303內(nèi)，位于上側(cè)的行走軸承304與軌道梁301的外周面貼合支撐，從而使得外殼體與軌道梁實現(xiàn)穩(wěn)定的傳動導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。

根據(jù)鉆機的工作區(qū)間合理設(shè)置軌道梁301的結(jié)構(gòu)，其軌道梁301可以采用與隧道側(cè)壁面平行的整體環(huán)狀結(jié)構(gòu)或圓弧段狀結(jié)構(gòu)；考慮到在實際的作業(yè)過程中的便捷性以及實際的有效工作區(qū)間，軌道梁301為圓弧狀結(jié)構(gòu)，且在隧道掘進機20內(nèi)左右對稱設(shè)置有兩組鉆機行走裝置10。

為了實現(xiàn)鉆機沿隧道軸向行進，方便調(diào)整鉆進位置，其縱向移動機構(gòu)400包括沿隧道軸向間隔布設(shè)的固定套401和后支座402、匹配滑動套設(shè)在固定套內(nèi)的滑動梁403、以及設(shè)置在滑動梁與后支座之間的縱向液壓缸404。

其中，固定套401的數(shù)量為兩個，固定套401和后支座402均與隧道掘進機的外凱固定，滑動梁403中部設(shè)置有連桿導(dǎo)向軸405，所述縱向液壓缸404固定設(shè)置在連桿導(dǎo)向軸405上，連桿導(dǎo)向軸405和滑動梁403的外端部與軌道梁301上的連接法蘭連接固定，從而使得軌道梁301固定設(shè)置在滑動梁403上。

在滑動梁的伸縮過程中驅(qū)動周向移動機構(gòu)往復(fù)移動，從而帶動鉆機進行位置調(diào)節(jié)。

本發(fā)明在實際的應(yīng)用過程中，根據(jù)鉆進區(qū)域，合理布置軌道梁的位置，并通過在隧道掘進機上安裝固定套和滑動梁，在進行軌道梁和滑動梁的連接固定，實現(xiàn)軌道梁的固定和安裝；其工作過程中，通過滑動梁的往復(fù)運動，控制鉆機在隧道軸向上的掘進位置，通過外殼體在軌道梁上的周向運動，控制鉆機在隧道軸向上的掘進位置；通過加壓液壓缸驅(qū)動鉆機的鉆進施工，其整體重量輕，占用空間較小，但能夠?qū)崿F(xiàn)較大的鉆進工作區(qū)域的施工。

實施例二：參見圖6，本申請中的鉆機行走裝置能夠有效的解決小直徑雙凱隧道掘進機中鉆機布置困難的難題，同時能夠推廣應(yīng)用到各種現(xiàn)有的不同型號的隧道掘進機中去，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的的隧道掘進機的空間結(jié)構(gòu)進行進一步的優(yōu)化，從而提升其整體性能。本實施例中的一種隧道掘進機，包括掘進機刀盤、護盾和撐靴，在與護盾和撐靴對應(yīng)的隧道掘進機中部設(shè)置有鉆機行走裝置10，所述鉆機行走裝置為實施例一中所述的隧道掘進機的鉆機行走裝置，隧道掘進機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其他部分參照現(xiàn)有技術(shù)，再次不再重述。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。