Проходческий щитовой агрегат

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при сооружении тоннелей и гидротехнических выработок. Цель изобретения - снижение энергоемкости проведения закрепленных выработок за счет интенсификации вибрационного режима воздействия головной секции на массив. Головная секция 3 связана с хвостовой секцией 7 посредством гидроцилиндров (ГЦ) 15 механизма поворота и ГЦ 21 надвига. Последние выполнены с опорными пятами 28 на штоках 27 и установлены между фланцем (Ф) 26 секции 7 и Ф 25 опалубочной оболочки 22. Ползуны 20 охватывают Ф 19 секции 3 и взаимодействуют с ГЦ 21. Кольцевой вибровозбудитель 29 размещен между пятами 28 и Ф 23 и подключен к пульсатору 30. При включении ГЦ 21 осуществляется подача секции 3 на забой. При этом ГЦ 15 осуществляют поворот секции 3. Исполнительный орган 1 срезает стружку с забоя. Вибровозбудитель 29 обеспечивает вибрацию секции 3 и органа 1, а также вибрационное уплотнение бетона между стенкой выработки и оболочкой 22. Это снижает энергоемкость проходки. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 Е 21 О 9 /06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726630/03 (22) 02.08.89 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Институт угля СО AH СССР (72) А.Ф.Эллер, В.Ф.Горбунов, В.В.Аксенов, Н.Б.Пушкина, Л.А,Саруев и П.Я.Крауиньш (53) 624 191,6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1167338, кл. Е 21 0 9/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1328531, кл. Е 21 D 9/06, 1985. (54) ПРОХОДЧЕСКИЙ ЩИТОВОЙ АГРЕГАТ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при сооружении тоннелей и гидротехнических выработок. Цель изобретения — снижение энергоемкости проведения закрепленных выработок за счет интенсификации вибрационного режима воздействия головной секции на массив. Головная секция 3 связана с хвостовой секцией 7 посредством гидроцилиндров (ГЦ) 15 механизма поворота и ГЦ21 надвига.

Последние выполнены с опорными пятами

28 на штоках 27 и установлены между фланцем (Ф) 26 секции 7 и Ф 25 опалубочной оболочки 22. Полэуны 20 охватывают Ф 19 секции 3 и взаимодействуют с ГЦ 21. Кольцевой вибровозбудитель 29 размещен между пятами 28 и Ф 23 и подключен к пульсатору 30. При включении ГЦ 21 осуществляется подача секции 3 на забой. При этом ГЦ 15 осуществляют поворот секции 3.

Исполнительный орган 1 срезает стружку с забоя. Вибровозбудитель 29 обеспечивает вибрацию секции 3 и органа 1, а также вибрационное уплотнение бетона между стенкой выработки и оболочкой 22. Это снижает энергоемкость проходки. 6 ил.

1668678

15

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к проходческим щитам и щитовым комплексам, и может быть использовано в плотных глинах, песках при сооружении тоннелей и гидротехнических выработок.

Цель изобретения — снижение энергоемкости проведения закрепленных выработок за счет интенсификации вибрационного режима воздействия головной секции на массив.

На фиг.1 изображен проходческий щи товой агрегат, разрез; на фиг.2 — разрез А-А

,на фиг.1; на фиг.З вЂ” разрез Б-Б на фиг.1; на

,фиг.4- разрез В - В на фиг 1; на фиг. 5- раз рез à — Г Йа фиг.1; на фиг.6 — разрез Д вЂ” Д на фиг.1.

Агрегат включает исполнительный орган 1, вмонтированный в диафрагму 2 головной секции 3. По внешней поверхности этой секции прикреплена винтовая лопасть

4, Для возможности смены диафрагмы с ножами головная секция имеет еще режущую секцию 5, которая присоединяется к голо. вной фланцами 6. С головной секцией состыкуется хвостовая секция 7 с опорными элементами 8 на внешней поверхности.

Элементы 8 в общем случае представляют плоскую конструкцию. большая ось которой ориентируется параллельно образующей хвостовой секции, На стыке секций 3 и 7, образующих секционную цилиндрическую оболочку, имеется механизм 9 относительного поворота, состоящий из внутреннего кольца 10, которое со стороны выработанного пространства через фланец 11 жестко соединено с хвостовой секцией 7. С противоположного торца выполнен защитный фланец 12. Под кольцом 10 к внутренней поверхности головной секции прикреплены два сближенных фланца 13 с пазами 14, а к наружной поверхности кольца 10 крепятся гидроцилиндры

15 поворота, продольные оси которых перпендикулярны образующей головной секции 3, т.е. цилиндры размещаются по хордам. Крепление обеспечивается шарнирами 16. Штоки гидроцилиндров 15 имеют оси 17. Подвод рабочей жидкости к гидроцилиндрам 15 поворота обеспечивается по рукавам 18 высокого давления, На стыковочном торце головная секция

3 с внутренней стороны оборудуется невысоким круговым фланцем 19, который охва, тывают ползуны 20 гидродомкратов (гидроцилиндров) 21 надвига.

На свободном торце хвостовая секция 7 оснащена цилиндрической опалубочной оболочкой 22 несколько меньшего диаметра, чем хвостовая секция. Причем опалубоч25

55 ная оболочка 22 на участке вложения в хвостовую секцию имеет два фланца. Первый фланец 23 со стороны выработанного пространства полностью перекрывает межсекционное пространство, а у поверхности хвостовой секции еще выполнен и уплотнительный "воротник" 24. Второй фланец 25 незначительной высоты. Концентрично этому фланцу на внутренней поверхности хвостовой секции выполнен еще один фланец

26. В круговой зазор между этими двумя фланцами пропущены штоки 27 гидроцилиндров 21 надвига, оснащенные опорными пятами 28. В свою очередь, между фланцем

23 и опорными пятами 28 уложен кольцевой гидрообьемный вибровозбудитель 29, подключенный к пульсатору 30.

Головная секция внутри оборудуется загрузочными лопастями 31 роторного погрузчика.

Предлагаемый агрегат работает следующим образом.

Перед началом эксплуатации подготавливается либо котлован, либо монтажная камера, где осуществляется монтаж агрегата. При этом высоконапорные рукава присоединяются к насосной станции (не показана), а контур гидрообьемного вибровозбудителя 29 к пульсатору 30. Затем опорные элементы 8 хвостовой секции 7 забучиваются от возможного поворота. После этого включают поступление рабочей жидкости в рабочие полости гидроцилиндров 15 механизма 9 поворота. Штоки их начинают выдвигаться, а в силу того, что хвостовая секция 7удерживается от поворота продольными элементами 8, то вращаться начинает головная секция. Реактивные усилия воспринимаются кольцом 10, фланцем 11, оболочкой хвостовой секции 7, опорными элементами 8.

При повороте головной секции 3 орган

1 срезает стружку. Одновременно с этим включаются в работу гидроцилиндры 21 надвига и пульсатор 30. Штоки 27 через пяты

28 воздействуют на контур гидрообьемного вибровозбудителя 29. Генерируемые пульсатором 30 колебания через гидроцилиндры

21 надвига, ползуны 20 и фланец 19 передаются на оболочку головной секции 3, а от нее на исполнительный орган 1. В результате перемещение секции 3 и работа органа 1 происходит в вибрационном, т.е. динамическом режиме, что приводит к снижению сил сопротивления как на разработке забоя, так и перемещении головной оболочки.

С другой стороны контур вибровозбудителя 29 касается фланца 23 опалубочной оболочки 22. Поэтому под воздействием колебаний начинает уплотняться бетонная

1668678

Фиа2 смесь, которой заполняется заопалубочное ,пространство после некоторой проходки агрегата.

Совершив цикл подвижки,гидроцилиндры 15 поворота реверсируются.

Штоки втягиваются, а оси 17 выходят из пазов 14, проскальзывают некоторый участок и снова входят в зацепление, как только включается рабочий ход. На втягивание штоков 27 включаются и гидроцилиндры 21 надвига. При.этом пяты 28 касаются торцовых фланцев 25 и 26 и увлекают за собой с одной стороны опалубочную оболочку 22, а с другой хвостовую секцию 7. Головная секция 3 сместиться продольно не в состоянии из-за винтовой лопасти 4.

В пространство между уплотненным бетоном и фланцем 23 подается новая порция раствора, и цикл разработки забоя с уплотнением бетонной отделки повторяется.

"Воротник" 24 препятствует проникновению раствора к опорным пятам 28.

В таких чередующихся режимах и происходит работа проходческого щитового агрегата. Отделенная горная масса подается внутрь оболочки, где подхватывается загрузочными лопастями 31 и по мере проворота головной секции 3 ссыпается в верхней зоне в откаточное средство, которое заходит по специальному настилу под загрузочные лопасти.

Вибрационный режим разработки позволяетсущественно снизить сопротивление пород, а значит, и энергоемкость. Снижаются значения сил сопротивления и на винтовой лопасти, и на участках касания оболочки головной секции 3 контура выработки.

Формула изобретения

Проходческий щитовой агрегат, включающий секционную цилиндрическую оболоч5 ку в виде головной секции с внутренним фланцем и винтовой лопастью на наружной поверхности и хвостовой секции с опорными элементами на наружной поверхности, размещенный в цилиндрической оболочке

10 механизм относительного поворота секций, размещенный в передней части головной секции роторный погрузчик, гидродомкраты (гидроцилиндры), связывающие головную и хвостовую секции, и пульт управления, о т st15 и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения энергоемкости проведения выработок за счет интенсификации вибрационного ре>кима воздействия головной секции на массив, он снабжен цилиндрической опалубочной

20 оболочкой с двумя фланцами различной высоты, кольцевым гидрообъемным вибровоз-. будителем с пульсатором и полэунами, причем хвостовая секция выполнена также с внутренним фланцем, а гидроцилиндры

25 выполнены с опорными пятами на штоках и размещены между фланцем хвостовой секции и меньшим фланцем цилиндрической опалубочной оболочки с возможностью взаимодействия с внутренним фланцем голо30 вной секции посредством охватывающих последний полэунов, при этом кольцевой вибровозбудитель размещен между большим фланцем цилиндрической опалубочной оболочки и опорными пятами гидроцилинд35 ров с возможностью взаимодействия с последними.

3668678

Ю-6

Фиг.4

1668678

Фиг 8

Составитель С.Работень

Техред M. Морге нтал Корректор M.Ïîæî

Редактор Э. Савина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2640 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5