Проходический щит

 

Сущность изобретения: проходческий щит содержит корпус с ножевой частью, переднее и заднее опорные кольца, гидродомкраты для перемещения щита, наклонный стол, головную секцию конвейера, опорную раму, шарнирную подвеску, рабочий орган, гидроцилиндры для поворота рабочего органа и кронштейны. Опорные кольца закреплены на корпусе. Наклонный стол выполнен с вертикальными стенками и с проемом. Головная секция конвейера размещена в проеме наклонного стола. Опорная рама закреплена на корпусе под конвейером. Рабочий орган установлен в шарнирной подвеске. Опорная рама выполнена со стойками. Шарнирная подвеска закреплена на стойках опорной рамы. Каждая стойка жестко соединена с передним и задним опорными кольцами, с наклонным столом и с соответствующей вертикальной стенкой наклонного стола. Вертикальные стенки наклонного стола жестко соединены с корпусом. 5 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к подземному строительству, преимущественно к тоннелестроению, а именно к проходческим щитам.

Известен проходческий щит, включающий корпус с ножевой частью, закрепленные на корпусе переднее и заднее опорные кольца, гидродомкраты для перемещения щита, наклонный стол, в проеме которого размещена головная секция конвейера, закрепленную на корпусе под конвейером опорную раму, шарнирную подвеску, связанную через замкнутую рамку с поворотными кронштейнами, шарнирно закрепленными в нижней части переднего опорного кольца, установленный в шарнирной подвеске рабочий орган, гидроцилиндры для поворота рабочего органа в горизонтальной и вертикальной плоскостях [1] Недостатком указанного проходческого щита является некомпактное расположение и выполнение элементов крепления рабочего органа к опорной раме, затрудняющие использование его в щитах малого диаметра, в частности нагребание грунта на конвейер.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является проходческий щит, включающий корпус с ножевой частью, закрепленные на корпусе переднее и заднее опорные кольца, гидродомкраты для перемещения щита, наклонный стол с вертикальными стенками и с проемом, размещенную в проеме наклонного стола головную секцию конвейера, закрепленную на корпусе под конвейером опорную раму, шарнирную подвеску, установленный в шарнирной подвеске рабочий орган, гидроцилиндры для поворота рабочего органа соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях и кронштейны для крепления к шарнирной подвеске гидроцилиндров для поворота рабочего органа [2] Недостатком указанного проходческого щита является то, что шарнирная подвеска закреплена к опорной раме посредством поворотных кронштейнов, выполненных фигурными, при этом для поворота шарнирной подвески и рабочего органа в вертикальной плоскости служат различные гидроцилиндры. Фигурная подвеска с гидроцилиндрами их поворота имеет большие габариты и затрудняет закрепление рабочего органа к опорной раме в щитах малого диаметра (2,0 м).

Кроме того, выполнение наклонного ствола конфигурацией, соответствующей профилю фигурных кронштейнов, затрудняет нагребание разработанного грунта на конвейер.

Задачей изобретения является комплексная механизация разработки забоя в щитах малого диаметра (2,0 м) при закреплении рабочего органа к опорной раме, размещенной под конвейером, путем уменьшения габаритов элементов крепления рабочего органа при сохранении жесткости конструкции и обеспечении оптимального захвата рабочим органом грунта.

Задача решается тем, что опорная рама выполнена со стойками, при этом шарнирная подвеска закреплена на стойках опорной рамы, а каждая стойка опорной рамы жестко соединена с передним и задним опорными кольцами, с наклонным столом и с соответствующей вертикальной стенкой наклонного стола, причем вертикальные стенки наклонного стола жестко соединены с корпусом.

Кроме того, шарнирная подвеска посредством дополнительного кронштейна шарнирно соединена со стойками опорной рамы, при этом дополнительный кронштейн расположен между стойками опорной рамы и ориентирован в сторону ножевой части корпуса.

Кроме того, каждая стойка опорной рамы имеет коробчатое поперечное сечение с продольными щеками, при этом гидроцилиндр для поворота рабочего органа в вертикальной плоскости и кронштейны для крепления к шарнирной подвеске гидроцилиндров для поворота рабочего органа в вертикальной плоскости размещены между продольными щеками соответствующей стойки опорной рамы.

Кроме того, вертикальные стенки наклонного стола расположены в ножевой части корпуса и в месте их сопряжения имеют криволинейную форму.

Кроме того, наклонный стол расположен в ножевой части корпуса.

Кроме того, проходческий щит имеет расположенные в верхней зоне ножевой части корпуса вертикальные перегородки для удержания забоя при работе в песчаных и неустойчивых грунтах, при этом вертикальные перегородки расположены вертикальными рядами, а задний торец вертикальной перегородки, которая расположена в смежном вышележащем ряду, в направлении переднего торца вертикальной перегородки.

На фиг. 1 изображен проходческий щит, продольный разрез; на фиг.2 вид А на фиг. 1 (конвейер условно не показан); на фиг.3 вид Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.3 (гидроцилиндр для поворота рабочего органа в горизонтальной плоскости условно не показан).

Проходческий щит состоит из корпуса 1, закрепленных на корпусе 1 переднего 2 и заднего 3 опорных колец, в которых установлены гидродомкраты 4 для перемещения щита. В верхней зоне ножевой части 5 корпуса 1 проходческого щита установлена система вертикальных 6 и горизонтальных 7 перегородок для удержания забоя при проходке в песчаных и неустойчивых грунтах.

Вертикальные перегородки 6 расположены вертикальными рядами. Задний торец 8 вертикальной перегородки 6, которая расположена в нижнем ряду, смещен относительно заднего торца 8 вертикальной перегородки 6, которая расположена в смежном вышележащем ряду, в направлении переднего торца 9 вертикальной перегородки 6.

В нижней зоне ножевой части 5 расположен наклонный стол 10 с вертикальными стенками 11 и приемом 12, в котором размещена головная секция конвейера 13. Вертикальные стенки 11 расположены в ножевой части 5 корпуса 1, жестко соединены с корпусом 1 и в месте их сопряжения с корпусом 1 имеют криволинейную форму. Между передним 2 и задним 3 опорными кольцами под конвейером 13 на корпусе 1 закреплена опорная рамы 14, котоpая выполнена со стойками 15, установленными по обе стороны конвейера 13. Каждая стойка 15 опорной рамы 14 имеет коробчатое поперечное сечение с продольными щеками 16. В нижней части каждая стойка 15 жестко соединена с передним 2 и задним 3 опорными кольцами, с наклонными столом 10 и с соответствующей вертикальной стенкой 11 наклонного стола 10.

В верхней части на стойках 15 закреплена шарнирная подвеска 17, в которой установлен рабочий орган 18.

Шарнирная подвеска 17 выполнена замкнутого профиля и имеет кронштейн 19 для крепления к шарнирной подвеске гидроцилиндра 20 для поворота рабочего органа 17 в горизонтальной плоскости и два кронштейна 21 для крепления к шарнирной подвеске 17 двух гидроцилиндров 22 для поворота рабочего органа 18 в вертикальной плоскости. Шарнирная подвеска 17 имеет также дополнительный кронштейн 23, посредством которого она шарнирно поперечной осью 24 соединена со стойками 15 и ориентирован в сторону ножевой части 5 корпуса 1, а поперечная ось 24 установлена в дополнительном кронштейне 23 со смещением в сторону ножевой части 5 корпуса 1.

Рабочий орган 18 установлен в шарнирной подвеске 17 посредством верхней 25 и нижней 26 вертикальных втулок, установленных в отверстии шарнирной подвески 17.

Гидроцилиндр 20 для поворота рабочего органа 18 в горизонтальной плоскости расположен над рабочим органом 18 и поперечно продольной оси корпуса 1 щита и закреплен одним концом через вертикальную ось 27 на кронштейне 19 для крепления к шарнирной подвеске 17 гидроцилиндра 20 для поворота рабочего органа 18 в горизонтальной плоскости, а другим концом через вертикальную ось 28 и кронштейн 29 к рабочему органу 18.

Каждый гидроцилиндр 22 для поворота рабочего органа 18 в вертикальной плоскости закреплен одним концом поперечной осью 30 к продольным щекам 16 соответствующей стойки 15, а другим концом поперечной осью 31 на кронштейне 21 для крепления к шарнирной подвеске 17 гидроцилиндра 22 для поворота рабочего органа 18 в вертикальной плоскости. Гидроцилиндр 22 для поворота рабочего органа 18 в вертикальной плоскости и кронштейны 21 для крепления к шарнирной подвеске 17 гидроцилиндров 22 для поворота рабочего органа 18 в вертикальной плоскости размещены между продольными щеками 16 соответствующей стойки 15 опорной рамы 14.

Проходческий щит работает следующим образом.

Для разработки забоя рабочий орган 18 устанавливают между вертикальными 6 и горизонтальными 7 перегородками. Для этого шарнирную подвеску 17 поворачивают гидроцилиндрами 22 для поворота рабочего органа 18 в вертикальной плоскости вокруг поперечной оси 24, установленной в стойках 15 опорной рамы 14 и в дополнительном кронштейне 23 шарнирной подвески 17, с рабочим органом 18 на необходимый угол, и рабочий орган 18 разворачивают гидроцилиндром 20 для поворота рабочего органа 18 в горизонтальной плоскости вокруг верхней 25 и нижней 26 вертикальных втулок.

После разработки забоя производят нагребание разработанного грунта с наклонного стола 10 через проем 12 на конвейер 13. Для этого рабочий орган 18 устанавливают параллельно конвейеру 13, повернув шарнирную подвеску 17 гидроцилиндрами 22 для поворота рабочего органа 18 в вертикальной плоскости. Размещение наклонного стола 10 с проемом 12 в ножевой части 5 и выполнение заднего торца 8 вертикальной перегородки 6, которая расположена в нижнем ряду, со смещением относительно заднего торца 8 вертикальной перегородки 6, которая расположена в смежном вышележащем ряду, в направлении переднего торца 9 вертикальной перегородки 6 обеспечивают перемещение рабочего органа 18 в оптимальную зону захвата и погрузки грунта.

Активное усилие резания, создаваемое рабочим органом 18 при разработке грунта и его нагребании, воспринимается единой жесткой конструкцией, образованной стойками 15 опорной рамы 14, вертикальными стенками 11, наклонным столом 10, передним 2 и задним 3 опорными кольцами, и передается на корпус 1 щита.

Размещение каждого гидроцилиндра 22 для поворота рабочего органа в вертикальной плоскости с кронштейнами 21 для крепления к шарнирной подвеске 17 гидроцилиндров 22 для поворота рабочего органа в вертикальной плоскости между продольными щеками 16 соответствующих стоек 15 опорной рамы 14 и закрепление шарнирной подвески 17 к стойкам 15 посредством дополнительного кронштейна 23, ориентированного в сторону ножевой части 5 и расположенного между стойками 15 опорной рамы 14, обеспечивает необходимое усилие резания грунта и перемещение рабочего органа 18 в оптимальную зону в щитах малого диаметра.

Формула изобретения

1. ПРОХОДИЧЕСКИЙ ЩИТ, включающий корпус с ножевой частью, закрепленные на корпусе переднее и заднее опорные кольца, гидродомкраты для перемещения щита, наклонный стол с вертикальными стенками и проемом, размещенную в проеме наклонного стола головную секцию конвейера, закрепленную на корпусе под конвейером опорную раму, шарнирную подвеску, установленный в шарнирной подвеске рабочий орган, гидроцилиндры для поворота рабочего органа соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях и кронштейны для крепления к шарнирной подвеске гидроцилиндров для поворота рабочего органа, отличающийся тем, что опорная рама выполнена со стойками, при этом шарнирная подвеска закреплена на стойках опорной рамы, а каждая стойка опорной рамы жестко соединена с передним и задним опорными кольцами, с наклонным столом и соответствующей вертикльной стенкой наклонного стола, причем вертикальные стенки наклонного стола жестко соединены с корпусом.

2. Щит по п.1, отличающийся тем, что шарнирная подвеска посредством дополнительного кронштейна шарнирно соединена со стойками опорной рамы, при этом дополнительный кронштейн расположен между стойками опорной рамы и ориентирован в сторону ножевой части корпуса.

3. Щит по п.1, отличающийся тем, что каждая стойка опорной рамы имеет коробчатое поперечное сечение с продольными щеками, при этом гидроцилиндр для поворота рабочего органа в вертикальной плокости и кронштейны для крепления к шарнирной подвеске гидроцилиндров для поворота рабочего органа в вертикальной плоскости размещены между щеками соответствующей стойки опорной рамы.

4. Щит по п. 1, отличающийся тем, что вертикальные стенки наклонного стола расположены в ножевой части корпуса и в месте их сопряжения с корпусом имеют криволинейную форму.

5. Щит по п.1, отличающийся тем, что наклонный стол расположен в ножевой части корпуса.

6. Щит по п.1, отличающийся тем, что он имеет расположенные в верхней зоне ножевой части корпуса вертикальные перегородки для удержания забоя при работе в песчаных и неустойчивых грунтах, при этом вертикальные перегородки расположены вертикальными рядами, а задний торец вертикальной перегородки, которая расположена в нижнем ряду, смещен относительно заднего торца вертикальной перегородки, которая расположена в смежном вышележащем ряду, в направлении переднего торца вертикальной перегородки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4