Тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами
Изобретение относится к области строительных машин, и, в частности, оно относится к тоннелепроходческой машине для работы с твердыми породами. Тоннелепроходческая машина содержит: режущий диск, приводную систему, основную балку, содержащую переднюю основную балку и заднюю основную балку, шарнирно соединенную с указанной передней основной балкой; при этом указанный режущий диск расположен на указанной приводной системе, а указанная приводная система расположена на указанной передней основной балке. Систему, обеспечивающую продвижение вперед, опору и изменение шага, применяемую для обеспечения перемещения вперед указанной проходческой машины, при этом указанная система, обеспечивающая продвижение вперед, опору и изменение шага, содержит двигательное устройство; указанное двигательное устройство соответственно соединено с указанной передней основной балкой и указанной задней основной балкой, при этом указанное двигательное устройство выполнено с возможностью регулирования угла между указанной передней основной балкой и указанной задней основной балкой при повороте во время проходки. При этом указанная передняя основная балка и указанная задняя основная балка соответственно выполнены в виде полых корпусов. При этом задняя концевая часть указанной передней основной балки содержит первые усилительные элементы, а передняя концевая часть указанной задней основной балки содержит вторые усилительные элементы, при этом указанные первые усилительные элементы и указанные вторые усилительные элементы посредством штифтов обеспечивают размещение задней концевой части указанной передней основной балки и передней концевой части указанной задней основной балки наложенными друг на друге. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к области строительных машин, и, в частности, оно относится к тоннелепроходческой машине для работы с твердыми породами.
Уровень техники
Все тоннелепроходческие машины (TBM) для работы с горными породами выполнены с возможностью одновременного выполнения таких работ по строительству тоннелей, как проходки, дробление горной породы, транспортирование породы, создание крепи и т. п., обладают такими заметными преимуществами, как быстродействие, высокое качество, безопасность, экономичность, экологичность и т. п., а также характеризуется широким и постоянно увеличивающимся диапазоном применения в таких работах с прокладкой тоннелей, как строительство гидротехнических сооружений, электроэнергетическое строительство, железнодорожное строительство, строительство сооружений для добычи каменного угля, строительство шахт, транспортное строительство, строительство метро, подземное строительство в условиях города и т. п.
При проектировании линии тоннелей необходимо, чтобы тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами в процессе строительства могла выполнить во время проходки поворот в соответствии с определенным радиусом поворота, поскольку по разным причинам на горизонтальной поверхности неизбежно встречаются криволинейные отрезки. Однако, поскольку длина конструкции самой тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами сравнительно большая, то в процессе поворота она ограничена длиной своей конструкции и в основном может выполнить поворот во время проходки с радиусом поворота 250—300 м, тогда как в определенных строительных работах, например, при строительстве тоннелей для угольных шахт, необходимо выполнить поворот во время проходки с радиусом поворота100 м и меньше. Кроме того, по мере того, как строительные работы под землей усложняются, тоннелепроходческие машины для работы с твердыми породами, осуществляющие повороты с малым радиусом, будут иметь больший спрос на рынке. Следовательно, крайне необходима тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами, выполненная с возможностью осуществления поворота с малым радиусом.
Сущность изобретения
Для решения вышеуказанной проблемы согласно настоящему изобретению предлагается тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами, при этом такая тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами при применении в строительных работах может выполнять поворот во время проходки с малым радиусом поворота.
Согласно первому аспекту изобретения предлагается тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами, содержащая: режущий диск, применяемый для разрезания горных пород; приводную систему, применяемую для приведения режущего диска во вращение; основную балку, содержащую переднюю основную балку и заднюю основную балку, шарнирно соединенную с передней основной балкой; при этом режущий диск расположен на приводной системе, а приводная система расположена на передней основной балке; систему, обеспечивающую продвижение вперед, опору и изменение шага, применяемую для обеспечения перемещения вперед проходческой машины, при этом система, обеспечивающая продвижение вперед, опору и изменение шага, содержит двигательное устройство; двигательное устройство соответственно соединено с передней основной балкой и задней основной балкой, при этом двигательное устройство (40) выполнено с возможностью регулирования угла между передней основной балкой и задней основной балкой при повороте во время проходки.
При применении в строительных работах вышеуказанной тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами приводная система приводит режущий диск во вращение, в результате чего происходит резание с образованием горной массы; система, обеспечивающая продвижение вперед, опору и изменение шага, обеспечивает перемещение вперед основной балки; при необходимости выполнить проходку с поворотом посредством двигательного устройства регулируется угол между передней основной балкой и задней основной балкой, и поскольку передняя основная балка и задняя основная балка шарнирно соединены, то обеспечиваемый двигательным устройством угол между передней основной балкой и задней основной балкой может быть любой величины; путем установки величины угла поворота обеспечивается разный радиус поворота, поэтому обеспечивается поворот во время проходки с малым радиусом поворота передней основной балки и, в частности, режущего диска.
В одном варианте осуществления система, обеспечивающая продвижение вперед, опору и изменение шага, дополнительно содержит устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, и задние опорные приспособления, при этом устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, и задние опорные приспособления расположены на задней основной балке и применяются для поочередного обеспечения упора в стенки выработки; при этом двигательное устройство соединено с устройством, обеспечивающим опору и изменение шага, а также устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, в сочетании с задними опорными приспособлениями обеспечивает перемещение вперед проходческой машины. При прямолинейной проходке устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, упирается в стенку выработки; задние опорные приспособления убираются; режущий диск режет горную породу; двигательное устройство обеспечивает перемещение вперед передней основной балки; в этот момент перемещающаяся вперед передняя основная балка продвигает вперед заднюю основную балку; после перемещения на заданное расстояние задние опорные приспособления упираются в стенку выработки; устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, убирается; двигательное устройство заставляет устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, следовать за задней основной балкой; и, таким образом, обеспечивается перемещение вперед проходческой машины.
В одном варианте осуществления передняя основная балка и задняя основная балка соответственно выполнены в виде полых корпусов, при этом задняя концевая часть передней основной балки и передняя концевая часть задней основной балки наложены друг на друга для образования внутренней полости, проходящей сквозь всю основную балку, в которой предусмотрен ленточный транспортер, применяемый для транспортировки горной массы. Применение полых корпусов обеспечивает возможность расположения ленточного транспортера внутри, поэтому обеспечивается упрощенная моноблочная конструкция указанной тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами.
В одном варианте осуществления в задней концевой части задней основной балки выполнено выходное отверстие для горной массы, при этом ленточный транспортер перемещает горную массу к выходному отверстию для горной массы. Следовательно, посредством ленточного транспортера, расположенного во внутренней полости основной балки, через выходное отверстие для горной массы происходит ее удаление, в результате чего можно сразу же выводить нарезанную режущим диском горную массу, проходческой машиной беспрепятственно выполняются проходческие работы, и повышается эффективность производства.
В одном варианте осуществления задняя концевая часть передней основной балки содержит первые усилительные элементы сравнительно большой толщины, а передняя концевая часть задней основной балки содержит вторые усилительные элементы сравнительно большой толщины, при этом первые усилительные элементы и вторые усилительные элементы посредством штифтов обеспечивают размещение задней концевой части передней основной балки и передней концевой части задней основной балки наложенными друг на друге. Первые усилительные элементы сравнительно большой толщины и вторые усилительные элементы сравнительно большой толщины могут повысить прочность соединения передней основной балки и задней основной балки, а также обеспечивают надежность при работе со штифтами и удобство демонтажа.
В одном варианте осуществления двигательное устройство содержит по меньшей мере один комплект толкающих цилиндров, расположенных по одному на каждой из двух сторон основной балки, при этом стороны со штоком толкающих цилиндров соединены с передней основной балкой, а стороны без штока толкающих цилиндров расположены на указанной задней основной балке. При прямолинейной проходке режим эксплуатации в по меньшей мере одном комплекте толкающих цилиндров, расположенных по одному на каждой из двух сторон основной балки, в основном одинаковый, чтобы обеспечить обычное выполнение прямолинейных проходческих работ; при повороте во время проходки за счет регулирования величина вытягивания по меньшей мере одного толкающего цилиндра на одной стороне основной балки отличается от величины вытягивания по меньшей мере одного толкающего цилиндра на другой стороне основной балки, и обеспечивается регулирование угла, образуемого передней основной балкой относительно задней основной балки, вследствие чего получают установленный радиус поворота. В предпочтительном варианте осуществления прямая линия, по которой направлена результирующая сила по меньшей мере одного комплекта толкающих цилиндров, расположенных по одному на каждой стороне указанной основной балки, ниже оси вращения указанного режущего диска. Поскольку вес режущего диска и приводной системы сравнительно большой и режущий диск и приводная система в процессе резания горной породы могут подвергаться действию силы сдавливания горной породой, а также крутящего момента в направлении вниз и назад, возникающего из-за их веса, то при условии, что прямая линия, по которой направлена результирующая сила по меньшей мере одного комплекта толкающих цилиндров, расположенных по одному на каждой стороне указанной основной балки, ниже оси вращения режущего диска, указанная результирующая сила может уравновешивать крутящий момент в направлении вниз, которому подвергается часть режущего диска и приводной системы, что способствует безопасному осуществлению проходческих работ.
В одном варианте осуществления устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, содержит седловидную раму, на которой предусмотрены направляющие, и опорные элементы, расположенные с двух сторон седловидной рамы, при этом опорные элементы посредством цилиндров для опорных элементов соединены с указанной седловидной рамой, и задняя основная балка расположена на направляющих для обеспечения возможности ее перемещения по указанным направляющим. Следовательно, когда задние опорные приспособления убираются и опорные элементы устройства, обеспечивающего опору и изменение шага, упираются в стенки выработки, то одновременно с тем, как двигательное устройство обеспечивает перемещение вперед передней основной балки, передняя основная балка обеспечивает перемещение вперед задней основной балки и задних опорных приспособлений по направляющим седловидной рамы, поэтому задняя основная балка и задние опорные приспособления перемещаются вперед, затем задние опорные приспособления упираются в стенки выработки, поршневые штоки цилиндров для опорных элементов обеспечивают возврат опорных элементов, а седловидная рама посредством направляющих следует за задней основной балкой.
В одном варианте осуществления стороны без штока толкающих цилиндров соединены с опорными элементами. Толкающие цилиндры в процессе продвижения вперед передней основной балки или задней основной балки могут подвергаться действию противодействующей силы, при этом стороны без штока толкающих цилиндров соединены с опорными элементами, и за счет силы трения между опорными элементами и стенками выработки противодействующая сила, действию которой подвергаются толкающие цилиндры, уравновешивается, что повышает рабочие характеристики указанной тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами.
В данной заявке термины «вперед» и «назад» применяются для описания направления проходки относительно проходческой машины: для направления, в котором проходческая машина осуществляет проходку, это «вперед», а для направления, противоположного этому, — «назад»; более того, термины «вверх» и «вниз» применяются для описания положения проходческой машины относительно горизонтальной поверхности: для направления, от поверхности земли указывающего на горизонтальную поверхность, на которой находится проходческая машина, это «вниз», а для направления, противоположного этому, — «вверх».
По сравнению с аналогами, известными из уровня техники, преимущества настоящего изобретения заключаются в том, что традиционная основная балка посредством способа шарнирного соединения делится на переднюю основную балку и заднюю основную балку; расположенная на передней основной балке приводная система приводит во вращение режущий диск, в результате чего происходит нарезание горной массы; на задней основной балке расположено двигательное устройство, и при прямолинейной проходке двигательное устройство обеспечивает перемещение вперед передней основной балки; а также устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, в сочетании с задними опорными приспособлениями обеспечивает единое перемещение вперед проходческой машины. Более того, при повороте во время проходки посредством двигательного устройства регулируется угол между передней основной балкой и задней основной балкой, в результате чего обеспечивается поворот во время проходки с разным радиусом поворота.
ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Далее настоящее изобретение описано более подробно на основании его вариантов осуществления и со ссылкой на прилагаемые графические материалы. В графических материалах:
на фиг. 1 представлено трехмерное изображение тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения;
на фиг. 2 представлен вид сверху тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами, показанной на фиг. 1;
на фиг. 3 представлен вид в разрезе по линии A-A тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами, показанной на фиг. 2;
на фиг. 4 представлен увеличенный вид части, отмеченной на фиг. 3 буквой B.
На фигурах одинаковые элементы показаны одинаковыми номерами ссылочных позиций. Изображения в прилагаемых графических материалах выполнены вовсе не в соответствии с реальным масштабом.
Описание предпочтительных вариантов
Далее настоящее изобретение подробно описано со ссылками на прилагаемые графические материалы.
Как показано на фигурах, тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами, предложенная согласно изобретению, содержит режущий диск 10, приводную систему 20, основную балку 30, а также систему, обеспечивающую продвижение вперед и опору, при этом основная балка 30 содержит переднюю основную балку 31 и заднюю основную балку 32. Тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами согласно изобретению и ее отдельные части подробно описаны далее.
Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, режущий диск 10 может разрезать пласты породы, и в зависимости от разрезаемых пластов породы, а также от производственной мощности на режущем диске 10 можно установить соответствующий режущий инструмент, например, червячную фрезу. Режущий диск 10 посредством опорных приспособлений для режущего диска установлен в передней части приводной системы 20.
Приводная система 20 за счет создания махового момента приводит режущий диск 10 во вращение, вследствие чего происходит разрушение породы червячной фрезой. Как показано на фигурах, приводная система 20 расположена на передней основной балке 31, поэтому можно видеть, что передняя основная балка 31 в определенной степени определяет направление оси вращения режущего диска 10, то есть передняя основная балка 31 определяет направление проходки. В процессе осуществления проходки передняя основная балка 31 подвергается действию противодействующего момента и крутящего момента, вызванных силами, возникающими при разрушении породы во время проходки, и, следовательно, передняя основная балка 31 должна обладать сравнительно высоким сопротивлением крутящему моменту, и полая конструкция передней основной балки 31 и задней основной балки 32 в общем имеет еще большее сопротивление скручиванию.
Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, основная балка 30 содержит переднюю основную балку 31 и заднюю основную балку 32, при этом передняя основная балка 31 и задняя основная балка 32 шарнирно соединены посредством штифтов 35. Поэтому между передней основной балкой 31 и задней основной балкой 32 образуются углы разной величины.
Для обеспечения перемещения вперед основной балки 30 применяется система, обеспечивающая продвижение вперед, опору и изменение шага, при этом указанная система, обеспечивающая продвижение вперед, опору и изменение шага, содержит двигательное устройство 40, при этом двигательное устройство 40 соответственно соединено с передней основной балкой 31 и задней основной балкой 32, и при повороте во время проходки двигательное устройство 40 применяется для регулирования угла между передней основной балкой 31 и задней основной балкой 32. Специалисты в данной области техники могут заметить, что двигательное устройство 40 в качестве механизма регулирования может регулировать соответствующую величину угла между передней основной балкой 31 и задней основной балкой 32. Двигательное устройство 40 может представлять собой устройство, с помощью которого можно управлять любыми элементами, шарнирно соединенными между собой, чтобы менять образуемый между ними угол. Например, гидравлический цилиндр или узел в виде конструкции из электромашины, червяка и турбины.
Предпочтительно, система, обеспечивающая продвижение вперед, опору и изменение шага, дополнительно содержит устройство 50, обеспечивающее опору и изменение шага, и задние опорные приспособления 70, и поскольку двигательное устройство 40 соответственно соединено с передней основной балкой 31 и задней основной балкой 32, то двигательное устройство 40, в частности, соединено с устройством 50, обеспечивающим опору и изменение шага, задней основной балки 32. При эксплуатации во время проходки устройство 50, обеспечивающее опору и изменение шага, упирается в стенку выработки; когда задние опорные приспособления 70 убираются, то режущий диск 10 режет находящуюся перед ним горную породу, двигательное устройство 40 обеспечивает перемещение вперед передней основной балки 31, перемещаемая вперед передняя основная балка 31 заставляет заднюю основную балку и задние опорные приспособления 70 продвигаться вперед; после перемещения на заданное расстояние задние опорные приспособления 70 упираются в стенку выработки, устройство 50, обеспечивающее опору и изменение шага, убирается, двигательное устройство 40 заставляет устройство 50, обеспечивающее опору и изменение шага, следовать за задней основной балкой 32, поэтому происходит перемещение вперед всей проходческой машины, в результате чего выполняются проходческие работы тоннелепроходческой машиной для работы с твердыми породами.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 3, как передняя основная балка 31, так и задняя основная балка 32 выполнены в виде полых корпусов, при этом можно применять шарнирное соединение передней основной балки 31 и задней основной балки 32: задняя концевая часть передней основной балки 31 и передняя концевая часть задней основной балки 32 накладываются друг на друга, затем части шарнирно соединяются в местах наложения друг на друга, в результате чего внутренние части передней основной балки 31 и задней основной балки 32 образуют внутреннюю полость 33, проходящую сквозь всю основную балку 30, при этом в этой внутренней полости 33 основной балки 30 предусмотрен ленточный транспортер 60 для транспортировки горной массы, поэтому горная масса беспрепятственно подается к задней стороне тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами, и обеспечивается нормальная эксплуатация тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами.
Кроме того, как показано на фиг. 4, задняя концевая часть передней основной балки 31 содержит первые усилительные элементы 311 сравнительно большой толщины, а передняя концевая часть задней основной балки 32 содержит вторые усилительные элементы 321 сравнительно большой толщины. В частности, при установке в первых усилительных элементах 311 и вторых усилительных элементах 321 соответственно выполняются установочные отверстия, выполненные под штифты; затем первые усилительные элементы 311 и вторые усилительные элементы 321 накладываются друг на друга; посредством захватного инструмента штифты 35 захватываются в области отверстий 352 для захвата штифта с целью установки штифтов 35 в установочные отверстия; и, наконец, устанавливается фиксирующая штифты пластина 353, чтобы ограничить непредусмотренное перемещение штифтов 35 в осевом направлении. Более того, как показано на фигурах, по периметру штифтов 35 соответственно расположены износостойкие втулки 351, чтобы снизить износ штифтов 35, а также износ между первыми усилительными элементами 311 и вторыми усилительными элементами 321 и увеличить их срок эксплуатации.
В качестве одного предпочтительного варианта осуществления двигательное устройство 40 содержит по меньшей мере один комплект толкающих цилиндров, расположенных по одному на каждой из двух сторон основной балки 30, при этом стороны со штоком толкающих цилиндров соединены с передней основной балкой 31, а стороны без штока толкающих цилиндров расположены на задней основной балке 32. Толкающие цилиндры могут представлять собой гидравлические цилиндры со сравнительно высокой точностью управления; и между передней основной балкой 31 и задней основной балкой 32 можно обеспечить угол любой величины, поскольку величина вытягивания поршневого штока по меньшей мере одного толкающего цилиндра на одной стороне основной балки 30 отличается от величины вытягивания поршневого штока по меньшей мере одного толкающего цилиндра на другой стороне основной балки 30.
Кроме того, как показано на фиг. 1 и фиг. 2, двигательное устройство 40 содержит два комплекта толкающих цилиндров, расположенных по два на каждой из двух сторон основной балки 30, и для обеспечения ясности описания цилиндрам присвоены порядковые номера: например, первый толкающий цилиндр 41 и второй толкающий цилиндр 42 для одного из двух комплектов толкающих цилиндров на каждой стороне, который расположен рядом с верхней частью основной балки 30, и, например, третий толкающий цилиндр 43 и четвертый толкающий цилиндр 44 для другого комплекта из двух комплектов толкающих цилиндров на каждой стороне, который расположен рядом с нижней частью основной балки 30. Следовательно, путем регулирования величины вытягивания поршневых штоков вышеуказанных четырех толкающих цилиндров регулируется угол между передней основной балкой 31 и задней основной балкой 32. Расположение вышеуказанных четырех толкающих цилиндров приведено только в качестве примера и не служит для ограничения настоящего изобретения.
Предпочтительно, прямая линия, по которой направлена результирующая сила по меньшей мере одного комплекта толкающих цилиндров (первый толкающий цилиндр 41 и третий толкающий цилиндр 43, или второй толкающий цилиндр 42 и четвертый толкающий цилиндр 44), расположенных по одному на каждой стороне основной балки 30, ниже оси вращения режущего диска 10. Поскольку прямая линия, по которой направлена результирующая сила по меньшей мере одного комплекта толкающих цилиндров, расположенных по одному на каждой стороне основной балки 30, ниже оси вращения режущего диска 10, то такое двигательное устройство 40 посредством передней основной балки передает на режущий диск 10 и приводную систему 20 крутящий момент в направлении вперед и вверх, в результате чего уравновешивается крутящий момент в направлении вниз и назад, который испытывают режущий диск 10 и приводная система 20.
В одном варианте осуществления, как показано на фиг. 2, устройство 50, обеспечивающее опору и изменение шага, содержит седловидную раму 51, на которой предусмотрены направляющие, и опорные элементы 52, расположенные с двух сторон седловидной рамы 51, при этом опорные элементы 52 посредством цилиндров 53 для опорных элементов соединены с седловидной рамой 51, задняя основная балка 32 расположена на направляющих, чтобы она могла перемещаться по направляющим. Поэтому, когда задние опорные приспособления 70 убираются и опорные элементы 52 устройства 50, обеспечивающего опору и изменение шага, упираются в стенки выработки, двигательное устройство 40 обеспечивает перемещение вперед передней основной балки 31, передняя основная балка 31 обеспечивает перемещение вперед задней основной балки 32 и задних опорных приспособлений 70 по направляющим седловидной рамы 51, поэтому задняя основная балка 32 и задние опорные приспособления 70 перемещаются вперед; после перемещения на заданное расстояние задние опорные приспособления 70 упираются в стенку выработки, поршневые штоки цилиндров 53 для опорных элементов возвращают опорные элементы 52 в исходное положение, и седловидная рама 51 посредством направляющих также осуществляет продвижение вперед. Седловидная рама 51 выполняет функцию опоры, и цилиндры 53 для опорных элементов могут представлять собой гидравлические цилиндры, величина вытягивания поршневых штоков которых может обеспечивать упор опорных элементов 52 непосредственно в стенки выработки или их возврат в исходное положение.
В одном варианте осуществления стороны без штока толкающих цилиндров соединены с опорными элементами. В результате сила трения, воздействию которой подвергаются опорные элементы, когда они упираются в стенку выработки, может уравновешивать противодействующую силу, воздействию которой подвергается толкающий цилиндр в процессе продвижения вперед передней основной балки 31.
Далее описывается процесс эксплуатации тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами согласно изобретению.
При применении указанной тоннелепроходческой машины для работы с твердыми породами для проходки в строительных работах, режущий диск 10 в режиме эксплуатации постоянно находится во вращении; при прямолинейной проходке поршневые штоки толкающих цилиндров двигательного устройства 40 вытягиваются, что приводит к перемещению передней основной балки 31 вперед; передняя основная балка 31 обеспечивает продвижение вперед приводной системы 20 и режущего диска 10, в результате чего при прямолинейной проходке перемещение вперед и вращение режущего диска 10 происходят одновременно; одновременно режущий диск 10 режет находящуюся перед ним породную массу; падающая горная масса на ленточном транспортере 60 транспортируется к выходному отверстию 34 для горной массы и посредством другого оборудования для удаления удаляется из тоннеля; более того поскольку задняя основная балка 32 может скользить по направляющим седловидной рамы 51, то при продвижении вперед двигательным устройством 40 передней основной балки 31 (в этот момент задние опорные приспособления убираются, а опорные элементы 52 упираются в стенку выработки) передняя основная балка 31 одновременно обеспечивает перемещение вперед задней основной балки 32 и задних опорных приспособлений 70, в результате чего происходит перемещение вперед режущего диска, приводной системы, а также прочих частей на основной балке. При достижении величиной вытягивания толкающих цилиндров величины максимального хода задние опорные приспособления 70 развертываются и упираются в стенки выработки; цилиндры 53 для опорных элементов втягиваются для возврата опорных элементов 52 в исходное положение; толкающий цилиндры втягиваются для обеспечения продвижения вперед опорных элементов 52 на задней основной балке 32 (в этот момент режущий диск 10, приводная система 20, передняя основная балка 31, задняя основная балка 32 и задние опорные приспособления 70 не двигаются, а режущий диск 10 по-прежнему вращается); при достижении толкающими цилиндрами исходного положения цилиндры 53 для опорных элементов вытягиваются, чтобы упереть опорные элементы 52 в стенки выработки, задние опорные приспособления 70 убираются, поршневые штоки толкающих цилиндров вытягиваются, и начинается процесс следующей проходки. Если во время проходки необходим поворот, то поскольку передняя основная балка 31 и задняя основная балка 32 шарнирно соединены, между передней основной балкой 31 и задней основной балкой 32 может создаваться угол любой величины; за счет регулирования величина вытягивания поршневого штока по меньшей мере одного толкающего цилиндра на одной стороне основной балки 30 отличается от величины вытягивания поршневого штока по меньшей мере одного толкающего цилиндра на другой стороне основной балки 30, и между передней основной балкой 31 и задней основной балкой 32 обеспечивается любой угол, в результате чего обеспечивается неодинаковый радиус поворота режущего диска 10, в частности проходка происходит с малым радиусом поворота.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано на основании предпочтительных вариантов осуществления, без отклонения от объема изобретения в него могут быть внесены различные усовершенствования, а также отдельные его части могут быть заменены эквивалентами. Настоящее изобретение вовсе не ограничивается конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в настоящей заявке, но включает все технические решения, попадающие в объем формулы изобретения.
1. Тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами, отличающаяся тем, что содержит:
режущий диск, применяемый для разрезания горных пород;
приводную систему, применяемую для приведения указанного режущего диска во вращение;
основную балку, содержащую переднюю основную балку и заднюю основную балку, шарнирно соединенную с указанной передней основной балкой; при этом указанный режущий диск расположен на указанной приводной системе, а указанная приводная система расположена на указанной передней основной балке;
систему, обеспечивающую продвижение вперед, опору и изменение шага, применяемую для обеспечения перемещения вперед указанной проходческой машины, при этом указанная система, обеспечивающая продвижение вперед, опору и изменение шага, содержит двигательное устройство; указанное двигательное устройство соответственно соединено с указанной передней основной балкой и указанной задней основной балкой, при этом указанное двигательное устройство выполнено с возможностью регулирования угла между указанной передней основной балкой и указанной задней основной балкой при повороте во время проходки;
при этом указанная передняя основная балка и указанная задняя основная балка соответственно выполнены в виде полых корпусов, при этом задняя концевая часть указанной передней основной балки и передняя концевая часть указанной задней основной балки наложены друг на друга для образования внутренней полости, проходящей сквозь всю указанную основную балку, в которой предусмотрен ленточный транспортер, применяемый для транспортировки горной массы;
при этом задняя концевая часть указанной передней основной балки содержит первые усилительные элементы, а передняя концевая часть указанной задней основной балки содержит вторые усилительные элементы, при этом указанные первые усилительные элементы и указанные вторые усилительные элементы посредством штифтов обеспечивают размещение задней концевой части указанной передней основной балки и передней концевой части указанной задней основной балки наложенными друг на друге.
2. Тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами по п. 1, отличающаяся тем, что указанная система, обеспечивающая продвижение вперед, опору и изменение шага, дополнительно содержит устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, и задние опорные приспособления, при этом указанное устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, и указанные задние опорные приспособления расположены на указанной задней основной балке для поочередного обеспечения упора в стенки выработки; при этом указанное двигательное устройство соединено с указанным устройством, обеспечивающим опору и изменение шага, а также указанное устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, в сочетании с указанными задними опорными приспособлениями обеспечивает перемещение вперед указанной проходческой машины.
3. Тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в задней концевой части указанной задней основной балки выполнено выходное отверстие для горной массы, при этом указанный ленточный транспортер перемещает указанную горную массу к указанному выходному отверстию для горной массы.
4. Тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами по п. 2, отличающаяся тем, что указанное двигательное устройство содержит по меньшей мере один комплект толкающих цилиндров, расположенных по одному на каждой из двух сторон указанной основной балки, при этом стороны со штоком указанных толкающих цилиндров соединены с указанной передней основной балкой, а стороны без штока указанных толкающих цилиндров расположены на указанной задней основной балке.
5. Тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами по п. 4, отличающаяся тем, что прямая линия, по которой направлена результирующая сила по меньшей мере одного комплекта толкающих цилиндров, расположенных по одному на каждой стороне указанной основной балки, ниже оси вращения указанного режущего диска.
6. Тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами по п. 4, отличающаяся тем, что указанное устройство, обеспечивающее опору и изменение шага, содержит седловидную раму, на которой предусмотрены направляющие, и опорные элементы, расположенные с двух сторон указанной седловидной рамы, при этом указанные опорные элементы посредством цилиндров для опорных элементов соединены с указанной седловидной рамой, и указанная задняя основная балка расположена на указанных направляющих для обеспечения возможности ее перемещения по указанным направляющим.
7. Тоннелепроходческая машина для работы с твердыми породами по п. 6, отличающаяся тем, что указанные стороны без штока толкающих цилиндров соединены с указанными опорными элементами.
