Экскаваторный рабочий органпроходческого щита

 

Союз Советские

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 346737 (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22)Заявлено 19.10.79 (21) 2830256/22-03 с присоединением заявки Pk (23) Прнорнтет

Опубликовано 15. 07. 81. Бюллетень М 26 (53)М. Кл.

Е 21 Э 9/06

Веудлретееееы11 квинтет

CCCP ве лелем езебретеее11 и етеритей (5Ç) УДК 624.191..6(088.8) Дата опубликования описания 18.07.81

Ю. И. Левитин, В, А. Ходош, Ю, А. Кошелев, С. Н. Власов,В. П. Самойлов, Е. П. Борейша, Б. С. Максимов, И. Д. Фишман, К. М; Зенин и Н. И. Яроцкий

Специальное конструкторско-технологическое. бюро

Главтоннельметростроя и Специальное -конструкторскотехнологическое бюро Главмосинжстроя при Мосгорисполкоме (72) Авторы изобретения (71) Заявители

l (54) ЭКСКАВАТОРНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН ПРОХОДЧЕСКОГО

ЩИТА

Изобретение относится к горной промьпеленности, преимущественно к тоннелестроению, и касается проходческих щитов с экскаваториым рабочим органом.

Известен экскаваторный рабочий орган проходческого щита, включающий поворотную стрелу и выдвижную рукоять с поворотным скребком,размещенную внутри стрелы, Это устрой$0 ство перемещаясь с помощью гидроцилиндров в плане и профиле, разрабатывает грунт по всему забою и производит погрузку этого грунта в средства внутритоннельного транспорта Я

Недостатком этого экскаваторного рабочего органа является невозможность вращения выдвижной рукояти вокруг продольной оси стрелы, что снижает маневренность рабочего органа при подкопке валунов, погрузке породы и разработке пород в ячейках между горизонтальными перегородками в ножевой части щита при проходке в песчаных породах, кроме того,не обеспечивается точное оконтуривание забоя у ножевой кромки щита, имеющего, как правило, круглую форму.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является экскаваторный рабочий орган проходческого щита, содержащий стрелу, шарнирно связанную с корпусом щита с возможностью горизонтального и вертикального по ворота, рукоять, установленную в корпусе стрелы посредством двух опорных элементов с B03MoxHOGTblo осевого перемещения, скребок, шарнирно закреп— ленный на конце рукояти и связанный с рукоятью посредством гидродомкрата, и жестко закрепленный на корпусе стрелы привод вращения рукояти, выходная ступень которого соосна рукояти 121.

Недостатком данного рабочего органа является то, что опорные элементы, рукояти выполнены по сложной двухступенчатой схеме: рукоять опирается на

846

40 внутреннюю поверхность полой трубы, связанной с выходной ступенью привода, а полая труба, в свою очередь, на внутреннюю поверхность стрелы, при этом корпус привода вращения рас5 положен сзади рукояти, вне ее опорной зоны, определяемой по длине пространством между местами опирания рукоятИ внутри выходной ступени, а выходная ступень привода выходит за пределы кор!0 пуса и имеет значительную длину, которая обуславливается величиной перемещения рукояти вдоль ее продольной оси и выбранной конструктивно базой между опорными элементами рукоя- i5 ти. Это приводит к усложнению рабочего органа в целом, к увеличению его габаритов и вследствие этого к снижению маневренности рабочего органа в условиях стесненного пространства. внутри проходческого щита.

Цель изобретения — повышение маневренности экскаваторного рабочего органа путем сокращения его габари-тов. 25

Указанная цель достигается тем, что рукоять размещена внутри выходной ступени привода вращения, которая установлена между опорными элементами.

Кроме того, рукоять выполнена с продольным пазом, а выходная ступень привода имеет жестко закрепленную внутри нее шпонку, взаимодействующую с продольным пазом. 35

На чертеже показан экскваторный рабочий орган проходческого щита, вид сбоку.

Экскваторный рабочий орган проходческого щита включает поворотную стрелу i с рукоятью 2, на конце которой закреплен поворотный скребок 3. Рукоять 2 установлена в опорных элементах (подшипниках)4 и 5

45 внутри корпуса стрелы с возможностью вращения и продольного осевого перемещения, Стрела 1 снабжена приводом 6 вращения, причем корпус

7 привода вмонтирован в корпус стрелы I, а выходная ступень 8 привода

50 соединена с рукоятью 2 и охватывает ее по периметру. Корпус стрелы 1 состоит из трех жестко связанных между собой секций: средней, представ55 ляющей собой корпус 7 привода 6 вращения рукояти 2 и крайних 9 и 10, в которых монтированы соответственно опорные элементы (йодшипники)4 и 5

737 л рукояти 2, расположенные непосредственно между рукоятью 2 и корпусом стрелы 1, при этом выходная ступень 8 привода 6 вращения расположена внутри его корпуса 7 и между опорными элементами (подшипниками)4 и 5 рукояти 2. Привод 6 вращения представляет собой заранее собранный и отрегулированный редуктор, например червячный, с приводом червяка (на чертеже не показан)от гидромотора 11. Крайние секции 9 и 10 крепятся к корпусу 7 привода 6 вращения при помощи болтовых соединений 12 и 13. Выходная ступень 8 установлена внутри корпуса 7 в опорах 14, а закрепленная в ее ступице .шпонка 15 входит в шпоночный паз 16, выполненный на наружной поверхности рукояти 2 по всей ее длине параллельно продольной оси рукояти. Рукоять 2 проходит через полую ступицу выходной ступени 8 с гарантированным зазором, исключающим случайное воздействие на выходную ступень -8 радиальных нагрузок от рукояти 2. Стрела I моитирована в кронштейне 17 с помощью цапф 18

У геометрическая ось которых перпен- . дикулярна продольной оси стрелы, и гидроцилиндра 19, шток которого шарнирно закреплен на секции 10 стрелы I, а корпус в кронштейне 17. Кронштейн 17 устанавливается, в свою очередь, в корпусе 20 проходческого щита с возможностью поворота при помощи .гидроцилиндра 21 вокруг вертикальной оси 29. Внутри стрелы 1 соосно с ней установлен гидроцилиндр

23 перемещения рукояти 2, Шток 24 гидроцилиндра 23 шарнирно закреплен иа неподвижной секции 10 корпуса стрелы 1, а его корпус на выдвижной рукояти 2. Подвод рабочей жидкости в гидроцилиндр 23 производится через каналы.(на чертеже не показаны) в штоке 24. Для поворота скребка 3 на переднем конце рукояти 2 шарнирно монтирован гидроцилиндр 25, В ножевой части корпуса 20 проходческого щита устанавливается съемная система 26 горизонтальных и вертикальных перегородок, Экскаваторный рабочий орган проходческого щита работает следующим образом.

Вначале стрела 1 с рукоятью.2 и скребками 3 ориентируется в пространстве для разработки заданного участка забоя, а затем скребок 3, 846737

1S

S5 поворачиваемый гидроцилиндром 25, производит разработку грунта. Поворот стрелы 1 в вертикальной плоскости относительно оси цафп 18 производится с помощью гидроцлиндра 19, а в горизонтальной плоскости относительно оси 22 с помощью гидроцилиндра 21. Перемещение рукояти 2 со скребком 3 вдоль ее продольной оси производится с помощью гидроцилиндра

2.3, при этом рукоять 2 на протяжении всего своего хода опирается на опорные элементы подшипники 4 и 5, а ее шпоночный паз 16 скользит вдоль боковых граней шпонки 15, удерживая рукоять 2 со скребком 3 от проворачивания под действием реактивных сил грунта. Опорные элементы подшипники

4 и 5 передают реактивные нагрузки от сил резания на стрелу 1, которая удерживается в заданном положении гидроцилиндрами 19 и 21. При необходимости ориентации скребка 3 в плоскости вращения рукояти 2 включают гидромотор ll привода 6. вращения, при этом выходная ступень 8 через шпонку .l5 и шпбночный паз 16 вращает рукоять

2 со скребком 3 на заданный угол.

Вращение и выдвижение рукояти 2 производят, как правило, поочередно,при этом корпус гидроцилиндра 23 соответственно вращается или выдвигается относительно своего неподвижно закрепленного штока 24. Возможная несоосность рукояти 2 и гидроцилиндра

23 компенсируется за. счет шарнирного подсоединения корпуса гидроцилиндра

23 и его штока 24 соответственно к выдвижной рукояти 2 и секции 10 стрелы 1. Разработка грунта в забое производится путем поочередного обхода рукоятью 2 со скребком 3 всей площади забоя. Разработанный грунт падает вниз и подогрсвается на устанавливаемый в лотке щита продольный транспортер или иное сред- . ство внутритоннельного транспорта

При проходке в песчаном грунте в концевой части щита обычно устанавливается съемная система 26 горизонтальных и вертикальных перегородок и разработка грунта в образуемых перегородками ячейках ведется путем последовательного введения рукояти 2 со скребком 3 в ячейки между перегородками.

Предлагаемое конструктивное выполнение экскаваторного рабочего органа позволяет упростить конструкцию рукояти,. уменьшив при это массу в 1,5-2 раза за счет значительного сокращения длины. выходной ступени привода вращения, а также (применительно к проходческим щитам 4-6 ку на 15-20Х сократить габариты стрелы на величину, соответствующую габаритам привода, за счет размещения привода вращения между опорными элементами (подшипниками)рукояти, что приводит к общему уменьшению массы экскаваторного рабочего органа на 20-25Х. Кроме того, достижение технического эффекта обеспечивается за счет повышения маневренности,и следовательно, про— изводительности экскаваторного рабочего органа и всего щита в целом, особенно при работе, экскаваторного органа в стесненных условиях, когда в ножевой части щита устанавливается система горизонтальных и вертикальных перегородок, например для работы щита в песчаном грунте.

Фоу1ула изобретения

1.. Экскаваторный рабочий орган проходческого щита, содержащий стрелу, шарнирно связанную с корпусом щита с воэможностью горизонтального и вертикального поворота, рукоять, установленную в корпусе стрелы посредством двух опорных элементов с возможностью осевого перемещения, скребок, шарнирно закрепленный н»

:конце рукояти и связанный с рукоятью посредством гидродомкрата, и жестко закрепленный на корпусе стрелы привод вращения рукояти, выходная ступень которого соосна рукоятьг, отличающийся тем, что, с целью.повышения маневренности рабочего органа путем сокращения его габаритов, рукоять размещена внутри выходной ступени привода вращения, которая установлена между опорными элементами.

2. Экскаваторный орган по п.1, отличающийся тем, что рукоять выполнена с продольным пазом, а выходная ступень привода имеет жестко закрепленную внутри нее шпонку, взаимодействующую с продольным пазом, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент США Ф 4026604, кл. 299-64, опублик. 1977.

2. Патент Швейцарии В 471944, кл.. Е 02 F 3/28, опублик. 1969 (прототип), 846737

Составитель N. Поярков

Редактор Л. Повхан Техред Н.Ковалева Корректор В. Бутяга

Заказ 5414/44 Тирам 627 Подписное

ВНИИПИ Государетвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. У кгород, ул. Проектная,4