Проходческий щитовой агрегат

,Аксенов,ауиньш АГРЕГАТ рной проользовано хнических снижение енных вы- ибрационсекции на снижает ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт угля СО АН СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 1167338, кл. Е 21 О 9/06, 1983,Авторское свидетельство СССЬ 1328531, кл. Е 21 О 9/06, 1985.(57) Изобретение относится к гомышленности и может быть исппри сооружении тоннелей и гидротевыработок, Цель изобретения -энергоемкости проведения закреплработок за счет интенсификации вного режима воздействия головной 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. 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. Вибровоэбудитель 29 обеспечивает вибрацию секции 3 и органа 1, а также вибрационное уплотнение бетона между стенй выработки и оболочкой 22. Эергоемкость проходки. 6 ил.10 15 Изобретение относится к горной промышленности, а именно к проходческимщитам и щитовым комплексам, и можетбыть использовано в плотных глинах, песках при сооружении тоннелей и гидротехнических выработок.Цель изобретения - снижение энергоемкости проведения закрепленных выработок за счет интенсификации вибрационногорежима воздействия головной секции намассив.На фиг.1 изображен проходческий щитовой агрегат, разрез; на Фиг,2 - разрез А-А,фиг.4- разрез В - В на фиг 1; на фиг. 5- разрез Г - Г Йа Фиг.1; на Фиг.6 - разрез Д - Д наФиг.1.Агрегат включает исполнительный орган 1, вмонтированный в диафрагму 2 головной секции 3. По внешней поверхностиэтой секЦии прикреплена винтовая лопасть4, Для возможности смены диафрагмы с ножами головная секция имеет еще режущуюсекцию 5, которая присоединяется к голо. вной фланцами 6. С головной секцией состыкуется хвостовая секция 7 с опорнымиэлементами 8 на внешней поверхности,Элементы 8 в общем случае представляютплоскую конструкцию, большая ось которойориентируется параллельно образующейхвостовой 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 схвостовой секцией 7. С противоположноготорца выполнен защитный фланец 12. Подкольцом 10 к внутренней поверхности головной секции прикреплены два сближенныхфланца 13 с пазами 14, а к наружной поверхности кольца 10 крепятся гидроцилиндры15 поворота, продольные оси которых перпендикулярны образующей головной секции 3, т.е. цилиндры размещаются похордам. Крепление обеспечивается шарнирами 16. Штоки гидроцилиндров 15 имеютоси 17. Подвод рабочей жидкости к гидроцилиндрам 15 поворота обеспечивается порукавам 18 высокого давления,На стыковочном торце головная секция3 с внутренней стороны оборудуется невысоким круговым фланцем 19, который охва, тывают ползуны 20 гидродомкратов1 гидроцилиндров) 21 надвига.На свободном торце хвостовая секция 7оснащена цилиндрической опалубочнойоболочкой 22 несколько меньшего диаметра, чем хвостовая секция, Причем опалубоч 25 30 35 40 45 50 55 ная оболочка 22 на участке вложения в хвостовую секцию имеет дза 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 7 удерживается 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 бетонная1668678 6 2 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 оболоч ку в виде головной секции с внутреннимфланцем 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 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сниженияэнергоемкости проведения выработок за счет интенсификации вибрационного рекима воздействия головной секции на массив, он снабжен цилиндрической опалубочной 20 оболочкой с двумя фланцами различной высоты, кольцевым гидрообъемным вибровозбудителем с пульсатором и полэунами, причем хвостовая секция выполнена также с внутренним фланцем, а гидроцилиндры 25 выполнены с опорными пятами на штоках иразмещены между фланцем хвостовой секции и меньшим фланцем цилиндрической опалубочной оболочки с возможностью взаимодействия с внутренним фланцем голо вной секции посредством охватывающихпоследний полэунов, при этом кольцевой вибровозбудитель размещен между большим фланцем цилиндрической опалубочной оболочки и опорными пятами гидроцилинд ров с возможностью взаимодействия с последними.1668678Составитель С.Работень дактор Э. Савина . Техред М.Моргентал Корректор М,Пожо з 2640 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1