[发明专利]一种防止盾构机单推进油缸活塞杆偏转的结构

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种防止盾构机单推进油缸活塞杆偏转的结构。

背景技术

在隧道工程的盾构施工过程中，因管片的分度多种多样，导致推进油缸的布置也多种多样，包括单缸布置、双缸布置和单双缸交替布置等多种布置方式。油缸采用双缸布置时，两根活塞杆末端一般共用一个撑靴，这样活塞杆在伸出过程中两根活塞杆因结构上相互限制而不会出现沿着活塞杆周向的偏转动作，即双推进缸不会出现活塞杆和撑靴相对油缸缸体的周向偏转(旋转)动作。而单推进油缸则不同，在活塞杆伸出直至接触到盾尾内侧管片的过程中，由于活塞杆在周向没有限制其发生偏转的结构，在撑靴重力、活塞杆周向不均匀摩擦力等多种因素综合作用下活塞杆将逐渐发生周向偏转，进而带动与之连接的撑靴发生偏转。

油缸活塞杆末端的撑靴发生偏转后，破坏了撑靴面板与管片的正常贴合状态，导致仅有一部分撑靴与管片接触，恶化了撑靴和活塞杆的受力状态，甚至导致撑靴板被压坏；其次，偏转的撑靴将直接压紧安装在管片一侧的橡胶密封圈，长时间的不均匀受压和侧向力将导致管片橡胶密封圈的破坏。另外，为了纠正已经发生的活塞杆偏转，施工人员须在盾构机停止推进后人工将撑靴“扶正”，此过程既影响施工进度又易发生事故。因此，防止盾构机的单推进油缸撑靴偏转成为盾构机设计和使用过程亟待解决的问题。

对现有技术文献检索发现，专利号为CN201120217566，名称为“盾构机单撑靴防旋转油缸”的技术方案通过在活塞杆上的导向块和在盾尾上的导向条相配合实现防偏转功能，但该方案的导向块与盾尾内壁之间的间隙以及导向条与撑靴侧面之间的间隙均不能太小，否则会限制盾尾与前方盾体(中盾)之间的转动，这将限制盾尾与安装油缸的盾体(中盾)之间的相对旋转角度，对于铰接式盾构机来说意味着转弯半径将大大增大，进而降低了盾构机的转弯能力。

专利号为CN202833412U，名称为“防偏转多级油缸”、专利号为CN202833401U，名称为“具有导向功能的防偏转液压油缸”这两个专利的技术方案均通过在活塞杆中心设置具有导向和限位功能的键槽来防止活塞杆的周向偏转，但活塞杆空心化必然降低其刚度，从而降低承载能力，另外结构复杂，加工成本较高。

发明内容

为克服背景技术中的不足，本发明提供一种防止盾构机单推进油缸活塞杆偏转的结构，使撑靴板、橡胶密封圈不易损坏，在不影响盾构机转弯性能的条件下，解决了单推进油缸活塞杆偏转难的问题，安全可靠，能适应各种直径和布置类型。

所述防止盾构机单推进油缸活塞杆偏转的结构如下：

包括固定连接在撑靴外壁上左右两侧的两个防偏机构；

或包括固定连接在活塞杆末端的安装架以及固定连接在安装架上的两个防偏机构，所述两个防偏机构位于活塞杆末端的左右两侧或撑靴外壁的左右两侧；

所述防偏机构包括支座、调整螺栓、调整块、弹性件、导向套筒和支撑台；所述支座固定连接在撑靴外壁上或固定连接在所述安装架上用于支撑防偏机构，所述支座中竖向设置有内螺纹孔用于与所述调整螺栓螺纹连接，所述调整螺栓设置在螺纹孔中用于调节弹性件的竖向原始长度，调整螺栓的顶端固定设置有调整块，所述弹性件竖向设置且其底端固定连接在所述调整块上，弹性件的顶端固定连接在导向套筒的内顶壁上，导向套筒为下端开口、上端闭合的竖向套筒，导向套筒在竖向高度上设置有缺口使得盾构机使用过程中导向套筒能相对于支座、调整螺栓和调整块来说竖直运动；导向套筒顶端外壁上固定设置有支撑台，所述支撑台能与所述盾构机内顶壁接触且承受所述弹性件传递的力以调节左右两个防偏机构的姿态。

根据本发明的一个优选实施例，所述防偏机构还包括位于所述导向套筒底端一侧的限位螺钉。

根据本发明的一个优选实施例，所述支撑台的上部结构具有圆滑外表面。

根据本发明的一个优选实施例，所述支座的水平横截面为T型或工字型。

根据本发明的一个优选实施例，所述调整块与所述弹性件接触的面的中心还设有一圆柱形凸台，且在所述导向套筒的内顶壁上相应也设有一圆柱形凸台。

根据本发明的一个优选实施例，所述弹性件为金属弹簧或橡胶弹簧。

根据本发明的一个优选实施例，所述支撑台为半球体或滚轮。

根据本发明的一个优选实施例，所述安装架至少在一个方向具有对称结构且在对称的结构两侧具有适合防偏机构安装的安装面。

本发明提供的技术方案具有如下有益效果：