[发明专利]一种带双三足支撑器和负载均衡器的混联式TBM支撑装置

说明书

一种带双三足支撑器和负载均衡器的混联式TBM支撑装置，包括主支撑器（4）、副支撑器（6）和负载均衡器（5）。主支撑器、负载均衡器与副支撑器依次串联而成的混联式装置，其拓扑构型将随主支撑器与副支撑器的加载或卸载动作而改变。所述的双三足支撑器能并行工作，可实现双支撑器均载功能或按给定比例承载功能，以及垂直遂道掘进作业换步功能。所述的平衡器可兼做副推进器，可与主推进器一道交替完成推进工作，可实现全自动连续掘进作业。所述的支撑装置可适当避让有缺陷的支撑面，实现更加可靠的支撑。本发明适用于TBM遂道掘进或矿产采掘作业，尤其是适合于支撑面较软或其表面有缺陷的遂道，或垂直遂道的掘进作业。

技术领域

本发明涉及一种带双三足支撑器和负载均衡器的混联式TBM支撑装置，属掘进机械技术领域。

背景技术

公知的TBM掘进装置通常只设一个支撑器，为达到额定总支撑力要求，需要增大单个撑靴与支撑面的接触面积。但其接触面积的增加，将使接触面的接触力分布趋向于更不均状态，难于达到预期效果。

公知的TBM掘进装置有的采用前后双支撑器结构，但两者间采用刚性连接方式，难于按需分配两支撑器间的所分担的掘进载荷。且其前后双支撑器间位置相对固定，无法避开有缺陷的支撑部位，以实施更安全可靠的支撑。

综上所述，公知的TBM掘进装置存在以下问题：一是有的撑靴少但接触面大，接触力分布不均。二是无法避开有缺陷的支撑部位，实行更安全可靠的支撑。三是双支撑器间所分担的掘进载荷难以按需分配。公知的TBM掘进装置尚不存在能有效避让有缺陷支撑部位，可实现负载均衡功能且可按需设定负载分担比例的支撑装置。

发明内容

本发明的目的是，为了解决现有TBM掘进装置存在的上述问题，提出一种带双三足支撑器和负载均衡器的混联式TBM支撑装置。

实现本发明的技术方案如下，一种带双三足支撑器和负载均衡器的混联式TBM支撑装置，包括主支撑器、副支撑器和负载均衡器；所述主支撑器、负载均衡器与副支撑器依次串联而成混联式装置，其拓扑构型随主支撑器与副支撑器的加载或卸载动作而改变。

所述主支撑器为三足并联装置，以主支撑器中心支架为固定平台，其三个主支撑腿可带动主撑靴作伸缩运动，并在主撑靴上留有与外部的推进器相连接的推进器关节支座；所述副支撑器为三足并联装置，以副支撑器中心支架为固定平台，其三个副支撑腿可带动副撑靴作伸缩运动；所述负载均衡器为六足并联装置，由六组液压缸组成，每组液压缸又由一至三个负载均衡缸组成，每个负载均衡缸可伸缩运动，其左侧与主支撑器用负载均衡缸左关节连接，其右侧与副支撑器用负载均衡缸右关节连接；所述的负载均衡缸左关节和负载均衡缸右关节为球形铰链或万向铰链连接；所述的推进器关节支座为球形铰或万向铰支座。

所述主支撑器包括主支撑器中心支架、主支撑腿,并在主支撑腿上设有推进器关节支座；所述副支撑器包括副支撑器中心支架、副支撑腿；所述的主支撑腿包括主支撑缸和主撑靴；所述主支撑器中心支架为六边形结构，角度相距120°的支架边上分别安装三个主支撑腿；外部推进缸与主支撑器将通过主撑靴上圆弧内侧的推进器关节支座相连接；所述副支撑器中心支架也为六边形结构，角度相距120°的支架边上分别安装三个副支撑腿；所述的副支撑腿包括副支撑缸和副撑靴；所述负载均衡器包括负载均衡缸总成、驱动模式重构阀和电磁铁；负载均衡缸总成包括负载均衡缸、负载均衡缸左关节、负载均衡缸右关节、负载均衡缸进油口和负载均衡缸回油口；

本发明将主撑靴与支撑面接触但不用力撑紧的状态定义为主支撑器就位状态；与支撑面接触且用力撑紧的状态定义为主支撑器支撑状态；主支撑腿缩回，使主撑靴部分或全部与支撑面脱离接触的状态定义为主支撑器复位状态；主支撑器由复位状态切换为就位状态的动作称为主支撑器就位，反之称为主支撑器复位；主支撑器由就位状态切换为支撑状态的动作称为主支撑器加载，反之称为主支撑器卸载；如若主支撑器处于支撑状态，则其为固定工作平台，否则其为活动工作平台；