[发明专利]一种掘进机及其撑靴单元

权利要求书

1.一种掘进机的撑靴单元，包括：

鞍架（4），用于固定安装在掘进机的沿前后方向延伸的掘进机本体（1）上，鞍架（4）的水平左右两侧分别通过伸缩驱动结构横向可伸缩地支撑装配有撑靴（7）；

其特征在于，每侧伸缩驱动结构分别包括伸出驱动结构，伸出驱动结构用于驱动相应撑靴（7）向外伸出以撑顶在隧道洞壁上；

所述伸出驱动结构包括内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁铁（5），内侧超导电磁铁（6）固定在鞍架（4）上，外侧超导电磁铁（5）固定在相应撑靴（7）上，内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁铁（5）可用于通电产生磁斥力，进而驱动相应侧撑靴（7）向外伸出；

每侧伸缩驱动结构通过下述其中一种方式驱动相应撑靴向内回缩：

（1）内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁可用于通电产生磁吸力，以驱动相应撑靴（7）回缩；

（2）伸缩驱动结构还包括回缩驱动结构，以驱动相应撑靴（7）回缩。

2.根据权利要求1所述的掘进机的撑靴单元，其特征在于，两侧撑靴（7）上分别设有压力传感器（9），用于检测撑靴（7）撑顶在隧道洞壁上的撑顶作用力，对应所述内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁铁（5）设有外伸通电电路（14），在所述压力传感器（9）检测到的压力上升至设定压力值时断开，外伸通电电路（14）断开，保持超导状态的所述内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁铁（5）维持设定磁斥力。

3.根据权利要求1或2所述的掘进机的撑靴单元，其特征在于，在伸缩驱动结构还包括所述回缩驱动结构时，所述回缩驱动结构包括自复位气缸，自复位气缸包括缸体和活塞杆，缸体和活塞杆中的其中一个与所述鞍架（4）传动连接，另一个与相应撑靴（7）传动连接，自复位气缸用于被向外伸出的撑靴（7）驱动伸长以储存复位气压能量，并在内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁铁（5）间的磁斥力消失时释放复位气压能量以牵引相应撑靴（7）内缩。

4.根据权利要求3所述的掘进机的撑靴单元，其特征在于，所述内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁铁（5）均为环绕结构，所述自复位气缸的朝向鞍架（4）的一端为内端，朝向撑靴（7）的一端为外端，自复位气缸的外端位于相应内侧超导电磁铁（6）的环内，外端位于相应外侧超导电磁铁（5）的环内。

5.根据权利要求4所述的掘进机的撑靴单元，其特征在于，对应配合的所述内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁铁（5）均为矩形结构，内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁铁（5）的长边沿上下方向延伸。

6.根据权利要求3所述的掘进机的撑靴单元，其特征在于，所述缸体和活塞杆中的其中一个与所述鞍架（4）固定装配以实现与鞍架（4）的传动连接，另外一个与撑靴（7）固定装配以实现与撑靴（7）的传动连接。

7.根据权利要求1或2所述的掘进机的撑靴单元，其特征在于，所述鞍架（4）上对应两侧撑靴（7）分别布置固定安装件（8），各侧固定安装件（8）和撑靴（7）之间分别设有可伸缩磁屏蔽防护罩（10），可伸缩磁屏蔽防护罩（10）罩设在所述内侧超导电磁铁（6）和外侧超导电磁铁（5）外。

8.根据权利要求7所述的掘进机的撑靴单元，其特征在于，所述内侧超导电磁铁（6）通过焊接或螺栓连接的方式与相应的固定安装件（8）固定装配，所述外侧超导电磁铁（5）通过焊接或螺栓连接的方式与相应的撑靴（7）固定装配。

9.一种掘进机，包括掘进机本体（1），该掘进机本体（1）沿前后方向延伸，掘进机本体（1）上固定安装有撑靴单元，其特征在于，所述撑靴单元（3）采用权利要求1至8中任一项所述的掘进机的撑靴单元。

10.根据权利要求9所述的掘进机，其特征在于，所述掘进机本体（1）上对应两侧撑靴（7）分别设置两侧推进油缸，每侧推进油缸均沿前后方向延伸，每侧推进油缸的一端与所述掘进机本体（1）铰接，另一端与相应侧撑靴（7）铰接。