[发明专利]一种掘进机脱困装置及脱困方法

说明书

本发明公开一种掘进机脱困装置，包括杠杆总成；杠杆总成包括第一伸缩件、杠杆臂以及复位组件；杠杆臂的另一端能与掘进机上的齿圈啮合；复位组件包括活动臂以及第二伸缩件；第二伸缩件用于带动杠杆臂在掘进方向运动；本发明在掘进机正常掘进时，杠杆臂与齿圈脱离，不干涉掘进机正常掘进施工，掘进机需要脱困时，通过杠杆原理能够使得齿圈获得大扭矩，可以大幅提升刀盘脱困能力且不影响刀盘结构强度和刀具布置，无需占用刀盘空间，能够完成恶劣工况下的掘进机脱困。本发明还公开了一种掘进机脱困方法，本方法根据掘进机实际受困的程度选择不同数量的杠杆总成辅助掘进机脱困，避免在轻微程度受困时采用超大扭矩进行脱困，从而造成动力的浪费。

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，具体涉及一种掘进机脱困装置及脱困方法。

背景技术

TBM(隧道掘进机)发生卡机最主要的原因就是主驱动扭矩无法满足脱困要求，现有技术解决卡机问题有两种方式：一种是直接增大主驱动的脱困扭矩，依靠驱动能力的提升进行脱困；另外一种是通过其他辅助手段进行脱困；由于装备空间限制以及马达极限扭矩限制，显然无法通过无限增加驱动马达数量或提高马达能力来增加驱动扭矩，因此，通过其他方式辅助脱困是更为有效的一种方式。

而现有的脱困装置存在的问题是：1、空间占用大，影响整个刀盘结构和刀具布置，对刀盘性能造成影响；2、提供的动力小，不足以使TBM脱困；3、灵活性不高，容易干涉刀盘工作。

综上所述，急需一种空间占用小、动力足且灵活性高的掘进机脱困装置及脱困方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种掘进机脱困装置及脱困方法，以解决现有技术中存在的问题，具体技术方案如下：

一种掘进机脱困装置，包括杠杆总成；所述杠杆总成包括第一伸缩件、杠杆臂以及复位组件；第一伸缩件的一端与掘进机活动连接，另一端与杠杆臂的一端活动连接；杠杆臂的另一端用于拨动掘进机的齿圈；所述复位组件包括活动臂以及第二伸缩件；活动臂沿掘进方向滑动设置在掘进机上；杠杆臂与活动臂铰接；第二伸缩件的两端分别与掘进机以及活动臂连接，第二伸缩件用于带动杠杆臂在掘进方向运动。

以上技术方案优选的，所述复位组件还包括固定座；所述固定座设置在掘进机上，固定座沿掘进方向设置有导向槽；活动臂上设有与导向槽配合的滑动部，滑动部通过导向槽滑动设置在掘进机的主驱动上。

以上技术方案优选的，所述复位组件还包括连接件；杠杆臂与活动臂之间通过连接件铰接。

以上技术方案优选的，所述活动臂设置在杠杆臂内。

以上技术方案优选的，所述连接件与杠杆臂的一端距离为L₁，连接件与杠杆臂的另一端距离为L₂，L₁：L₂为3-7：1。

以上技术方案优选的，所述杠杆臂的另一端上设有与齿圈啮合的拨齿。

以上技术方案优选的，所述第一伸缩件的两端分别与杠杆臂和掘进机的主驱动铰接；第二伸缩件的两端分别与掘进机的主驱动以及活动臂铰接；所述第一伸缩件和第二伸缩件均为伸缩油缸。

以上技术方案优选的，多组杠杆总成沿掘进机的周向设置。

一种掘进机脱困方法，采用了所述的掘进机脱困装置，步骤如下：

步骤S1：根据受困程度，确定需要工作的杠杆总成的数量；

步骤S2：第二伸缩件朝掌子面伸出，活动臂带动杠杆臂朝向掌子面运动，直至杠杆臂的另一端能与掘进机的齿圈啮合；

步骤S3：第一伸缩件工作，带动杠杆臂拨动齿圈使得掘进机的刀盘转动，掘进机向前运动；