[实用新型]一种硬岩掘进机减振主梁结构及硬岩掘进机

说明书

本实用新型提供了一种硬岩掘进机减振主梁结构及硬岩掘进机，属于隧道掘进设备技术领域。减振主梁结构包括主梁和固定在主梁上的减振装置，减振装置包括箱体，箱体内设有减振腔，减振腔内填充有阻尼颗粒，阻尼颗粒在主梁振动过程中相互碰撞和摩擦，消耗主梁的振动能量。本实用新型在硬岩掘进机主梁结构中添加颗粒阻尼减振装置可有效降低刀盘振动引起的主梁结构振动，有效减少掘进过程中渣石传送带由于主梁结构振动导致的渣石掉落，减少主梁内部狭窄结构的渣石堆积，同时降低主梁上油缸产生疲劳损坏的可能性，减少对油缸传动结构所产生的损坏作用，降低主梁与刀盘结构之间连接螺栓所受的剪切疲劳应力，降低结构的断裂失效风险，增强设备施工安全性。

技术领域

本实用新型涉及一种硬岩掘进机减振主梁结构及硬岩掘进机，属于隧道掘进设备技术领域。

背景技术

硬岩掘进机作为一种机械化程度高、掘进效率快、施工安全的地下工程装备，被广泛应用于地下空间开发。其中，敞开式硬岩掘进机包含有主梁结构，主梁结构为刀盘结构提供破岩的推力。

例如申请公布号为CN104747199A的中国发明专利申请公开的一种具有管片安装功能的敞开式TBM，包括刀盘、主驱动、护盾和主梁，刀盘固定在护盾的最前端，主梁前端固定在护盾中部，主梁的横截面为矩形，侧壁上固定有管片拼装机和推进油缸。撑靴通过鞍架滑动设置在主梁上，利用撑靴与隧道上管片的静摩擦力可以为整个TBM提供向前掘进的反力，推进油缸伸出时可以推动主梁向前运动，从而将推进力传递到刀盘上，刀盘在转动力和推动力的作用下完成隧道的开挖。另外，刀盘上设有刮沙板和流沙槽，刮沙板和流沙槽将前方的岩石块输送至皮带机，皮带机穿过主梁一直延伸到整个TBM后端，将碎岩石块运送到TBM的后端。

刀盘在破岩过程中会产生剧烈振动，振动通过与主梁连接处向后传递至主梁结构，引起主梁结构发生剧烈的振动。由于主梁结构上安装有提供破岩动力的推进油缸和撑靴油缸，因此剧烈的振动会引起油缸的疲劳损坏，同时剧烈振动对主梁上的撑靴和推进油缸的传动结构具有严重的损坏作用。另外，主梁结构通过螺栓和刀盘结构连接，长期的剧烈振动会加大螺栓松动风险，施工过程具有较高的风险。

对此，目前有针对于机械结构的减振方式，如调谐阻尼减振、阻尼橡胶材料以及阻尼合金等众多减振方式，其中调谐质量阻尼器只能降低低频振动，作用频带较窄，针对地下空间岩层复杂的情况，设备振动具有一定的随机性，其适用性较差。在针对硬岩掘进机主梁振动强烈、隧道空间狭小、服役环境恶劣等情况时，阻尼材料以及阻尼合金表现出环境适应能力差、施工难度大、可实施性较差的情况。因此，需要设计新的减振方式来降低主梁受刀盘振动影响而产生的剧烈振动，降低主梁结构的损坏风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种硬岩掘进机减振主梁结构，以解决主梁受刀盘振动影响产生剧烈振动而导致油缸和传动结构容易出现损坏、施工过程存在较高风险的问题；本实用新型的目的还在于提供一种硬岩掘进机，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型中的硬岩掘进机减振主梁结构采用如下技术方案：

一种硬岩掘进机减振主梁结构，包括主梁，硬岩掘进机减振主梁结构还包括固定在主梁上的减振装置，减振装置包括箱体，箱体内设置有减振腔，减振装置还包括填充在减振腔内的阻尼颗粒，阻尼颗粒用于在主梁振动过程中相互碰撞和摩擦，以消耗主梁的振动能量。

上述技术方案的有益效果在于：由于主梁结构还包括减振装置，减振装置包括箱体，箱体内设置有减振腔，减振腔内填充有阻尼颗粒，这样当刀盘振动引起主梁发生振动时，减振装置因固定在主梁上而随主梁一起振动，减振装置内部的阻尼颗粒在振动过程中相互碰撞和摩擦，消耗大量振动能量，从而可以降低主梁结构的振动强度，进而降低安装在主梁上的油缸产生疲劳损坏的可能性，以及减少对油缸的传动结构所产生的损坏作用，同时也可以降低主梁与刀盘结构之间连接螺栓所受的剪切疲劳应力，降低结构的断裂失效风险，增强设备施工安全性。