[发明专利]隧道掘进机环形梁凿岩装置

说明书

技术领域

本发明涉及岩石巷道开挖技术设备领域中的一种隧道掘进机环形梁凿岩装置。

背景技术

随着对岩石巷道开挖技术的深入研究，利用TBM掘进机进行辅助施工应运而生。特别是在矿山施工过程中针对“三高”岩层，岩石-煤层-岩石开采层等较为复杂地层，凿岩作用显得十分重要。TBM岩巷洞室开挖直径较小，作业空间有限。TBM凿岩系统，需要对整个开挖洞壁进行大面积开凿，属于运动作业。因此，高效率，高稳定性的凿岩系统的开发对岩石隧道掘进机施工效率提高具有重要意义。因此，研制开发一种隧道掘进机环形梁凿岩装置一直是急待解决的新课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道掘进机环形梁凿岩装置，在TBM掘进过程中，当遇到不稳定地层情况时，通过打锚杆对开挖洞壁进行稳定，由于开挖地层结构的复杂和TBM施工工艺灵活，凿岩有很多不确定性，凿岩装置能够实现大面积，多点位钻孔覆盖，实现无盲区作业。

    本发明的目的是这样实现的：一种隧道掘进机环形梁凿岩装置，包括大梁、水平拖链、齿圈、环向拖链、环架、第一锚杆钻机、水平液压油缸、水平组合轴承、液压回转装置、第二锚杆钻机、环向组合轴承，第一锚杆钻机和第二锚杆钻机安装在环架上，通过液压回转装置中的齿轮与安装在环架上的齿圈的啮合，环向组合轴承分别安装在第一锚杆钻机和第二锚杆钻机上，液压管路和控制电路通过水平拖链和环向拖链与第一锚杆钻机和第二锚杆钻机联接，液压管路和控制电路与液压回转装置联接，通过液压回转装置的齿轮与齿圈啮合，大梁为环形，环架上安装水平组合轴承；环架上包含有环向组合轴承槽，齿圈通过绞制孔螺栓与环架相连，水平液压油缸与环架联接，液压管路和控制电路通过水平拖链和环向拖链分别与第一锚杆钻机和第二锚杆钻机联接，液压管路和控制电路与液压回转装置联接；该装置的工作原理是，隧道掘进机环形梁凿岩装置的作用是实现锚杆钻机钻头轨迹对洞壁周向270°,轴向单个行程钻孔全覆盖；通过液压回转装置中的齿轮与安装在环架上的齿圈的啮合运动及环向组合轴承与环架滑道之间的相对滚动，实现第一锚杆钻机左半区域135°和第二锚杆钻机左半区域135°钻孔覆盖；通过水平液压缸的伸缩及水平组合轴承与大梁滑道之间的相对滚动，实现整个钻机系统单个掘进行程1600mm内的全钻孔覆盖；水平拖链和环向拖链保证在以上所有设备的运动过程中管路和电路安全；液压管路和控制电路通过水平拖链和环向拖链分别与第一锚杆钻机和第二锚杆钻机联接，为钻机提供动力，实现锚杆钻机自身转动，冲击以及冲洗工作，达到凿岩功能；液压回转装置驱动第一锚杆钻机和第二锚杆钻机作周向旋转，水平液压油缸与环架联接，通过水平液压油缸的伸缩可使凿岩装置作水平移动；液压管路和控制电路与液压回转装置联接，通过液压回转装置的齿轮与齿圈啮合，实现锚杆钻机圆周方向总共270°钻孔覆盖。

本发明的要点在于它的结构及工作原理。其工作原理是，隧道掘进机环形梁凿岩装置的作用是实现锚杆钻机钻头轨迹对洞壁周向270°,轴向单个行程钻孔全覆盖；通过液压回转装置中的齿轮与安装在环架上的齿圈的啮合运动及环向组合轴承与环架滑道之间的相对滚动，实现第一锚杆钻机左半区域135°和第二锚杆钻机左半区域135°钻孔覆盖；通过水平液压缸的伸缩及水平组合轴承与大梁滑道之间的相对滚动，实现整个钻机系统单个掘进行程1600mm内的全钻孔覆盖；水平拖链和环向拖链保证在以上所有设备的运动过程中管路和电路安全；液压管路和控制电路通过水平拖链和环向拖链分别与第一锚杆钻机和第二锚杆钻机联接，为钻机提供动力，实现锚杆钻机自身转动，冲击以及冲洗工作，达到凿岩功能；液压回转装置驱动第一锚杆钻机和第二锚杆钻机作周向旋转，水平液压油缸与环架联接，通过水平液压油缸的伸缩可使凿岩装置作水平移动；液压管路和控制电路与液压回转装置联接，通过液压回转装置的齿轮与齿圈啮合，实现锚杆钻机圆周方向总共270°钻孔覆盖。

隧道掘进机环形梁凿岩装置与现有技术相比，具有结构紧凑，使用方便、成本低、效率高、稳定性好，在TBM掘进过程中，当遇到不稳定地层情况时，通过打锚杆对开挖洞壁进行稳定，由于开挖地层结构的复杂和TBM施工工艺灵活，凿岩有很多不确定性，凿岩装置能够实现大面积，多点位钻孔覆盖，实现无盲区作业等优点，将广泛的应用于岩石巷道开挖技术设备领域中。

附图说明                                                                        

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。