[发明专利]一种全周向可调节分布式TBM后支撑装置

说明书

本发明涉及一种TBM的支撑装置，尤其是一种全周向可调节分布式TBM后支撑装置。本发明包括固定机架及若干支撑机构；固定机架上设有第一传动机构；支撑机构包括支撑块、第一液压缸、液压马达、液压缸基座、液压回路及第二传动机构，液压缸基座滑动安装在所述固定机架上；液压马达、第一液压缸与液压缸基座连接；支撑块与第一液压缸的活塞杆铰接；液压马达与第二传动机构连接；第二传动机构与第一传动机构相互配合；液压回路控制所述液压马达的正反转及驱动第一液压缸的伸缩运动。本发明装置，通过液压马达和液压缸驱动支撑块径向和周向运动，实现对支撑块的周向及径向位置的自适应调整，保证TBM主梁位置与姿态的精度和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种TBM的支撑装置，尤其是指一种全周向可调节分布式TBM后支撑装置。

背景技术

后支撑装置是TBM行走系统的关键组成，主要负责TBM完成一个掘进段的施工后，保证TBM主梁的位置与姿态的稳定性，为推进液压缸的缩回与撑靴装置的前移提供设备条件。当后支撑装置接触围岩内壁稳定主梁后，TBM撑靴与岩壁发生脱离，并在推进液压缸的缩回动作过程中前移作用点的位置。当推进液压缸完成缩回，TBM撑靴重新伸出并撑紧于隧道内壁。待完成支撑换步后，后支撑装置缩，完成一个掘进段的工作任务。其工作过程中要依次承受后支撑接触、撑靴释放、推进缸缩回、撑靴撑紧等工作模式及其切换带来的外部载荷。

传统TBM后支撑装置，采用两个支撑腿完成对TBM主梁的纵向支撑，两个支撑腿仅能实现单方向的支撑，无法实现对TBM主梁的全周向支撑；在TBM掘进过程中，由于受到复杂的外部载荷，主梁的位姿容易发生偏移，严重影响施工精度，并制约掘进效率。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的是提供一种全周向可调节分布式TBM后支撑装置，解决TBM现有后支撑装置无法实现对TBM主梁全周向支撑的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全周向可调节分布式TBM后支撑装置，包括固定机架及设置在所述固定机架上的若干支撑机构；所述固定机架上设有第一传动机构；所述的支撑机构包括支撑块、第一液压缸、液压马达、液压缸基座、液压回路及第二传动机构，所述液压缸基座滑动安装在所述固定机架上；所述液压马达、第一液压缸与液压缸基座连接；所述支撑块与第一液压缸的活塞杆铰接；所述液压马达与第二传动机构连接；所述第二传动机构与所述第一传动机构配合；所述液压回路控制所述液压马达的正反转以及驱动第一液压缸的伸缩运动。

进一步地，所述液压回路包括与所述液压马达连接的周向调节液压回路以及与所述第一液压缸连接的径向调节液压回路。

进一步优选地，所述的周向调节液压回路包括依次连接的定差减压阀、三位四通比例换向阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀；油源与定差减压阀的A口相连；定差减压阀的B口与三位四通比例换向阀的P口相连；定差减压阀的C口与梭阀的C口相连；

三位四通比例换向阀的A口分别与梭阀的A口、第一液控单向阀的A口、第二液控单向阀的C口相连；

三位四通比例换向阀的B口分别与梭阀B口、第二液控单向阀的A口、第一液控单向阀的C口相连；

第一液控单向阀的B口与定量液压马达的A口相连；第二液控单向阀的B口与定量液压马达的B口相连；

三位四通比例换向阀的T口与油箱相连；

三位四通比例换向阀处于左位时，其B口与P口处于连通状态，A口与T口处于连通状态；处于中位时，其A口、B口和T口处连通状态，P口处于断开状态；处于右位时，其B口与T口处于连通状态，A口与P口处于连通状态；

液控单向阀的C口的压力高于开阀压力时，其A口与B口处于双向导通状态；当其C口的压力低于开阀压力时，处于A口至B口的单向导通状态（A口至B口导通）。

进一步地，所述梭阀为高压优先梭阀。