[实用新型]一种可重构为1至6自由度的可变刚度的TBM掘进装置

说明书

一种可重构为1至6自由度的可变刚度的TBM掘进装置，包括支承环（2）、推进器（3）和支撑器（4）。所述支承环串接推进器，再串接支撑器，构成混联式掘进装置。所述推进器由6组液压缸组成，每组液压缸又由1‑4个推进缸（3C）组成；推进缸其推进缸左关节（3L）连接支承环，其推进缸右关节（3R）连接支撑器。推进器（3）设置了第一类推进缸驱动件选通阀（31YF）和第二类进缸驱动件选通阀（32YF）或组内驱动件重构阀（21YT）和组间驱动件重构阀（22YT），重构其构型。每个推进缸设有推进缸驱动模式设定阀（3XT），改变其结构刚度。本实用新型装置可重构推进缸驱动件、重设推进缸驱动模式，改变其构型及结构刚度，提高对不同掘进面工作环境的适应性强。

技术领域

本实用新型涉及一种可重构为1至6自由度的可变刚度的TBM掘进装置，属掘进机械技术领域。

背景技术

公知的TBM掘进装置包括支撑器、推进器、换步器、调向器四个部分，分别完成支撑功能、推进功能、换步功能、调向或纠偏功能；所述装置还包括由推进器推动可向前滑动的支承环，支承环上安装有刀盘系统，做隧道的切削工作。广泛应用的TBM掘进装置多为2-4自由度的少自由度机构，在掘进时有的不能调坡或调向，造成隧道曲线或轴线偏差，需要专门的调向机构事后做纠偏工作。有的虽能调向，但由于位置与姿态两者间产生相互偶合作用，调姿后将产生新的轴线位置偏差，反之亦然。

为解决所述问题，一种公知的12缸并联式掘进装置，具有完全的6自由度，但其相临两推进缸之间呈楔形即V字型布局，推进缸倾斜角度有限，致使其横向刚度偏小，抗偏能力弱，易于造成线路轴线位置偏差，机构所能提供的横向纠偏力小，其轴线位置偏差纠偏难。

公知的TBM掘进装置，未能针对掘进面的不同工况条件，给出机构重构方法，以适应掘进面上过硬或软硬程度不均岩层的切削，以致造成成洞偏差大或推进能力低下。

综上所述，公知的TBM掘进装置存在以下问题：一是有的抗偏能力弱；二是有的调向能力低；三是对不同地质环境的适应性差。尚不存在推进作业同时实现精准调向，抗偏能力强，纠偏能力好，可重构且可变刚度的TBM掘进装置。

发明内容

本实用新型的目的是，为了解决现有的TBM掘进装置存在的上述问题，提出一种可精准调向、可重构为1至6自由度的可变刚度的TBM掘进装置。

实现本实用新型的技术方案如下，一种可重构为1至6自由度的可变刚度的TBM掘进装置，包括支承环、推进器和支撑器，所述支承环串接推进器，再串接支撑器，构成混联式掘进装置；所述推进器由6组液压缸组成，每组液压缸又由1或4个推进缸组成；所述推进缸通过推进缸左关节连接支承环，所述推进缸通过推进缸右关节连接支撑器；所述的推进缸左关节和推进缸右关节为球铰或万向铰。

所述支撑器是以中心支架为定平台，3个支撑腿并联，所构成的三足并联装置；支撑腿末端装有撑靴，驱动支撑腿可使撑靴作径向运动。

所述推进缸设置了推进缸进油口和推进缸回油口，用于推进缸与阀的连接和推进缸的动作控制。

所述推进器设置了组内驱动件重构阀、组间驱动件重构阀，或第一类推进缸驱动件选通阀、第二类进缸驱动件选通阀，用于所述装置自由度的重构；设置了推进缸驱动模式设定阀，用于改变推进机构的结构刚度。