一种新型盾构机推进系统撑靴防扭转装置的制作方法

本发明属于隧道工程技术领域，涉及一种新型盾构机推进系统撑靴防扭转装置。

背景技术：

盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，盾构机掘进所需的推力由推进系统提供。盾构机推进系统是由液压动力单元、千斤顶、撑靴装置等组成，是盾构机的重要动力系统之一。千斤顶通过撑靴将力传递给隧道管片，盾构机在此反作用力推动下前进，而受刀盘切削掌子面反作用力影响盾体旋转，撑靴与盾尾良好位置关系发生变化，撑靴刮磨盾尾内壁现象发生。从而加速尾盾磨损、降低盾体强度。降低设备使用寿命，以及影响项目工程进度。针对此现象厂家采用的方法有撑靴装置上设置防转块，这种装置虽然防止了单缸撑靴大角度的偏转，但造成了防转块与盾尾直接钢板接触，运动过程中发生严重的磨损。

技术实现要素：

本发明提供了一种新型盾构机推进系统撑靴防扭转装置。通过使用上述装置，克服了上述缺陷，该装置结构简便灵活，彻底解决了撑靴刮磨盾尾现象，减少了撑靴对盾尾的磨损，提高了盾体的使用寿命和工作效率，节约了施工成本。

具体的技术方案是：

一种新型盾构机推进系统撑靴防扭转装置，包括液压动力单元、千斤顶、撑靴装置，所述撑靴装置顶在管片上，所述撑靴装置两边设有单缸防扭转装置。

进一步的，所述单缸防扭转装置包括导套块、导向架、滚轮、滚轮轴、弹簧、拧紧螺栓、螺母、黄油嘴。

进一步的，所述单缸防扭转装置的滚轮与盾尾内壁直接接触，所述滚轮在弹簧的作用下自行调节。

进一步的，所述单缸防扭转装置的导套块外侧为圆柱形结构，与所述撑靴装置完全贴合并焊接在一起。

进一步的，所述滚轮为尼龙材质。

进一步的，所述滚轮通过滚轮轴与导向架连接结构。

进一步的，所述导向架外圈安装有弹簧，所述导向架外圈上端通过拧紧螺栓和螺母调节并压缩弹簧。

进一步的，所述液压动力单元位于拖车二车液压站内，所述液压动力单元通过进油管、回油管分别与推进油缸连接，所述推进油缸由控制阀组控制动作，所述推进油缸前端缸体顶在中盾隔板上，所述推进油缸活塞杆端与撑靴球面接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过在撑靴装置上对称安装单缸防扭转装置，在盾体由于刀盘所受扭转力矩发生扭转的情况下，而防扭转装置上的两个滚轮在弹簧的作用下，始终抵在盾尾内壁上。滚轮位置高于撑靴，且与撑靴的位置固定。在盾体扭转时，使得撑靴与盾尾内壁之间始终保持一定的距离。避免了撑靴刮磨盾尾内壁，导致盾体损坏的现象。延长了设备的使用寿命，节约了成本，在很大程度上提高了工程进度。

附图说明

图1为本发明单缸撑靴防扭转装置安装结构剖面图。

图2本发明单缸撑靴防扭转装置安装位置图。

图3本发明防扭转装置安装结构图。

图4本发明防扭转装置安装结构侧视图。

图5本发明防扭转装置安装结构右视图。

图6本发明防扭转装置结构剖视图。

图中，1.中盾，2.尾盾，3.推进单缸，4.撑靴装置，41.撑靴顶部，42.撑靴板，43.靴板，44.防护垫，45.防转轮，46.耳板，451.导套块，452.导向架，453.滚轮，454.滚轮轴，455.c型槽，456.弹簧，457.拧紧螺栓，458.螺母，459.黄油嘴。

具体实施方式

参见图1-6所示的一种新型盾构机推进系统撑靴防扭转装置，包括液压动力单元、千斤顶、撑靴装置4，所述液压动力单元位于拖车二车液压站内。通过进油管、回油管与推进油缸连接，由控制阀组控制推进油缸动作。所述推进油缸前端缸体顶在中盾隔板上，推进油缸活塞杆端与撑靴球面接触。撑靴装置4则顶在管片上。当推进油缸推进时，通过活塞杆作用在已拼装的管片上产生的反作用力传递到刀盘上，从而使刀盘在旋转的同时向前推进。而受刀盘切削掌子面反作用力影响盾体旋转，撑靴与尾盾2良好位置关系发生变化，当管片机拼装管片时，推进液压缸活塞杆端需做直线运动，此时在撑靴装置4两边设有单缸防扭转装置。单缸防扭转装置的滚轮453与尾盾2内壁直接接触，且在弹簧的作用下自行调节。滚轮453材质采用尼龙，耐磨性好，避免了撑靴直接刮磨盾尾内壁导致磨损的现象。所述撑靴装置的两边分别设有单缸撑靴防扭转装置。可起到平衡单缸转动的作用。所述撑靴装置单缸防扭转装置包括导套块、导向架、滚轮、滚轮轴、弹簧、拧紧螺栓、螺母、黄油嘴。所述防扭转装置的导套块外侧为圆柱形结构，与撑靴装置完全贴合并焊接在一起。所述撑靴装置单缸防扭转装置滚轮为尼龙材质，减少了与盾尾壳体的摩擦力，从而降低了磨损。所述撑靴装置单缸防扭转装置滚轮通过滚轮轴与导向架连接结构。使得滚轮在破损后易于更换，降低了使用成本并提高了工作效率。所述撑靴装置单缸防扭转装置导向架外圈安装有弹簧，上端通过拧紧螺栓和螺母调节并起到压缩弹簧作用。当刀盘切削土体扭转反作用力传递到盾体上，盾体转动，而未与盾体直接连接的撑靴装置发生的转动小，从而使液压缸撑靴与盾尾的最佳位置发生变化，撑靴刮磨盾尾内壁。而通过该弹簧及拧紧螺栓和螺母，将滚轮在弹簧的压缩力下始终使滚轮固定到盾尾内壁上。并可根据盾体扭转的角度通过弹簧的压缩可自由调节。且滚轮的尼龙材质耐磨性极好。彻底解决了撑靴刮磨盾尾内壁导致盾尾壳体损坏的现象。所述撑靴装置单缸防扭转装置安装有黄油嘴，可起到工作中润滑弹簧的作用，提高防扭转装置的使用寿命。

下面结合附图1-6所示的一个具体实施例对本发明进行详细的描述：

一种新型盾构机推进系统撑靴防扭转装置包括中盾1、尾盾2、推进单缸3、撑靴装置4，推进单缸3缸体固定在中盾1后部、缸体3底部顶在中盾1前部的隔板上；活塞杆端部铰接在撑靴装置4上，推进时活塞杆伸出，靴板顶在已拼装好的管片上利用反推力推进盾体前进。拼装管片时，盾体停止前进，活塞杆收回，安装管片，然后活塞杆伸出，顶在管片上。

上述单缸撑靴装置包括撑靴顶部41、撑靴板42、靴板43、防护垫44、防转轮45、耳板46。撑靴顶部41与活塞杆铰接连接；防护垫安装在活塞杆与撑靴之间起缓冲作用；撑靴板42与撑靴顶部41焊接在一起，靴板43与撑靴板42之间螺栓连接，靴板43采用尼龙材质，当靴板43伸出顶在管片上时，起到缓冲作用，减小了对管片和对推进单缸3的冲击作用。防转轮与撑靴接触部分采用圆柱形结构焊接在撑靴上。

上述防转轮包括导套块451、导向架452、滚轮453、滚轮轴454、c型槽455、弹簧456、拧紧螺栓457、螺母458、黄油嘴459。导套块451外侧为圆柱形结构，与撑靴装置4完全贴合并焊接在一起。导向架452安装在导套块451内，c型槽455固定在导套块451下方，防止导向架452下滑，使其在一定范围内运动。导套架452上方安装有拧紧螺栓457，螺栓457与导套块451螺纹连接，螺母458拧在螺栓457与导套块451之间。弹簧456套在导套架452周围，在导套块451里面，上边有拧紧螺栓457压着。导套架452下方使用滚轮轴454和滚轮453连接。在导套块451上安装有黄油嘴459，定期加入黄油，起到润滑作用。当刀盘转动切削土体反作用力传递到盾体上，盾体转动，而未与盾体直接连接的撑靴装置4发生的转动小，从而使液压缸撑靴4与盾尾2的最佳位置发生变化，撑靴4易刮磨盾尾2内壁。而通过该弹簧456及拧紧螺栓457和螺母458，将滚轮453在弹簧456的压缩力下始终使滚轮453固定到盾尾2内壁上。并可根据盾体扭转的角度通过弹簧456的压缩可自由调节。滚轮453位置始终高于撑靴板42，使得撑靴4与盾尾2内壁之间始终保持一定的距离。彻底解决了撑靴4刮磨盾尾2内壁导致盾尾壳体损坏的现象。延长了设备的使用寿命，节约了成本，在很大程度上提高了工程进度。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。