能够适应小转弯半径工况的TBM主机皮带机布置结构的制作方法

能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构
技术领域
1.本实用新型涉及盾构机出渣领域，具体涉及一种能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构。


背景技术：

2.目前tbm主机出渣主要由主机皮带机来完成。tbm工作过程中，不可避免地出现小转弯半径工况，对于直线形式的主机皮带机来说，转弯时，主机皮带机容易出现与tbm内其他部件干涉的情况。为适应这种转弯要求，目前的主机皮带机采用分段铰接式，主机皮带机的前端布置在前盾，主机皮带机的后端布置在支撑盾，并且前后端之间采用铰接销轴连接，但是在小转弯半径的工况下，主机皮带机的前端和后端会产生折角，折角处经常出现漏渣掉渣、胶带跑偏严重造成异常磨损等一系列问题，影响tbm的施工环境和进度。
3.为了适应小转弯半径工况，现有技术中cn111517088a的专利文献中还公开了一种tbm，该tbm包括前盾和支撑盾，前盾和支撑盾之间设有伸缩皮带架，伸缩皮带机作为主机皮带机，伸缩皮带架上设有多个皮带辊单元，用于支撑皮带，皮带辊单元与伸缩皮带架之间设有左右调节机构，在盾构机进行转弯时，左右调节机构驱动各皮带辊单元移动实现皮带转弯角度的调整。伸缩皮带架的前端和后端均设有行走轮，前盾上设有前部轨道，支撑盾上设有后部轨道，伸缩皮带架的的前端导向装配在前部轨道上，后端导向装配在后部轨道上，伸缩皮带架与前盾之间还通过伸缩油缸连接，伸缩油缸驱动伸缩皮带架沿前部导轨和后部导轨移动，以在进行盾构机的退刀或换刀作业时，让主机皮带机后退，从而让出物料运输空间及操作人员进出空间。
4.虽然上述的tbm的各个皮带辊单元能够实现对皮带转弯角度的调整，但是仅解决了伸缩皮带机的带体磨损、撒料的问题。由于前部导轨和后部导轨分别安装在前盾和支撑盾上，在tbm转弯时，前部导轨和后部导轨分别随前盾和支撑盾进行转弯动作，而伸缩皮带架的架体仅能沿两导轨延伸的方向移动，因此，伸缩皮带架的架体会与前部导轨和后部导轨之间产生较大的角度，导致伸缩皮带架的架体与前盾和支撑盾上的其他部件发生干涉，有可能会损坏其他部件。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构，以解决现有技术中盾构机在转弯时，伸缩皮带架与前盾和支撑盾发生干涉的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型所提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构的技术方案是：
7.能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构，包括前盾、设置在前盾后方的支撑盾以及设置在前盾和支撑盾之间的主机皮带机，前盾上设有前部平移轨道，支撑盾上设有后部平移轨道，主机皮带机的前端支撑在前部平移轨道上，主机皮带机的后端支撑
在后部平移轨道上，主机皮带机可相对于前部平移轨道和后部平移轨道在水平面上左右偏摆，主机皮带机的后端设有摆动轨道，后部平移轨道设置在摆动轨道上以实现左右摆动，支撑盾与后部平移轨道之间设有用于驱动后部平移轨道左右摆动的后部轨道驱动装置。
8.有益效果是：本实用新型提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构，通过设置摆动轨道，使得后部驱动装置可以驱动后部平移轨道沿摆动轨道左右摆动，以带动主机皮带机摆动，在盾构机转弯时，主机皮带机摆动可以减小主机皮带机前端与前部平移轨道之间的水平夹角，与现有技术中后部轨道固定的形式相比，可以避免主机皮带机的前端与前盾上的其他部件发生干涉，有利于降低盾构机损坏的可能性，可以提高主机主机皮带机的可靠性。
9.作为进一步地改进，所述摆动轨道为安装在支撑盾上的两个同心且前后间隔布置的弧形轨道。
10.有益效果是：弧形轨道与主机皮带机的摆动轨迹最为契合，有利于避免主机皮带机摆动与摆动轨道之间发生干涉，有利于提高摆动的流畅度，还可以避免在后部平移轨道摆动时，引起主机皮带机在前后方向上摆动。
11.作为进一步地改进，所述摆动轨道吊装在支撑盾上。
12.有益效果是：摆动轨道采用吊装的方式安装在支撑盾上，既能够缩小后部平移轨道与摆动轨道的距离，并且对于结构复杂的支撑盾来说，摆动轨道吊装有利于避免摆动轨道与支撑盾上的其他部件发生干涉。
13.作为进一步地改进，所述摆动轨道为单轨结构。
14.有益效果是：单轨结构的摆动轨道结构简单，便于制造。
15.作为进一步地改进，所述摆动轨道的横截面为“工”字形，具有位于与“工”字形的底部横线对应的底板的宽度方向两侧的两处滚动支撑面，所述后部平移轨道上设有成对布置的第一水平辊和成对布置的第一竖直辊，两第一水平辊间隔布置，支撑在所述滚动支撑面上，两第一竖直辊分别用于与底板的前侧面和后侧面挡止配合。
16.有益效果是：第一水平辊和第一竖直辊可以直接设置在后部平移轨道上，相比于行走轮类的导向装置来说，结构简单，便于制造。
17.作为进一步地改进，所述后部平移轨道上设有连接台，所述第一竖直辊设置在连接台的台面上，所述第一水平辊设置在第一竖直辊上。
18.有益效果是：由于支撑盾上于后部平移轨道的位置上的结构较为复杂，所示摆动轨道的设置位置需要与后部平移轨道在上下方向上拉开距离，而设置连接台，提高了后部平移轨道的本身高度，不需通过抬高主机皮带机的后端就能与摆动轨道适配，连接方便，并且有利于提高主机皮带机运输渣土的流畅度，还可以减少主机皮带机运输渣土所属的功耗。
19.作为进一步地改进，所述后部轨道驱动装置为驱动油缸。
20.有益效果是：驱动油缸作为后部轨道驱动装置，结构简单，安装方便。
21.作为进一步地改进，所述后部平移轨道在左右方向的相对侧面均为滚动支撑面，所述主机皮带机的后端设有成对布置的第二水平辊和成对布置的第二竖直辊，两第二水平辊支撑在滚动支撑面上，两第二竖直辊分别挡止在后部平移轨道的左侧和右侧。
22.有益效果是：主机皮带机的后端通过第二竖直辊与前部平移轨道导向装配，并且
通过第二水平辊进行挡止，使得主机皮带机的后端在可以顺利沿后部平移轨道顺畅移动的同时，还保证了主机皮带机与后部平移轨道的连接稳定度。
23.作为进一步地改进，所述主机皮带机的后端设有凸设的连接架，所述第二水平辊和所述第二竖直辊设置在连接架的顶端。
24.有益效果是：凸设的连接架提高了主机皮带机本身的后端高度，使得主机皮带机在与摆动轨道连接时，不需通过抬高主机皮带机的后端来与摆动轨道适配，进而有利于提高主机皮带机运输渣土的流畅度，还可以减少主机皮带机运输渣土所属的功耗。
25.作为进一步地改进，所述主机皮带机的前端设有成对布置的第三水平辊和成对布置的第三竖直辊，所述前部平移轨道由两个左右间隔布置的导轨组成，两第三水平辊分别对应支撑在同侧的导轨上，两第三竖直辊分别挡止在同侧导轨的内侧。
26.有益效果是：主机皮带机的前端通过第三水平辊与前部平移轨道导向装配，并且通过第三竖直辊进行挡止，使得主机皮带机的前端可以通过第三竖直辊顺利沿前部平移轨道顺畅移动的同时，还保证了主机皮带机与前部平移轨道的连接稳定度。
附图说明
27.图1为本实用新型提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构的结构示意图；
28.图2为主机皮带机与前部平移轨道的装配示意图；
29.图3为摆动轨道、后部平移轨道及主机皮带机的装配示意图；
30.图4为图1中a处放大图；
31.图5为盾构机在转弯时的状态示意图。
32.附图标记说明：1、前盾；2、支撑盾；3、前部平移轨道；4、后部平移轨道；5、第一卸料斗；6、前端滚筒；7、第二卸料斗；8、主机皮带机；9、托辊；10、驱动滚筒；11、摆动轨道；12、吊装杆；13、支撑导向装置；14、行走油缸；15、驱动油缸；16、后端导向装置；17、前端导向装置；18、第三水平辊；19、第三竖直辊；20、连接架；21、第二水平辊；22、第二竖直辊；23、第一水平辊；24、第一竖直辊；25、第一导向槽；26、连接台。
具体实施方式
33.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不
一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
36.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语如“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
39.本实用新型中所提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构的实施例1：
40.如图1所示，能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构包括前盾1、支撑盾2及主机皮带机8，前盾1和支撑盾2前后间隔布置，主机皮带机8设置在前盾1和支撑盾2之间。前盾1上设有第一卸料斗5，支撑盾2上设有第二卸料斗7，第一卸料斗5用于收集前盾1中的渣土，主机皮带机8的前端设有前端滚筒6，主机皮带机8的后端设置有驱动滚筒10，用于驱动通过托辊9安装在主机皮带机8上的皮带运动，以将由第一卸料斗5排出的渣土运输至第二卸料斗7中。第二卸料斗7的下方设有输送皮带机（图中未显示），第二卸料斗7中的渣土由输送皮带机输送至盾构机外部。前盾1、支撑盾2、第一卸料斗5、第二卸料斗7、主机皮带机8上皮带的安装方式及输送皮带机均为现有技术，在此不再赘述。
41.前盾1上设有前部平移轨道3，支撑盾2上设有后部平移轨道4，主机皮带机8的前端通过前端导向装置17安装在前部平移轨道3上，主机皮带机8的后端通过后端导向装置16安装在后部平移轨道4上。具体地，如图2所示，前部平移轨道3由两个左右间隔且平行布置在前盾1上的导轨组成，主机皮带机8前端的左侧面和右侧面上均设有多个间隔布置第三竖直辊19和多个间隔布置的第三水平辊18，不同侧面上的第三竖直辊19及不同侧面上的第三水平辊18均相对布置，同一侧面上位于同一位置的第三水平辊18错位布置在第三竖直辊19的上方，将主机皮带机8的前端放置在前部平移轨道3上时，第三水平辊18位于导轨上，第三竖直辊19位于导轨的相向侧面上。第三水平辊18和第三竖直辊19组成前端导向装置17。
42.如图3所示，后部平移轨道4整体为“工”字形结构，由两个对称的角形钢形成，其左右侧面均为滚动支撑面，滚动支撑面上均设有沿前后方向延伸的第二导向槽，主机皮带机8后端凸设有连接架20，连接架20的上方的左侧和右侧均设有多个间隔布置的第二竖直辊22和多个间隔布置的第二水平辊21，不同侧的第二竖直辊22及不同侧的第二水平辊21均相对布置，同一侧的位于同一位置的第二水平辊21错位布置在第二竖直辊22的上方，将主机皮
带机8的后端放置在后部平移轨道4上时，第二水平辊21适配卡装进第二导向槽中，第二竖直辊22挡止在后部平移轨道4的外侧。第二水平辊21和第二竖直辊22组成后端导向装置16。
43.前盾1与主机皮带机8之间设有行走油缸14，行走油缸14的前端连接在支撑盾2上，行走油缸14的后端连接在主机皮带机8的后端，用于驱动主机皮带机8前后移动。盾构机退刀时，行走油缸14对主机皮带机8施加向后的作用力，此时，在第三竖直辊19的作用下，主机皮带机8的前端沿前部平移轨道3移动，在第二水平辊21及第二竖直辊22的共同作用下，主机皮带机8的后端沿后部平移轨道4移动，以使得主机皮带机8整体向后移动，让出主机皮带机8前端的操作空间，便于操作人员经操作空间进入到前盾1中进行退刀作业。
44.为了减小盾构机转弯时主机皮带机8与前盾1之间的夹角，需要让主机皮带机8可以在左右方向摆动。具体地，如图4和图5所示，在支撑盾2上前后间隔设置两组吊装杆12，每组吊装杆12均包括左右依次排布的三个吊装杆12，每组吊装杆12的下方均设有一个摆动轨道11，摆动轨道11连接在吊装杆12的底端。在本实施例中，摆动轨道11为弧形轨道，后部平移轨道4为单轨轨道，并且主机皮带机8的后端与后部平移轨道4之间的支撑点位于两弧形轨道之间。摆动轨道11具体为“工”字形，摆动轨道11的前侧面和后侧面均为滚动支撑面，滚动支撑面上设有沿左右方向延伸的第一导向槽25。在后部平移轨道4的上表面上对应各摆动轨道11的位置均设置一个连接台26，连接台26上方的前侧和后侧均设有多个间隔布置的第一竖直辊24和多个间隔布置的第一水平辊23，不同侧的第一竖直辊24及不同侧的第一水平辊23均相对布置，同一侧的位于同一位置的第一水平辊23错位布置在第一竖直辊24的上方，后部平移轨道4与摆动轨道11连接时，第一水平辊23适配卡装进第一导向槽25中，第一竖直辊24挡止在摆动轨道11的底板的外侧（如果后部平移轨道4同前部平移轨道3一样为双轨轨道，那么第一竖直辊24与后部平移轨道4的导轨之间会存在间隙），在其他实施例中，第一水平辊23还可以支撑在摆动轨道的上方，第一竖直辊24挡止在摆动轨道11的顶板的外侧。第一水平辊23和第一竖直辊24组成支撑导向装置13。在支撑盾2上对应各摆动轨道11均设置一个驱动油缸15，驱动油缸15作为后部轨道驱动装置，驱动油缸15的其中一端与支撑盾2连接，驱动油缸15的另一端连接在后部平移轨道4上。
45.盾构机在小转弯半径工况行进时，盾构转弯的过程中，主机皮带机8前端与前盾1之间的夹角逐渐增大，当夹角达到设定数值时，驱动油缸15启动，驱动油缸15驱动后部平移轨道4在两摆动轨道11上平移，以调整主机皮带机8与前盾1之间的夹角。
46.本实用新型提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构，在主机皮带机8的后端设置供后部平移轨道4左右摆动的的摆动轨道11，后部平移轨道4摆动可以带动主机皮带机8摆动，与现有技术不同，在盾构机转弯时，主机皮带机8摆动可以减小主机皮带机8前端与前部平移轨道3之间的水平夹角，进而可以避免主机皮带机8的前端与前盾1上的其他部件发生干涉，有利于降低盾构机损坏的可能性，可以提高主机主机皮带机8的可靠性。
47.本实用新型中所提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构的实施例2：
48.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，摆动轨道11为弧形轨道。而本实施例中，摆动轨道11为直线轨道。
49.本实用新型中所提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构的实
施例3：
50.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，支撑盾2上吊装有间隔同心布置的两个摆动轨道11。而本实施例中，支撑盾2上仅设有一个摆动轨道11。
51.当然，在其他实施例中，后部平移轨道4的前端可以铰接在支撑盾2上。
52.本实用新型中所提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构的实施例4：
53.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，后部平移轨道4为单轨轨道。而本实施例中，后部平移轨道4由两个前后间隔布置的单轨轨道组成。
54.本实用新型中所提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构的实施例5：
55.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，后部平移轨道4上设有连接台26，第一水平辊23和第一竖直辊24设置在连接台26上。而本实施例中，后部平移轨道4上未设置连接台26，第一水平辊23和第一竖直辊24直接设置在后部平移轨道4上，连接时，需要将后部平移轨道4抬起，且两摆动轨道11中位于后侧的要高于位于前侧的。
56.本实用新型中所提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构的实施例6：
57.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，主机皮带机8的前端设有第三水平辊18和第三竖直辊19，第三水平辊18和第三竖直辊19组成前端导向装置17。而本实施例中，主机皮带机8的前端不再设置第三水平辊18和第三竖直辊19，主机皮带机8前端与前部平移轨道3可以采用现有技术中cn111517088a的专利文献中公开的支撑导向方式连接。
58.当然，在其他实施例中，主机皮带机8后端也可以采用现有技术中cn111517088a的专利文献中公开的支撑导向方式连接。
59.本实用新型中所提供的能够适应小转弯半径工况的tbm主机皮带机布置结构的实施例7：
60.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，摆动轨道11通过吊装杆12固定在支撑盾上，后部平移轨道4支撑装配在摆动轨道11的下方。而本实施例中，摆动轨道11直接接装配在支撑盾2上，后部平移轨道4支撑在摆动轨道11的上方。
61.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所做地等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。