Тунелепрохідницький комплекс

Предлагаемый тоннелепроходческий комплекс относится к области горного дела, в частности, к щитовым тоннелепроходческим комплексам, и может использоваться для сооружения тоннелей различного назначения. Наиболее близким из известных технических решений по совокупности признаков является тоннелепроходческий комплекс, включающий проходческий щит с породо-разрушающим исполнительным органом, щитовые гидродомкраты, технологические платформы, блокоукладчик и ленточный щитовой конвейер. Щитовой конвейер имеет приводную и обводную секции с барабанами, и роликоопоры конвейерной ленты, установленные в раме конвейера. Конвейер установлен в направляющих с возможностью перемещения в продольном направлении [1]. Описанная конструкция обеспечивает отгрузку разрушенной исполнительным органом породы и, при необходимости, отвод щитового конвейера назад. Однако описанная конструкция имеет и недостатки. Традиционное решение крепления обводного барабана и его регулировки приводят к большим поперечным габаритам передней части конвейера и направляющей, что ухудшает условия работы в зоне монтажа обделки. Не обеспечивается автоматическое натяжение ленты. Отсутствует автоматическая корректировка положения конвейерной ленты при ее смещении в сторону. Все это приводит к снижению надежности работы конвейера и уменьшению производительности комплекса. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования тоннелепроходческого комплекса, в котором в результате изменения узла крепления обводного барабана, выполнения приводной секции подвижной и изменения гидравлической системы обеспечивается минимизация поперечных размеров передней части щитового конвейера и направляющей балки, соединяющей щит и первую те хнологическую платформу, в которой установлен щитовой конвейер, и автоматическое натяжение и регулировка положения конвейерной ленты, и за счет этого улучшаются условия монтажа обделки, повышается надежность работы конвейера и в результате увеличивается производительность комплекса. Поставленная задача решается тем, что в тоннелепроходческом комплексе, включающем проходческий щит с породоразрушающим исполнительным органом, щитовые гидродомкраты, технологические платформы, блокоукладчик, ленточный щитовой конвейер, имеющий раму, приводную и обводную секции с барабанами и роликоо-поры ленты, и установленный с возможностью перемещения в продольном направлении в направляющей, согласно изобретению, обводной барабан ленточного щитового конвейера установлен в съемных опорах, выполненных эксцентричными и закрепленных на раме ленточного щитового конвейера, а приводная секция расположена в направляющих рамы щитового конвейере с возможностью перемещения вдоль продольной оси и соединена с рамой ленточного щитового конвейера гидроцилиндрами. В частном случае выполнения тоннелепроходческого комплекса привод приводной секции выполнен в виде гидромоторов, соединенных с приводным* барабаном, при этом поршневые полости гидроцилиндров перемещения приводной секции через редукционный клапан, обратные клапаны и дроссели соединены с гидромоторами приводного барабана ленточного щитового конвейера. В другом частном случае выполнения тоннелепроходческого комплекса поршневые полости гидроцилиндров перемещения приводной секции через предохранительные клапаны с пропорциональным электроуправлением соединены со сливом, при этом на раме ленточного щитового конвейера по боковым сторонам конвейерной ленты установлены датчики положения последней, соединенные электрически с предохранительными клапанами с пропорциональным электроуправлением. Ниже показаны некоторые причинно-следственные связи между существенными признаками заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом. - Установка обводного барабана ленточного щитового конвейера в съемных опорах, выполненных эксцентричными и закрепленных на раме ленточного щитового конвейера, обеспечивает размещение крепления обводного барабана в пределах габаритов рамы контейнера и минимизирует поперечные размеры передней части конвейера, сохраняя возможность изменения положения обводного барабана за счет поворота эксцентричных опор для компенсации перекосов ленты. - Размещение приводной секции в направляющих рамы щитового конвейера с возможностью перемещения вдоль оси и соединение ее с рамой ленточного щитового конвейера гидроцилиндрами обеспечивает натяжение ленты за счет перемещения приводной секции, исключает необходимость перемещения обводного барабана для натяжения ленты и связанное с этим увеличение поперечных размеров передней части ленточного щитового конвейера. В результате уменьшаются поперечные размеры направляющей балки, в которой с возможностью перемещения в продольном направлении установлен щитовой конвейер. - В частном случае выполнения тоннелепроходческого комплекса соединение поршневых полостей гидроцилиндров перемещения приводной секции через редукционный клапан, обратные клапаны и дроссели с гидромоторами приводного барабана ленточного щитового конвейера обеспечивает автоматическое натяжение конвейерной ленты при включении вращения приводного барабана, что повышает надежность работы конвейера, при сохранении минимальных поперечных размеров передней части конвейера. - Соединение поршневых полостей гидроцилиндров перемещения приводной секции через предохранительные клапаны с пропорциональным электроуправлением со сливом, установка на раме ленточного щитового конвейера по боковым сторонам конвейерной ленты датчиков ее положения, соединенных электрически с предохранительными клапанами с пропорциональным электроуправлением, обеспечивает автоматическую регулировку положения (центрирование) конвейерной ленты за счет изменения давления в гидроцилиндрах и углового положения приводной секции в зависимости от положения ленты при наличии автоматического натяжения ленты, не увеличивая поперечных размеров передней части конвейера. Предлагаемый тоннелепроходческий комплекс иллюстрируется чертежами. На фиг.1 изображен тоннелепроходческий комплекс, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид Б на фиг.1; На фиг.3 -то же, сечение по А-А на фиг.1; на фи г.4 - выносной элемент В на фиг.1; на фиг.5 - то же, сечение по Г-Г на фиг.4; на фиг.6 отдельно показана съемная опора обводного барабана; на фиг.7 -принципиальная схема работы гидроцилиндров приводной секции. Предлагаемый тоннелепроходческий комплекс включает проходческий щит 1 с роторным исполнительным органом 2, распорное-кольцо 3 со щитовыми гидродомкратами, соединенное гидроцилиндрами подачи 4 с проходческим щитом 1. С распорным кольцом 3 соединен передний конец направляющей балки 5, задняя часть которой соединена шарниром 6 с передней частью первой технологической платформы 7. На первой технологической платформе 7 и последующих технологических платформах 7' и т.д. размещено вспомогательное оборудование, обеспечивающее работу комплекса. Внутри балки 5 с возможностью перемещения установлен ленточный щитовой конвейер 8. В передней приемной части щитового конвейера 8 установлен обводной барабан 9 в съемных опорах 10. Съемные опоры 10 выполнены эксцентричными, со смещением "е" посадочного места 11 под ось 12 обводного барабана относительно посадочного места 13 съемной опоры 10 и закреплены на раме 14 щитового конвейера 8. Конвейерная лента 15 опирается на ролики 16, установленные с возможностью вращения в опорах 17. Приводная секция 18 щитового конвейера 8 установлена в направляющих 19 рамы 14 щитового конвейера 8 с возможностью перемещения в продольном направлении и соединена с рамой 14 щитового конвейера гидроцилиндрами 20и21. На приводной секции 18 установлены два гидромотора 22 и 23, соединенные с приводным барабаном 24. На балке 5 с возможностью перемещения гидроцилиндрами 25 вдоль продольной оси 26 балки 5 установлен также блокоуклад-чик 27. Для обеспечения отгрузки породы на технологических платформах 7,7' и т.д. установлен магистральный конвейер 28. Гидромоторы 22 и 23 соединены параллельно и питаются от насосной установки 29. Через обратные клапаны 30 и 31, редукционный клапан 32, обратные клапаны 33 и 34 и дроссели 35 и 36 к гидромоторам 22 и 23 подсоединены поршневые полости гидроцилиндров 20 и 21. Дополнительно поршневые полости гидроцилиндров 20 и 21 через гидрозамки 37 и 38, а штоковые полости - непосредственно соединены с выходами трехпозиционных распределителей 39 и 40, входы которых соединены с насосной установкой 41. К трубопроводам 42 и 43 подключены предохранительные клапаны 44 и 45 с пропорциональным электроуправлением для регулировки давления в поршневых полостях гидроцилиндров 20, 21. Выходы предохранительных клапанов 44 и 45 соединены со сливом 46. На раме ленточного щитового конвейера по обе стороны от конвейерной ленты 15 установлены датчики 47 и 48 положения конвейерной ленты 15, сигналы с которых поступают на электромагниты предохранительных клапанов 44 и 45 с пропорциональным электроуправлением. Рама 14 щитового конвейера снабжена роликами 49 и 50, на которых щитовой конвейер перемещается внутри направляющей балки 5. Предлагаемый тоннелепроходческий комплекс работает следующим образом. Предварительно поворачивая съемные опоры 10, обводной барабан 9 устанавливается таким образом, чтобы обеспечивалось центрирование конвейерной ленты 15, после чего съемные опоры 10 фиксируются относительно рамы 14 щитового конвейера 8 и включается насосная установка 41. С помощью трехпозиционных распределителей 39 и 40 рабочая жидкость от насосной установки 41 подается в гидроцилиндры 20 и 21, предварительно обеспечив необходимое натяжение конвейерной ленты 15. Затем включается насосная установка 29 и гидромоторы 22 и 23 вращают приводной барабан 24, приводя в движение конвейерную ленту 15. Разрушенная роторным исполнительным органом 2 порода грузится на ленточный щитовой конвейер 8, с которого она перегружается на магистральный конвейер 28 и далее в вагонетки. При работе щитового конвейера 8 жидкость от насосной установки 29 через обратные клапаны 30 и 31 и редукционный клапан 32, который ограничивает максимально возможное давление, попадает в гидроцилиндры 20 и 21, тем самым обеспечивается постоянное натяжение конвейерной ленты 15. Предохранительные клапаны 44 и 45 контролируют давление в каждом из гидроцилиндров 20 и 21. При смещении конвейерной ленты 15 относительно продольной оси она воздействует на один из датчиков 47 и 48, который подает сигнал на электромагнит предохранительного клапана 44 или 45 с пропорциональным электроуправлением соответствующего цилиндра 20 и 21. В результате в гидроцилиндрах 20 и 21 изменяется давление и приводной барабан 24 изменяет свое положение таким образом, что конвейерная лента 15 возвращается в исходное положение (центрируется). Редукционный клапан 32 настраивается на давление, несколько превышающее максимальное давление настройки предохранительных клапанов 44 и 45, Дроссели 35 и 36 обеспечивают минимальный расход рабочей жидкости через редукционный клапан 32 и исключают возникновение колебаний гидроцилиндров 20 и 21 при резком изменении по каким-либо причинам натяжения конвейерной ленты 15 "или смещении ее в сторону. Одновременно с разработкой породы блокоукладчиком 27 устанавливаются элементы крепи тоннеля. После того, как порода разрушена на величину заходки, определяемую ходом гидроцилиндров подачи 4, и после окончания укладки элементов крепи, проходческий щит 1 распирается в породу и гидроцилиндрами подачи 4 подтягивается распорное кольцо 3 вместе со всем защитовым комплексом. После чего цикл повторяется. При необходимости осмотра и замены породоразрушающего инструмента на роторном исполнительном органе 2 ленточный щитовой конвейер 8 на роликах 49 и 50, установленных на раме 14, перемещается внутри направляющей балки 5 в направлении, противоположном направлению проходки, освобождая доступ к роторному исполнительному органу 2. Поскольку обводной барабан 9 закреплен на раме 14 щитового конвейера 8 при помощи съемных опор 10, то передняя часть щитового конвейера 8 имеет минимальное поперечное сечение, что позволяет значительно уменьшить поперечное сечение направляющей балки 5. В результате уменьшения поперечного сечения направляющей балки 5 улучшаются условия крепления тоннеля. Использование изобретения позволяет обеспечить свободный проход для обслуживания блокоукладчика во время монтажа элементов крепи, ориентировочно на 30% сокращается время монтажа кольца обделки тоннеля. Соединение гидроцилиндров 20 и 21 через редукционный клапан 32 с гидромоторами 22 и 23 приводного барабана 24, позволяет постоянно осуществлять натяжение ленты в заданном режиме, а установка датчиков контроля положения ленты с воздействием их на предохранительные клапаны с пропорциональным злектроуп-равлением, включенных в линию гидроцилиндров, позволяет обеспечить движение ленты симметрично продольной оси конвейера. При этом за счет установки дросселей в линиях, соединяющих редукционный клапан с поршневыми полостями гидроцилиндров натяжения ленты сводится к минимуму расход рабочей жидкости на поддержание натяжения конвейерной ленты и исключается возможность возникновения колебаний этих гидроцилиндров при работе щитового конвейера. В результате за счет сокращения времени на монтаж обделки тоннеля, а также на регулировку и ремонт конвейерной ленты производительность комплекса ориентировочно увеличится на 10%.