УСТАНОВКА ДЛЯ МОНТАЖА СЕГМЕНТОВ ОБДЕЛКИ И ПРОХОДЧЕСКАЯ МАШИНА, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКУЮ УСТАНОВКУ ДЛЯ МОНТАЖА СЕГМЕНТОВ ОБДЕЛКИ Российский патент 2020 года по МПК E21D11/40 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области технологий тяжелой механической техники, и, в частности, оно относится к установке для монтажа сегментов обделки, а также к проходческой машине, содержащей такую установку для монтажа сегментов обделки.

Уровень техники

В родственных технологиях в тоннелях, выкопанных посредством проходческих машин, чтобы исключить усадочную деформацию в тоннелях в результате сжатия окружающих горных пород, для получения обделки сегодня необходимо применять железобетонные сегменты обделки. Оборудование для выполнения операций по обделке может быть известным как установка для монтажа сегментов обделки.

В нормальных условиях установка для монтажа сегментов обделки посредством механических систем захватывает сегмент обделки для выполнения операций по обделке. И в зависимости от количества захватных отверстий в сегментах обделки выделяют системы для работы с одним захватным отверстием и системы для работы с двумя захватными отверстиями. Однако сегодня большинство установок для монтажа сегментов обделки направлены на работу с сегментами обделки, у которых одно захватное отверстие. Поэтому получение установки для монтажа сегментов обделки, направленной на работу с сегментами обделки, у которых два захватных отверстия, становится нерешенной задачей.

Сущность изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в решении по меньшей мере одной из технических задача, существующих в предшествующем уровне техники. Следовательно, согласно настоящему изобретению предлагается установка для монтажа сегментов обделки и проходческая машина, содержащая такую установку для монтажа сегментов обделки.

Установка для монтажа сегментов обделки согласно изобретению содержит захватное устройство, при этом указанное захватное устройство содержит:

основание, при этом в указанном основании выполнены отверстия для двух прижимных элементов, при этом указанные отверстия для двух прижимных элементов предназначены для соответственного размещения относительно двух захватных отверстий соответственно в сегменте обделки;

приводные элементы, при этом указанные приводные элементы выполнены па указанном основании; и

два прижимных элемента, при этом указанные два прижимных элемента выполнены соответствующими указанным отверстиям для двух прижимных элементов; указанные два прижимных элемента соединены с указанными приводными элементами; указанные отверстия для прижимных элементов предназначены для направления указанных прижимных элементов с целью их введения в указанные захватные отверстия и выведения из них;

при этом указанные приводные элементы предназначены для приведения в действие указанных двух прижимных элементов с целью их введения в указанные захватные отверстия и выведения из них; и при введении указанных прижимных элементов в захватные отверстия предназначены для приведения в действие указанных прижимных элементов с целью их прижимания к внутренним стенкам указанных захватных отверстий.

Согласно изобретению установка для монтажа сегментов обделки может посредством приводных элементов захватного устройства приводить в действие два прижимных элемента с целью их введения в два захватных отверстия соответственно, затем приводить в действие прижимные элементы с целью их прижимания к внутренним стенкам захватных отверстий; и затем посредством двух захватных отверстий осуществлять захват сегмента обделки; при этом вышеуказанная конструкция установки для монтажа сегментов обделки простая, а также она проста и удобна в применении.

В определенных вариантах осуществления указанные приводные элементы содержат:

два телескопических элемента, при этом указанные два телескопических элемента выполнены на указанном основании с возможностью поворота; при этом каждый из указанных прижимных элементов соединен с возможностью поворота с одним из указанных телескопических элементов; и

два поворотных кронштейна, при этом каждый из указанных поворотных кронштейнов соединен с возможностью поворота с указанным основанием и одним из указанных телескопических элементов.

В определенных вариантах осуществления указанное основание содержит нижнюю поверхность основания, предназначенную для плотного прилегания к поверхности для захвата указанного сегмента обделки.

В определенных вариантах осуществления указанное основание содержит две центральные шарнирные опоры, при этом каждый из указанных телескопических элементов шарнирно соединен с одной из указанных центральных шарнирных опор.

В определенных вариантах осуществления указанные телескопические элементы содержат:

гидравлические цилиндры, шарнирно соединенные с указанными центральными шарнирными опорами; и

поршневые штоки, вставленные в указанные гидравлические цилиндры, при этом одним концом, удаленным от указанных гидравлических цилиндров, указанные поршневые штоки соединены с возможностью поворота с указанными поворотными кронштейнами.

В определенных вариантах осуществления указанное основание содержит две боковые шарнирные опоры, соответственно расположенные относительно двух указанных центральных шарнирных опор, при этом каждый из указанных поворотных кронштейнов шарнирно соединен с одной из указанных, боковых шарнирных опор.

В определенных вариантах осуществления указанное захватное устройство также содержит нажимно-вытяжные штифты, при этом указанные поворотные кронштейны, указанные прижимные элементы и указанные поршневые штоки соединены с возможностью поворота посредством указанных нажимно-вытяжных штифтов.

В определенных вариантах осуществления указанное захватное устройство также содержит ограничительные штифты, при этом в указанных поворотных кронштейнах выполнены ограничительные пазы, а в указанных прижимных элементах выполнены ограничительные отверстия, и указанные ограничительные штифты вставлены в указанные ограничительные пазы и указанные ограничительные отверстия для исключения выхода указанных прижимных элементов из указанных отверстий для прижимных элементов.

В определенных вариантах осуществления указанные поворотные кронштейны содержат две ограничительные пластины и соединительный элемент, соединяющий две указанные ограничительные пластины, при этом указанные ограничительные пластины предназначены для ограничивания перемещения указанных поршневых штоков и указанных прижимных элементов в осевом направлении указанных нажимно-вытяжных штифтов.

В определенных вариантах осуществления на указанных прижимных элементах выполнены опорные выступы, при этом указанные опорные выступы выполнены ниже указанных ограничительных отверстий, вблизи поверхности указанных телескопических элементов.

В определенных вариантах осуществления концы указанных прижимных элементов имеют фаски, при этом указанные фаски выполнены на поверхностях вблизи указанных телескопических элементов.

В определенных вариантах осуществления на концах указанных прижимных элементов выполнены прижимные выступы, при этом указанные прижимные выступы выполнены на поверхностях, удаленных от указанных телескопических элементов.

В определенных вариантах осуществления указанное захватное устройство также содержит элементы лазерного позиционирования, выполненные па указанном основании, при этом указанные элементы лазерного позиционирования предназначены для определения места захвата указанного сегмента обделки.

Проходческая машина согласно изобретению содержит установку для монтажа сегментов обделки, при этом указанная установка для монтажа сегментов обделки содержит захватное устройство, при этом указанное захватное устройство содержит:

основание, при этом в указанном основании выполнены отверстия для двух прижимных элементов, при этом указанные отверстия для двух прижимных элементов предназначены для соответственного размещения относительно двух захватных отверстий соответственно в сегменте обделки;

приводные элементы, при этом указанные приводные элементы выполнены на указанном основании; и

два прижимных элемента, при этом указанные два прижимных элемента выполнены соответствующими указанным отверстиям для двух прижимных элементов; указанные два прижимных элемента соединены с указанными приводными элементами; указанные отверстия для прижимных элементов предназначены для направления указанных прижимных элементов с целью их введения в указанные захватные отверстия и выведения из них;

при этом указанные приводные элементы предназначены для приведения в действие указанных двух прижимных элементов с целью их введения в указанные захватные отверстия и выведения из них; и при введении указанных прижимных элементов в захватные отверстия предназначены для приведения в действие указанных прижимных элементов с целью их прижимания к внутренним стенкам указанных захватных отверстий.

Согласно изобретению установка для монтажа сегментов обделки в проходческой машине может посредством приводных элементов захватного устройства приводить в действие два прижимных элемента с целью их введения в два захватных отверстия соответственно, затем приводить в действие прижимные элементы с целью их прижимания к внутренним стенкам захватных отверстий; и затем посредством двух захватных отверстий осуществлять захват сегмента обделки; при этом вышеуказанная конструкция проходческой машины простая, а также она проста и удобна в применении.

В определенных вариантах осуществления указанные приводные элементы содержат:

два телескопических элемента, при этом указанные два телескопических элемента выполнены на указанном основании с возможностью поворота; при этом каждый из указанных прижимных элементов соединен с возможностью поворота с одним из указанных телескопических элементов; и

два поворотных кронштейна, при этом каждый из указанных поворотных кронштейнов соединен с возможностью поворота с указанным основанием и одним из указанных телескопических элементов.

В определенных вариантах осуществления указанное основание содержит нижнюю поверхность основания, предназначенную для плотного прилегания к поверхности для захвата указанного сегмента обделки.

В определенных вариантах осуществления указанное основание содержит две центральные шарнирные опоры, при этом каждый из указанных телескопических элементов шарнирно соединен с одной из указанных центральных шарнирных опор.

В определенных вариантах осуществления указанные телескопические элементы содержат:

гидравлические цилиндры, шарнирно соединенные с указанными центральными шарнирными опорами; и

поршневые штоки, вставленные в указанные гидравлические цилиндры, при этом одним концом, удаленным от указанных гидравлических цилиндров, указанные поршневые штоки соединены с возможностью поворота с указанными поворотными кронштейнами.

В определенных вариантах осуществления указанное основание содержит две боковые шарнирные опоры, соответственно расположенные относительно двух указанных центральных шарнирных опор, при этом каждый из указанных поворотных кронштейнов шарнирно соединен с одной из указанных боковых шарнирных опор.

В определенных вариантах осуществления указанное захватное устройство также содержит нажимно-вытяжиые штифты, при этом указанные поворотные кронштейны, указанные прижимные элементы и указанные поршневые штоки соединены с возможностью поворота посредством указанных нажимно-вытяжных штифтов.

В определенных вариантах осуществления указанное захватное устройство также содержит ограничительные штифты, при этом в указанных поворотных кронштейнах выполнены ограничительные пазы, а в указанных прижимных элементах выполнены ограничительные отверстия, и указанные ограничительные штифты вставлены в указанные ограничительные пазы и указанные ограничительные отверстия для исключения выхода указанных прижимных элементов из указанных отверстий для прижимных элементов.

В определенных вариантах осуществления указанные поворотные кронштейны содержат две ограничительные пластины и соединительный элемент, соединяющий две указанные ограничительные пластины, при этом указанные ограничительные пластины предназначены для ограничивания перемещения указанных поршневых штоков и указанных прижимных элементов в осевом направлении указанных нажимно-вытяжных штифтов.

В определенных вариантах осуществления на указанных прижимных элементах выполнены опорные выступы, при этом указанные опорные выступы выполнены ниже указанных ограничительных отверстий, вблизи поверхности указанных телескопических элементов.

В определенных вариантах осуществления концы указанных прижимных элементов имеют фаски, при этом указанные фаски выполнены на поверхностях вблизи указанных телескопических элементов.

В определенных вариантах осуществления на концах указанных прижимных элементов выполнены прижимные выступы, при этом указанные прижимные выступы выполнены на поверхностях, удаленных от указанных телескопических элементов.

В определенных вариантах осуществления указанное захватное устройство также содержит элементы лазерного позиционирования, выполненные на указанном основании, при этом указанные элементы лазерного позиционирования предназначены для определения места захвата указанного сегмента обделки.

Согласно изобретению установка для монтажа сегментов обделки и проходческая машина могут посредством приводных элементов захватного устройства приводить в действие два прижимных элемента для их введения в два захватных отверстия соответственно, а потом приводить в действие прижимные элементы с целью их прижимания к внутренним стенкам захватных отверстий; и затем посредством двух захватных отверстий осуществлять захват сегмента обделки; при этом конструкция простая, а также она проста и удобна в применении.

Дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения рассмотрены в представленной ниже части описания, становятся понятны из нижеприведенного описания или выясняются путем осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Вышеуказанные и/или дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения могут стать очевидны, и их легко понять, из описания вариантов осуществления в сочетании с представленными ниже прилагаемыми графическими материалами, на которых:

фиг. 1 - объемное схематическое изображение захватного устройства установки для монтажа сегментов обделки согласно вариантам осуществления изобретения;

фиг. 2 - плоскостное схематическое изображение захватного устройства установки для монтажа сегментов обделки согласно вариантам осуществления изобретения;

фиг. 3 - объемное схематическое изображение поворотного кронштейна установки для монтажа сегментов обделки согласно вариантам осуществления изобретения;

фиг. 4 - плоскостное схематическое изображение прижимного элемента установки для монтажа сегментов обделки согласно вариантам осуществления изобретения;

фиг. 5 - схематическое изображение захватного устройства установки для монтажа сегментов обделки согласно вариантам осуществления изобретения в состоянии применения;

фиг. 6 - схематическое изображение захватного устройства установки для монтажа сегментов обделки согласно вариантам осуществления изобретения в другом состоянии применения.

Основные элементы снабжены следующими ссылочными позициями:

захватное устройство 10; сегмент 11 обделки; захватное отверстие 112; основание 12; отверстие 122 для прижимных элементов; нижняя поверхность 124 основания; центральная шарнирная опора 126; зажимная пластина 1262; боковая шарнирная опора 128; приводной элемент 13; соединительная головка 132; телескопический элемент 14; гидравлический цилиндр 142; поршневой шток 144; нажимно-вытяжной штифт 15; поворотный кронштейн 16; ограничительный паз 162; ограничительная пластина 164; соединительный элемент 166; ограничительный штифт 17; прижимной элемент 18; ограничительное отверстие 182; опорный выступ 184; фаска 186; прижимной выступ 188; элемент 19 лазерного позиционирования.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Ниже подробно описаны варианты осуществления изобретения, и в прилагаемых графических материалах изображены примеры вариантов осуществления, при этом по всему описанию одинаковыми или подобными номерами ссылочных позиций обозначены одинаковые или подобные элементы или элементы, имеющие одинаковые или подобные функции.

Нижеприведенные варианты осуществления, описанные со ссылками, на прилагаемые графические материалы, являются примерами, применяемыми исключительно для объяснения настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как ограничивающие настоящее изобретение.

Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, установка для монтажа сегментов обделки согласно вариантам осуществления изобретения содержит захватное устройство 10, при этом захватное устройство 10 содержит основание 12, приводные элементы 13 и два прижимных элемента 18. В основании 12 выполнены отверстия 122 для двух прижимных элементов, при этом отверстия 122 для двух прижимных элементов предназначены для соответствующего расположения относительно двух захватных отверстий 112 в сегменте 11 обделки соответственно (как показано на фиг. 5 и фиг. 6). Приводные элементы 13 выполнены на основании 12. Два прижимных элемента 18 выполнены соответствующими отверстиям 122 для двух прижимных элементов соответственно, при этом два прижимных элемента 18 соединены с приводными элементами 13. Отверстия 122 для прижимных элементов предназначены для направления прижимных элементов 18 с целью их введения в захватные отверстия 112 и выведения из них. Приводные элементы 13 предназначены для приведения в действие двух прижимных элементов 18 с целью их введения в захватные отверстия 112 и выведения из них, а также предназначены для приведения в действие прижимных элементов 18 с целью их прижимания к внутренним стенкам захватных отверстий 112 при попадании прижимных элементов 18 в захватные отверстия 112.

Установка для монтажа сегментов обделки согласно вариантам осуществления изобретения может быть пригодной для применения в проходческой машине согласно вариантам осуществления изобретения.

Таким образом, установка для монтажа сегментов обделки может посредством приводных элементов 13 захватного устройства 10 приводить в действие два 1 прижимных элемента 18 для их введения в два захватных отверстия 112 соответственно, а потом приводить в действие прижимные элементы 18 с целью их прижимания к внутренним стенкам захватных отверстий 112; и затем посредством двух захватных отверстий 112 осуществлять захват сегмента 11 обделки, при этом конструкция установки для монтажа сегментов обделки простая, а также она проста и удобна в применении.

Установка для монтажа сегментов обделки представляет собой типичное сложное электрогидромеханическое изделие и является одной из основных подсистем проходческой машины, при этом функционирование установки для монтажа сегментов обделки непосредственно влияет на качество монтажа сегментов 11 обделки и эффективность тоннельных работ. Захватное устройство 10 предназначено для захвата сегмента 11 обделки с целью монтажа сегмента обделки в месте монтажа. Скорость позиционирования захватного устройства 10 непосредственно влияет на эффективность монтажа сегмента 11 обделки. То, что установка для монтажа сегментов обделки характеризуется достаточной стабильностью работы, является существенной гарантией безопасных строительных работ в процессе проходки тоннелей.

В определенных вариантах осуществления приводные элементы 13 содержат два телескопических элемента 14 и два поворотных кронштейна 16. Каждый из двух телескопических элементов 14 установлен с возможностью поворота на основании 12, и каждый прижимной элемент 18 соединен с возможностью поворота с одним телескопическим элементом 14. Каждый поворотный кронштейн 16 соединен с возможностью поворота с основанием 12, и каждый поворотный кронштейн 16 соединен с возможностью поворота с, одним телескопическим элементом 14.

Таким образом, приводные элементы 13 жестко соединены с основанием 12 и могут совершать поворот относительно основания 12, и можно осуществлять захват сегмента 11 обделки, применяя принцип рычага, при этом вышеуказанная конструкция является простой, а эффективность захвата - высокой.

В определенных вариантах осуществления основание 12 содержит нижнюю поверхность 124 основания, при этом нижняя поверхность 124 основания предназначена для плотного прилегания к поверхности для захвата сегмента 11 обделки.

Таким образом, когда основание 12 пребывает в контакте с сегментом обделки, нижняя поверхность 124 основания и поверхность для захвата сегмента 11 обделки плотно прилегают друг к другу, что способствует быстрому размещению основания 12 на сегменте 11 обделки.

В то же время, когда необходимо захватить сегмент 11 обделки, плотное прилегание друг к другу нижней поверхности 124 основания и поверхности для захвата сегмента 11 обделки может исключить образование между нижней поверхностью 124 основания и поверхностью для захвата сегмента 11 обделки сравнительно большого зазора, который препятствует введению прижимных элементов 18 в захватные отверстия.

Разумеется, в определенных вариантах осуществления основание 12 выполнено сменным для приспосабливания к разным формам поверхностей для захвата разных сегментов 11 обделки.

В определенных вариантах осуществления основание 12 содержит две центральные шарнирные опоры 126, при этом каждый телескопический элемент 14 шарнирно соединен с одной центральной шарнирной опорой 126.

Таким образом, телескопические элементы 14 могут свободно поворачиваться относительно центральных шарнирных опор 126, чтобы осуществлялось поворотное движение телескопических элементов 14; в то же время центральные шарнирные опоры 126 также предназначены выдерживать силу противодействия, возникающую, когда телескопические элементы 14 приводят в действие прижимные элементы 18, при этом соединительная конструкция является простой, что делает удобной разборку и сборку в целях технического обслуживания.

В этом примере настоящего изобретения центральные шарнирные опоры 126 содержат две зажимные пластины 1262, а приводные элементы 13 содержат соединительные головки 132, при этом соединительные головки 132 вставлены между двумя зажимными пластинами 1262, и сквозь зажимные пластины 1262 и соединительные головки 132 пропущен штифт, в результате чего телескопические элементы 14 шарнирно соединены с центральными шарнирными опорами 126.

Разумеется, в зависимости от фактической ситуации может быть выбран другой способ шарнирного соединения центральных шарнирных опор 126 и телескопических элементов 14: например, телескопические элементы 14 снабжают двумя зажимными пластинами, а центральные шарнирные опоры 126 снабжают соединительными головками, сквозь зажимные пластины и соединительные головки пропускают штифт и, таким образом, шарнирно соединяют телескопические элементы 14 с центральными шарнирными опорами 126.

В определенных вариантах осуществления телескопические элементы 14 содержат гидравлические цилиндры 142 и поршневые штоки 144. Гидравлические цилиндры 142 шарнирно соединены с центральными шарнирными опорами 126. Одним концом, удаленным от гидравлического цилиндра 142, поршневые штоки 144 соединены с возможностью поворота с поворотными кронштейнами 16.

Таким образом, телескопические элементы 14 могут посредством гидравлической силы обеспечить для захватного устройства 10 динамическое усилие, чтобы захватить сегмент 11 обделки, при этом посредством гидравлического масла, подаваемого в разные полости гидравлических цилиндров 142, поршневые штоки 144 могут осуществлять возвратно-поступательное движение.

В то же время, посредством узла из гидравлических цилиндров 142 и поршневых штоков 144 приводятся в действие прижимные элементы 18, что обеспечивает плавность приведения в действие, при этом скорость вытягивания и втягивания поршневых штоков 144 также соответственно регулируется и может происходить автоматическая смазка гидравлических цилиндров 142 и поршневых штоков 144.

В частности, внешние размеры поршневых штоков 144 меньше, чем внешние размеры гидравлических цилиндров 142, и поршневые штоки 144 осуществляют возвратно-поступательное движение в гидравлических цилиндрах 142.

В определенных вариантах осуществления основание 12 содержит две боковые шарнирные опоры 128, при этом каждая боковая шарнирная опора 128 соответственно расположена относительно каждой центральной шарнирной опоры 126. Каждый поворотный кронштейн 16 шарнирно соединен с одной боковой шарнирной опорой 128.

Таким образом, снаружи захватного устройства 10, параллельно центральным шарнирным опорам 126 предусмотрены боковые шарнирные опоры 128, предназначенные для шарнирного соединения с поворотными кронштейнами 16, что обеспечивает совпадение плоскостей симметрии поворотных кронштейнов 16 и плоскостей симметрии телескопических элементов 14 и возможность обеспечения траектории движения поворотных кронштейнов 16 и телескопических элементов 14 в одной плоскости, что удобно для приведения в действие.

Кроме того, поворотные кронштейны 16 посредством боковых шарнирных опор 128 соединены с основанием 12, при этом боковые шарнирные опоры 128 обеспечивают поворот поворотных кронштейнов 16, и одновременно боковые шарнирные опоры 128 также выдерживают действие силы, возникающей при вытягивании и втягивании телескопических элементов 14 относительно поворотных кронштейнов 16, при этом соединительная конструкция является простой, что делает удобной разборку и сборку в целях технического обслуживания.

В определенных вариантах осуществления захватное устройство 10 также содержит нажимно-вытяжные штифты 15, при этом поворотные кронштейны 16, прижимные элементы 18 и поршневые штоки 144 соединены с возможностью поворота посредством нажимно-вытяжных штифтов 15.

Таким образом, за счет возвратно-поступательного движения поршневых штоков 144 усилие втягивания, или тяговое усилие, поршневых штоков 144 посредством нажимно-вытяжных штифтов 15 можно передавать на прижимные элементы 18, и затем приводить в действие прижимные элементы 18 для их прижимания к внутренним стенкам захватных отверстий 112 или их отжимания от них с целью захвата или высвобождения сегмента 11 обделки.

Кроме того, присоединенные с возможностью поворота поворотные кронштейны 16 могут определять траекторию движения прижимных элементов 18 и направлять прижимные элементы 18 с целью их введения в захватные отверстия 112 и выведения из них. Поворотные кронштейны 16, прижимные элементы 18 и поршневые штоки 144 соединены друг с другом посредством одного нажимно-вытяжного штифта 15, поэтому конструкция простая и компактная.

В этом примере настоящего изобретения пространственное распределение соединения с возможностью поворота поворотных кронштейнов 16, прижимных элементов 18 и поршневых штоков 144 с нажимно-вытяжными штифтами 15 выполнено от середины в стороны к поршневым штокам 144, прижимным элементам 18 и поворотным кронштейнам 16 соответственно.

Таким образом, то, что поршневые штоки 144 и поворотные кронштейны 16 совместно ограничивают расположение прижимных элементов 18 на нажимно-вытяжных штифтах 15, исключает смещение в процессе удерживания сегмента 11 обделки прижимными элементами 18 и повышает надежность соединения.

В определенных вариантах осуществления захватное устройство 10 также содержит ограничительные штифты 17, при этом в поворотных кронштейнах 16 выполнены ограничительные пазы 162, а в прижимных элементах 18 выполнены ограничительные отверстия 182, и ограничительные штифты 17 вставлены в ограничительные пазы 162 и ограничительные отверстия 182, чтобы исключить выход прижимных элементов 18 из отверстий 122 для прижимных элементов.

Таким образом, ограничительные штифты 17 могут скользить; в ограничительных пазах 162, и когда прижимные элементы 18 вводятся в захватные отверстия 112 и прижимаются к внутренним стенкам захватных отверстий 112, то ограничительные штифты 17 не оказывают влияние, на расположение прижимных элементов 18, то есть не могут оказывать влияние на захват сегмента 11 обделки.

В частности, когда прижимные элементы 18 необходимо вывести из захватных отверстий 112, концы прижимных элементов 18 точно находятся в месте расположения краев отверстий 122 для прижимных элементов, и ограничительные штифты 17 точно скользят к крайним точкам ограничительных пазов 162; при этом когда ограничительные штифты 17 перестают скользить относительно ограничительных пазов 162, ограничительные штифты 17 фиксируются в прижимных элементах 18, то есть обеспечивается то, что прижимные элементы 18 не могут выйти из отверстий 122 для прижимных элементов, и становится удобным последующий быстрый захват сегмента 11 обделки.

В этом примере настоящего изобретения линии центров ограничительных пазов 162 показывают дугу, при этом линии центров идентичны траектории движения в ограничительных отверстиях 182.

Таким образом, прижимные элементы 18 в захватных отверстиях 112 перемещаются сравнительно беспрепятственно, и удается, избежать сравнительно больших потерь мощности приводных элементов 13.

Как показано на фиг. 3, в определенных вариантах осуществления поворотные кронштейны 16 содержат две ограничительные пластины 164 и соединительный элемент 166. Соединительный элемент 166 соединяет две ограничительные пластины 164. Ограничительные пластины 164 предназначены для ограничивания перемещения поршневых штоков 144 и прижимных элементов 18 в осевом направлении нажимно-вытяжных штифтов 15.

Таким образом, в процессе приведения в действие прижимных элементов 18 поршневыми штоками 144 исключается отделение поршневых штоков 144 от прижимных элементов 18, и стабильность работы захватного устройства 10 увеличивается.

Кроме того, соединительный элемент 166 может применяться для прикрепления двух ограничительных пластин 164 и не влияет на перемещение Поршневых штоков 144 и прижимных элементов 18. В то же время открытая конструкция поворотных кронштейнов 16 также способствует теплоотдаче поворотных кронштейнов 16 и делает удобной проверку рабочего состояния каждого связанного узла.

В вариантах осуществления изобретения ограничительные пазы 162 выполнены в ограничительных пластинах 164.

Таким образом, функция ограничительных пазов 162 может непосредственно выполняться ограничительными пластинами 164, и нет необходимости в выполнении в поворотных кронштейнах 16 дополнительной конструкции, предназначенной для обеспечения ограничительных пазов 162, что делает конструкцию поворотных кронштейнов 16 простой.

В частности, в вариантах осуществления изобретения поршневые штоки 144 и прижимные элементы 18 установлены между двумя ограничительными пластинами 164 с возможностью поворота относительно нажимно-вытяжных штифтов 15, и пространственное положение двух ограничительных пластин 164 фиксируется посредством соединительного элемента 166.

Таким образом, две ограничительные пластины 164 ограничивают положение предельного перемещения поршневых штоков 144 и прижимных элементов 18 в осевом направлении нажимно-вытяжных штифтов 15, что обеспечивает возможность стабильного приведения в действие прижимных элементов 18 приводными элементами 13.

В этом примере настоящего изобретения ограничительные пластины 164 выполнены в виде треугольных пластин, и в ограничительных пластинах, 164 отверстия для присоединения боковых шарнирных опор 128, отверстия для присоединения нажимно-вытяжных штифтов 15 и ограничительные пазы 162 соответственно выполнены вблизи трех углов ограничительных пластин 164.

Таким образом, используются свойства треугольника, что обеспечивает возможность сохранения стабильности ограничительными пластинами 164 во время нагрузок.

В этом примере настоящего изобретения поперечное сечение соединительного элемента 166 выбрано Т-образным. Таким образом, предотвращается деформация поворотного кронштейна 16 во время нагрузок.

Разумеется, в других вариантах осуществления соединительный элемент, 166 также можно выбрать другой формы, например, соединительный элемент 166 выполняют крестообразного поперечного сечения и т.п.

Как показано на фиг. 4, в определенных вариантах осуществления на прижимных элементах 18 выполнены опорные выступы 184, при этом опорные выступы 184 выполнены ниже ограничительных отверстий 182, вблизи поверхностей телескопических элементов 14.

Таким образом, при необходимости захватить сегмент 11 обделки поршневые штоки 144 проходят в гидравлические цилиндры 142, и прижимные элементы 18 постепенно вводятся в захватные отверстия 112, пока опорные выступы 184 не будут в контакте с краями захватных отверстий 112, тогда прижимные элементы 18 больше не вводятся в захватные отверстия 112; в это. время поршневые штоки 144 продолжают проходить в гидравлические цилиндры 142, и опорные выступы 184 действуют в качестве опоры; прижимные элементы 18 поворачиваются относительно опорных выступов 184, используется; принцип рычага, что обеспечивает возможность прижимать концы прижимных элементов 18 к внутренним стенкам захватных отверстий 112. Конструкция опорных выступов 184 простая и легко осуществима.

В определенных вариантах осуществления концы прижимных элементов 18 имеют фаски 186, при этом фаски 186 выполнены на поверхностях вблизи телескопических элементов 14.

Таким образом, фаски 186 способствуют быстрому вводу прижимных элементов 18 в захватные отверстия 112 и не допускают, чтобы во время ввода в захватные отверстия 112 прижимным элементам 18 препятствовали края захватных отверстий 112.

В определенных вариантах осуществления на концах прижимных элементов 18 выполнены прижимные выступы 188, при этом прижимные выступы, 188 выполнены на удаленных от телескопических элементов 14 поверхностях.

Таким образом, при захвате сегмента 11 обделки, поскольку площадь контакта прижимных выступов 188 с внутренними стенками захватных отверстии 112 сравнительно небольшая, увеличивается интенсивность давления прижимных элементов 18 на внутренние стенки захватных отверстий 112, и прижимные выступы 188 также могут частично входить во внутренние стенки захватных отверстий 112, что способствует захвату сегмента 11 обделки. При высвобождении сегмента 11 обделки прижимные выступы 188 также могут применяться для предотвращения выхода прижимных элементов 18 из отверстий 122 для прижимных элементов.

В определенных вариантах осуществления захватное устройство 10 также содержит элементы 19 лазерного позиционирования, при этом элементы 19 лазерного позиционирования выполнены на основании 12, и элементы 19 лазерного позиционирования предназначены для определения места захвата сегмента 11 обделки.

Таким образом, когда необходимо захватить сегмент 11 обделки, сопоставляют места расположения точек лазерных лучей, выпускаемых элементами 19 лазерного позиционирования, с соответствующими местами точек лазерных лучей на сегменте 11 обделки (на фигурах не показаны), и можно точно определить соответствующее расположение основания 12 относительно сегмента 11 обделки. Элементы 19 лазерного позиционирования удобно ориентировать и направлять, при этом точность высокая.

Как показано на фиг. 5 и фиг. 6, в вариантах осуществления изобретения этапы захвата и высвобождения сегмента 11 обделки посредством установки для монтажа сегментов обделки следующие: применяют сопоставление Мест расположения точек лазерных лучей, выпускаемых элементами 19, лазерного позиционирования, с соответствующими местами точек лазерных лучей на сегменте 11 обделки, а затем точно определяют расположение основания 12 с размещением отверстий 122 для прижимных элементов параллельно захватным отверстиям 112; перемещают установку для монтажа сегментов обделки к сегменту 11 обделки, пока нижняя поверхность 124 основания захватного устройства 10 не прилегает плотно к поверхности для захвата сегмента 11 обделки, и в это время захватное устройство 10 переходит в состояние, показанное на фиг. 5; поршневые штоки 144 начинают втягивать в гидравлические цилиндры 142, при этом усилие втягивания поршневых штоков 144 посредством нажимно-вытяжных штифтов. 15 передается; па прижимные элементы 18, что обеспечивает возможность медленного» ввода прижимных элементов 18 в захватные отверстия 112 сегмента 11 обделки, пока опорные выступы 184 не будут в контакте с краями захватных отверстий - 112; по мере того как поршневые штоки 144 продолжают входить в гидравлические цилиндры 142, прижимные элементы 18 посредством опорных выступов 184 в качестве точек опоры, используя принцип рычага, прижимают прижимные выступы 188 к внутренним стенкам захватных отверстий 112, и захватное устройство 10 совершает захват сегмента 11 обделки и переходит в состояние, показанное на фиг. 6.

После того как установка для монтажа сегментов обделки выполняет соответствующую операцию монтажа, поршневые штоки 144 вытягивают из гидравлических цилиндров 142; вытягивают прижимные элементы 18, чтобы медленно вывести их из захватных отверстий 112, пока концы прижимных элементов 18 не переместятся к краям отверстий 122 для прижимных элементов; в это время ограничительные штифты 17 точно расположены в крайних точках ограничительных пазов 162, в результате чего прижимные элементы 18 не могут выйти из отверстий 122 для прижимных элементов; поршневые штоки 144 больше не вытягивают из гидравлических цилиндров 142, и захватное устройство 10 снова переходит в состояние, показанное на фиг. 5; после этого установку для монтажа сегментов обделки отводят.

Вышеописанные этапы повторяют, чтобы захватить другой сегмент 11 обделки.

Описанное с применением терминов «вариант осуществления», «определенные варианты осуществления», «схематические варианты осуществления», «примеры», «конкретные примеры», «некоторые примеры» и т.п. по всему описанию означает, что конкретные признаки, конструкции, материалы или особенности, описанные посредством указанных вариантов или примеров осуществления, включены по меньшей мере в один вариант или пример осуществления настоящего изобретения. По всему описанию формулировка «схематические» в отношении вышеуказанных терминов необязательно подразумевает одинаковые варианты или примеры осуществления. Кроме того, описанные конкретные признаки, конструкции, материалы или особенности могут соответственно сочетаться в любом одном или нескольких вариантах или примерах осуществления.

Кроме того, термины «первый» и «второй» применяются только в целях описания, и их не следует рассматривать как указывающие или намекающие па относительную значимость или предполагаемое количество технических признаков, которое следует указать. Таким образом, признаки, ограниченные наличием слов «первый» и «второй», могут прямо или косвенно означать по меньшей мере один указанный признак. По всему описанию термин «несколько» подразумевает по меньшей мере два, например, два, три и т.п., если ясно не определено другое.

Разумеется, несмотря на то, что варианты осуществления изобретения были показаны и описаны выше, вышеуказанные варианты осуществления представлены в качестве примера, и их не следует рассматривать как ограничивающие настоящее изобретение; и в пределах объема настоящего изобретения специалисты в данной области техники могут вносить в вышеуказанные варианты осуществления изменения, коррективы, замены и модификации.

Настоящее изобретение относится к области технологий тяжелой механической техники, и, в частности, оно относится к установке для монтажа сегментов обделки, а также к проходческой машине, содержащей такую установку для монтажа сегментов обделки. Согласно настоящему изобретению раскрывается установка для монтажа сегментов обделки, при этом установка для монтажа сегментов обделки содержит захватное устройство, при этом захватное устройство содержит основание, приводные элементы и два прижимных элемента. В основании выполнены отверстия для двух прижимных элементов, при этом отверстия для двух прижимных элементов соответственно расположены относительно двух захватных отверстий в сегменте обделки. Приводные элементы выполнены на основании. Два прижимных элемента выполнены соответствующими отверстиям для двух прижимных элементов соответственно, при этом два прижимных элемента соединены с приводными элементами. Отверстия для прижимных элементов направляют прижимные элементы с целью их введения в захватные отверстия и выведения из них. Приводные элементы приводят два прижимных элемента в действие с целью их введения в захватные отверстия и выведения из них, и при введении прижимных элементов в захватные отверстия приводят прижимные элементы в действие для их прижимания к внутренним стенкам захватных отверстий. При этом указанные приводные элементы содержат: два телескопических элемента, при этом указанные два телескопических элемента выполнены на указанном основании с возможностью поворота; при этом каждый из указанных прижимных элементов соединен с возможностью поворота с одним из указанных телескопических элементов, и два поворотных кронштейна. При этом каждый из указанных поворотных кронштейнов соединен с возможностью поворота с указанным основанием и одним из указанных телескопических элементов; указанное основание содержит две центральные шарнирные опоры, при этом каждый из указанных телескопических элементов шарнирно соединен с одной из указанных центральных шарнирных опор. Таким образом, установка для монтажа сегментов обделки может посредством приводных элементов захватного устройства приводить в действие два прижимных элемента для их введения в два захватных отверстия соответственно, а потом приводить в действие прижимные элементы с целью их прижимания к внутренним стенкам захватных отверстий; и затем посредством двух захватных отверстий осуществлять захват сегмента обделки; при этом конструкция простая, а также она проста и удобна в применении. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Установка для монтажа сегментов обделки, содержащая захватное устройство, при этом указанное захватное устройство содержит:

основание, при этом в указанном основании выполнены отверстия для двух прижимных элементов, при этом указанные отверстия для двух прижимных элементов предназначены для соответственного размещения относительно двух захватных отверстий соответственно в сегменте обделки;

приводные элементы, при этом указанные приводные элементы выполнены на указанном основании; и

два прижимных элемента, при этом указанные два прижимных элемента выполнены соответствующими указанным отверстиям для двух прижимных элементов; указанные два прижимных элемента соединены с указанными приводными элементами; указанные отверстия для прижимных элементов предназначены для направления указанных прижимных элементов с целью их введения в указанные захватные отверстия и выведения из них;

при этом указанные приводные элементы предназначены для приведения в действие указанных двух прижимных элементов с целью их введения в указанные захватные отверстия и выведения из них; и при введении указанных прижимных элементов в захватные отверстия предназначены для приведения в действие указанных прижимных элементов с целью их прижимания к внутренним стенкам указанных захватных отверстий;

при этом указанные приводные элементы содержат:

два телескопических элемента, при этом указанные два телескопических элемента выполнены на указанном основании с возможностью поворота; при этом каждый из указанных прижимных элементов соединен с возможностью поворота с одним из указанных телескопических элементов; и

два поворотных кронштейна, при этом каждый из указанных поворотных кронштейнов соединен с возможностью поворота с указанным основанием и одним из указанных телескопических элементов,

отличающаяся тем, что указанное основание содержит две центральные шарнирные опоры, при этом каждый из указанных телескопических элементов шарнирно соединен с одной из указанных центральных шарнирных опор.

2. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 1, отличающаяся тем, что указанное основание содержит нижнюю поверхность основания, предназначенную для плотного прилегания к поверхности для захвата указанного сегмента обделки.

3. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 1, отличающаяся тем, что указанные телескопические элементы содержат:

гидравлические цилиндры, шарнирно соединенные с указанными центральными шарнирными опорами; и

поршневые штоки, вставленные в указанные гидравлические цилиндры, при этом одним концом, удаленным от указанных гидравлических цилиндров, указанные поршневые штоки соединены с возможностью поворота с указанными поворотными кронштейнами.

4. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 1, отличающаяся тем, что указанное основание содержит две боковые шарнирные опоры, соответственно расположенные относительно двух указанных центральных шарнирных опор, при этом каждый из указанных поворотных кронштейнов шарнирно соединен с одной из указанных боковых шарнирных опор.

5. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 3, отличающаяся тем, что указанное захватное устройство также содержит нажимно-вытяжные штифты, при этом указанные поворотные кронштейны, указанные прижимные элементы и указанные поршневые штоки соединены с возможностью поворота посредством указанных нажимно-вытяжных штифтов.

6. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 5, отличающаяся тем, что указанное захватное устройство также содержит ограничительные штифты, при этом в указанных поворотных кронштейнах выполнены ограничительные пазы, а в указанных прижимных элементах выполнены ограничительные отверстия, и указанные ограничительные штифты вставлены в указанные ограничительные пазы и указанные ограничительные отверстия для исключения выхода указанных прижимных элементов из указанных отверстий для прижимных элементов.

7. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 6, отличающаяся тем, что указанные поворотные кронштейны содержат две ограничительные пластины и соединительный элемент, соединяющий две указанные ограничительные пластины, при этом указанные ограничительные пластины предназначены для ограничения перемещения указанных поршневых штоков и указанных прижимных элементов в осевом направлении указанных нажимно-вытяжных штифтов.

8. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 6, отличающаяся тем, что на указанных прижимных элементах выполнены опорные выступы, при этом указанные опорные выступы выполнены ниже указанных ограничительных отверстий, вблизи поверхности указанных телескопических элементов.

9. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 1, отличающаяся тем, что концы указанных прижимных элементов имеют фаски, при этом указанные фаски выполнены на поверхностях вблизи указанных телескопических элементов.

10. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 1, отличающаяся тем, что на концах указанных прижимных элементов выполнены прижимные выступы, при этом указанные прижимные выступы выполнены на поверхностях, удаленных от указанных телескопических элементов.

11. Установка для монтажа сегментов обделки по п. 1, отличающаяся тем, что указанное захватное устройство также содержит элементы лазерного позиционирования, выполненные на указанном основании, при этом указанные элементы лазерного позиционирования предназначены для определения места захвата указанного сегмента обделки.

12. Проходческая машина, содержащая установку для монтажа сегментов обделки, при этом указанная установка для монтажа сегментов обделки содержит захватное устройство, при этом указанное захватное устройство содержит:

основание, при этом в указанном основании выполнены отверстия для двух прижимных элементов, при этом указанные отверстия для двух прижимных элементов предназначены для соответственного размещения относительно двух захватных отверстий соответственно в сегменте обделки;

приводные элементы, при этом указанные приводные элементы выполнены на указанном основании; и

два прижимных элемента, при этом указанные два прижимных элемента выполнены соответствующими указанным отверстиям для двух прижимных элементов; указанные два прижимных элемента соединены с указанными приводными элементами; указанные отверстия для прижимных элементов предназначены для направления указанных прижимных элементов с целью их введения в указанные захватные отверстия и выведения из них;

при этом указанные приводные элементы предназначены для приведения в действие указанных двух прижимных элементов с целью их введения в указанные захватные отверстия и выведения из них; и при введении указанных прижимных элементов в захватные отверстия предназначены для приведения в действие указанных прижимных элементов с целью их прижимания к внутренним стенкам указанных захватных отверстий;

при этом указанные приводные элементы содержат:

два телескопических элемента, при этом указанные два телескопических элемента выполнены на указанном основании с возможностью поворота; при этом каждый из указанных прижимных элементов соединен с возможностью поворота с одним из указанных телескопических элементов; и

два поворотных кронштейна, при этом каждый из указанных поворотных кронштейнов соединен с возможностью поворота с указанным основанием и одним из указанных телескопических элементов,

отличающаяся тем, что указанное основание содержит две центральные шарнирные опоры, при этом каждый из указанных телескопических элементов шарнирно соединен с одной из указанных центральных шарнирных опор.

13. Проходческая машина по п. 12, отличающаяся тем, что указанное основание содержит нижнюю поверхность основания, предназначенную для плотного прилегания к поверхности для захвата указанного сегмента обделки.

14. Проходческая машина по п. 12, отличающаяся тем, что указанные телескопические элементы содержат:

гидравлические цилиндры, шарнирно соединенные с указанными центральными шарнирными опорами; и

поршневые штоки, вставленные в указанные гидравлические цилиндры, при этом одним концом, удаленным от указанных гидравлических цилиндров, указанные поршневые штоки соединены с возможностью поворота с указанными поворотными кронштейнами.

15. Проходческая машина по п. 12, отличающаяся тем, что указанное основание содержит две боковые шарнирные опоры, соответственно расположенные относительно двух указанных центральных шарнирных опор, при этом каждый из указанных поворотных кронштейнов шарнирно соединен с одной из указанных боковых шарнирных опор.

16. Проходческая машина по п. 14, отличающаяся тем, что указанное захватное устройство также содержит нажимно-вытяжные штифты, при этом указанные поворотные кронштейны, указанные прижимные элементы и указанные поршневые штоки соединены с возможностью поворота посредством указанных нажимно-вытяжных штифтов.

17. Проходческая машина по п. 16, отличающаяся тем, что указанное захватное устройство также содержит ограничительные штифты, при этом в указанных поворотных кронштейнах выполнены ограничительные пазы, а в указанных прижимных элементах выполнены ограничительные отверстия, и указанные ограничительные штифты вставлены в указанные ограничительные пазы и указанные ограничительные отверстия для исключения выхода указанных прижимных элементов из указанных отверстий для прижимных элементов.

18. Проходческая машина по п. 17, отличающаяся тем, что указанные поворотные кронштейны содержат две ограничительные пластины и соединительный элемент, соединяющий две указанные ограничительные пластины, при этом указанные ограничительные пластины предназначены для ограничения перемещения указанных поршневых штоков и указанных прижимных элементов в осевом направлении указанных нажимно-вытяжных штифтов.

19. Проходческая машина по п. 17, отличающаяся тем, что на указанных прижимных элементах выполнены опорные выступы, при этом указанные опорные выступы выполнены ниже указанных ограничительных отверстий, вблизи поверхности указанных телескопических элементов.

20. Проходческая машина по п. 12, отличающаяся тем, что концы указанных прижимных элементов имеют фаски, при этом указанные фаски выполнены на поверхностях вблизи указанных телескопических элементов.

21. Проходческая машина по п. 12, отличающаяся тем, что на концах указанных прижимных элементов выполнены прижимные выступы, при этом указанные прижимные выступы выполнены на поверхностях, удаленных от указанных телескопических элементов.

22. Проходческая машина по п. 12, отличающаяся тем, что указанное захватное устройство также содержит элементы лазерного позиционирования, выполненные на указанном основании, при этом указанные элементы лазерного позиционирования предназначены для определения места захвата указанного сегмента обделки.