DE3210045A1

DE3210045A1 - Tunnelvortriebsmaschine

Info

Publication number: DE3210045A1
Application number: DE19823210045
Authority: DE
Inventors: Werner 3160 Lehrte Wippig
Original assignee: BADE AND THEELEN GmbH
Current assignee: Sandvik Mining and Construction GmbH
Priority date: 1982-03-19
Filing date: 1982-03-19
Publication date: 1983-09-29
Also published as: DE3210045C2

Description

Tunnelvortri ebsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Tunnelvortriebsmaschine mit rotierendem Bohrkopf mit Antrieb über eine Bohrkopfwelle und elektrisch oder hydraulisch angetriebenen Mitteln zur Erzeugung der Vortriebskraft für den Bohrkopf.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Tunnelvortriebsmaschine zu entwickeln bei der insbesondere bei hohen Gesteinsfestigkeiten den hohen Belastungen des Antriebes Rechnung zu tragen ist, und Antriebsmittel derart auszubilden und anzuordnen, daß der Verschleiß der Antriebszahnräder und Ritzel und Lagerungen herabgesetzt wird und diese Teile so anzuordnen, daß ein Austausch einzelner Teile der Lagerung und Antriebsmittel erleichtert wird.
Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß zur Erzeugung der Drehbewegung der Bohrkopfwelle mindestens ein Aufsteckgetriebe mit Antriebsmotor vorgesehen ist, das mit der Bohrkopfwelle durch Nutenanordnungen, Passfedern, Keilklemmvorrichtungen, Spannringsätze od. dgl. verbunden ist und daß außerdem unabhängig vom Auisteckgetriebe eine eigene Lagerung der Bohrkopfwelle durch in einem Lagergehäuse angeordnete Einzellager vorgesehen ist und das Aufsteckgetriebe elastisch gegen das Schildgehäuse oder eine Abspannkonstruktion abgestützt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Autsteck,-retriebe durch paarweise angeordnete, elastische Drehnomentstützen gegen das Schildgehäuse oder die Abspannkonstruktion abgestützt. Die Antriebskraft für die Bohrkopfwelle wird durch ein Zahnrad im Autsteckgetriebe übertragen, das parallelachsig zur Bohrkopfwelle angeordnet ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Lagergehäuse zweiteilig und auch teilbar ausgebildet, um den Austausch von Lagerteilen möglich zu machen, die dem Verschleiß besonders ausgesetzt waren. Innerhalb des Lagergehäuses sind zwei stufenförmige Anlageflächen fär ein Lager vorgesehen, das zur Aufnahme von Schragkräften angeordnet ist. Außerdem sind im Lagergehäuse mindestens zwei Druckrollen-Pendellager angeordnet, die die Hadialbelastung übernehmen.
Zur Erzeugung der Vortriebskraft ist ein Hydraulikzylinder mit beiderseitigen Gelenkanschlüssen versehen, der sich am rückwärtigen Ende an einer Halterung des Schildmantels abstützt, während er am, vorderen Ende an einer Halterung angreift, die auf dem Lagergehäuse für die Bohrkopfwelle angeordnet ist.
Erfindungsgemäß sind ferner am Lagergehäuse Armansätze vorgesehen, die sich in Aussparungen der Schildkonstruktion oder des Stützgerüstes längsverschieblich führen. Alternativ oder auch zusätzlich kann die Bohrkopfwelle durch mindestens ein Drehkranzlager geführt sein.
Durch die absolute Trennung des Antriebes der Bohrkopfwelle und der Lagerung der Bohrkopfwelle ist erreicht worden, daß die beim Drehen des Bohrkopfes zwangsläufig auStretenden Schwingungen oder Vibrationen oder Stöße nicht mehr auf den Antrieb der Bohrkopfwelle übertragen werden. Diese Anordnung wirkt zwangsläufig versehleißmindernd und erhöht demzufolge die Lebensdauer der Maschine.
Durch mehrere in dem Lagergehäuse für die Bohrkopfwelle angeordnete Lager wird erreicht, daß die einzelnen Lager weniger beansprucht werden. Außerdem bietet diese Anordnung in der Lagerung die Moglichkeit, mit den üblichen Lagergrößen auszug kommen, die bei der Anschaffung erheblich billiger sind und bei denen auch mit normalen Lieferzeiten gerechnet werden kann, während überdimensional ausgebildete Lager verhältnismäßig kostspielig sind und ungewöhnlich lange Lieferzeiten erfordern.
Die Konstruktion des Lagergehäuses und die Teilbarkeit des Lagers bieten die Möglichkeit durch bloßes Hinausschieben des hinteren Teils auf der Bohrkopfwelle an die Lager heranzukommen und sie an Ort und Stelle auszuwechseln. Die Verwendung von Pendelrollenlager ist deshalb günstig, weil Kantenpressungen vermieden werden. Durch die geschilderte Anordnung wird die Bohrkopfwelle von Biegekräften aus dem Antriebsgetriebe freigehalten. Sie wird nur noch durch Torsionsmomente beansprucht.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht, entsprechend der Schnittlinie A-B in Fig. 2; Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht mit der Bohrkopfwelle und mit den am Lagergehäuse angeordneten Armansatzen sowie die Ansicht von vier Aufsteckgetrieben; Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht, entsprechend der Schnittlinie C-D in Fig. 4 und den vorderen Teilen des Schildmantels; Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht mit den paarweise angeordneten Drehmomentstützen; entsprechend Schnittlinie E-F in Fig.5; Fig. g zeigt die Schnittansicht einer Ausführungsform, bei der die Hohlwelle durch ein Drehkranzlager abgestützt ist.
Bei der in Fige 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Antrieb der Bohrkopfwelle 2 durch vier Auf steckgetriebe 1, die ihre Antriebskraft durch Motoren 5 erhalten.
Die Erzeugung der Antriebskraft kann auch durch auf der Vorderseite angeordnete Motoren )' erfolgen. Die Antriebskraft wird im Inneren des Aufsteckgetriebes durch ein Zahnrad 4 weitervermibtelt, das auf Lagern 5 abgestützt ist.
Die rotierende Bohrkopfwelle 2 ist mit dem Teil 6 des AuSsteckgetriebes verbunden, der sich gegen die Lager 8 abstützt. In der Bohrkopfwelle 2 sind bei 7 Nutenanordnungen oder Passfedern oder Keilklemmvorrichtungen oder Spannringsätze od. dgl. angeordnet, durch die die Drehkraft auf die Bohrkopfwelle 2 übertragen wird.
Auf dem vorderen Teil der Bohrkopfwelle 2 ist ein Lagergehäuse 14 aneordnet, das bei 15 zwecks Vornahme von Reparaturen teilbar ist. In diesem Lagergehäuse sind beispielsweise zwei Druckrollen-Pendellager 17 angeordnet, während etwa in der Mitte des Lagergehäuses Lager 18 angeordnet sind, die sich gegen Stufen 16 und 1j' abstützen und zur Aufnahme von Schrägkräften dienen.
Die Vortriebskraft des Bohrkopfes 22 wird beispielsweise durch einen Hydraulikzylinder 10 erzeugt der an beiden Enden durch Gelenke 11 angeschlossen ist und zwar am hinteren Teil an der Halterung 12 die mit dem Schildgehäuse verbunden ist und am vorderen Ende mit einer Halterung 1D, die die Schrägkraft an eine winklig angeordnete Stützwand abgibt. Die Schildwand ist mit 20 und die Schildwand-Versteifung mit 21 bezeichnet. Der hydraulische Presszylinder ist mit 26 bezeichnet und stützt sich mittels des Kolbens 27 gegen die bereits fertiggestellte Tunnelwand 28 ab.
Die Ansicht in Fig. 2 zeigt beispielsweise vier Aufsteckgetriebe 1.
Am Lagergehäuse 14 sind Armansätze 30 vorgesehen, die sich in Aussparungen der Schildkonstruktion oder des Stützgerüstes führen.
Die Darstellung in Fig. 3 und 4 zeigt eine Tunnelvortriebsmaschine mit dem Schildmantel 20, der Schildmantel-Verstärkung 21 und dem Presszylinder 26, der sich gegen die Versteifung des Schildmantels 20 abstützt. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 2 ist ein Hydraulikzylinder 10 vorgesehen, der gleichachsig zu der Bohrkopfwelle mit den Gelenkpunkten 11 angeordnet ist. Der Schildmantel 14 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1. Er ist ebenfalls bei 15 teilbar.
Pendelrollenlager 17 sind im Abstand im vorderen Teil des Lagergehäuses 14 angeordnet und dahinter das Lager 18 zur Aufnahme von Schrägkraften. Die Schnittansicht in Fig. 4, entsprechend der Schnittlinie C-D zeigt wiederum vier Aufsteckgetriebe 1, von denen zwei durch elastische Drehmomentstützen 25 sich gegen das Schildgehäuse abstützen.
Das Ausführungsbeispiel in Fig. 5 zeigt prinzipiell eine Schildkonstruktion, die der Ausführungsform in Fig. 3 gleicht. Der Hydraulikzy2lnder 26 stützt sich über den Kolben 27 gegen die Versteifung/des Schildgehäuses ab. Im Gegensatz zu den Ausfiihrungsformen in Fig. 1 bis 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Drehkranzlager 29 angeordnet. Derartige Drehkranzlager werden von Spezialfirmen einbaufähig angeliefert. Der Abtransport des gelösten Materials erfolgt über ein Band 310 Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Tunnelvortriebsmaschine mit rotierendem Bohrkopf und Antrieb über eine Bohrkopfwelle und elektrischen oder hydraulischen Mitteln zur Erzeugung der Vortriebskraft, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Drehbewegung der Bohrkopfwelle (2) mindestens ein Aufsteckgetriebe (1) mit Antriebsmotor (3) vorgesehen ist, das mit der Bohrkopfwelle (2) durch Nutenanordnungen, Passfedern, Keilklemmvorrichtungen, Spannringsätzen od. dgl. verbunden ist und daß außerdem unabhangig von der Lagerung des Aufsteckgetriebes (1) eine Lagerung der Bohrkopfwelle (2) durch in einem Lagergehäuse (14) angeordnete Einzellager (17, 18) vorgesehen ist und das Aufsteckgetriebe (1) elastisch gegen ein Schildgehäuse oder eine Abspannkonstruktion abgestützt ist.
2. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Aufsteckgetriebe (3) durch elastische Drehmomentstützen (2) gegen das Schildgehäuse und/oder Abspannkonstruktion abgestützt sind.
3. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (4) im Aufsteckgetriebe (1) parallelachsig zur Bohrkopfwelle (2) angeordnet ist.
4. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (14) zweiteilig und bei (15) teilbar ausgebildet ist.
. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Lagergehäuses (14) zwei stufenförmige Anlageflächen (16, 16') zur Anordnung eines Lagers (18) zur Aufnahme von Schrägkräften angeordnet sind.
6. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Lagergehäuse (14) mindestens zwei Druckrollen-Pendellager (17) angeordnet sind.

F. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Hydraulikzylinder (10) mit beiderseitigen Gelenkanschlüssen (11), der sich am rückwärtigen Ende an einer Halterung (12) des Schildmantels (20) abstützt und am vorderen Ende an einer Halterung (I{5) angreift, die auf dem Lagergehäuse (14) für die Bohrkopfwelle (2) angeordnet ist.

c). Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Lagergehäuse (14) Armansätze (30) vorgesehen sind, die sich in Aussparungen der Schildkonstruktion oder des Sttzgerüstes längsverschieblich führen.

3. Tunnelvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrkopfwelle (2) mindestens durch ein Drehkranzlager (29) geführt ist.