隧道掘進(jìn)一詞是一個(gè)熟悉的術(shù)語，涉及在山脈或地表下形成管狀通道，以利用運(yùn)輸，排水設(shè)施以及作為采礦的一部分。傳統(tǒng)上，隧道掘進(jìn)是使用炸藥和其他方法對巖石進(jìn)行爆破人工完成的。這是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)很大且耗時(shí)的過程，對環(huán)境的影響更大。為了克服常規(guī)隧道掘進(jìn)工藝的弊端，馬克·伊桑巴德·布魯內(nèi)爾爵士在19世紀(jì)引入了隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM），以最大程度地減少挖掘和爆破隧道的工作量。在本文中，興迪源機(jī)械將討論利用液壓動(dòng)力進(jìn)行操作的隧道掘進(jìn)機(jī)的一些重要方面。
一、隧道掘進(jìn)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：
使用隧道掘進(jìn)機(jī)，可以通過挖掘土壤和巖石表面來創(chuàng)建所需直徑的圓形橫截面。與傳統(tǒng)方法相比，隧道掘進(jìn)機(jī)具有許多優(yōu)勢。下面列出了一些優(yōu)點(diǎn)。
1）提高工作場所的安全性；
2）消除爆炸物爆炸引起的噪音和其他污染；
3）用TBM制成光滑的墻壁，減少了通風(fēng)的需要；
4）最小化隧道襯砌的成本；
5）幫助在短時(shí)間內(nèi)完成隧道的鉆孔；
6）可以在最低支持下操作；
7）降低巖石損壞的可能性；
除了優(yōu)點(diǎn)之外，TBM還具有一些缺點(diǎn)，例如建筑成本，運(yùn)輸困難，固定的圓形幾何形狀以及柔韌性有限。
二、隧道掘進(jìn)機(jī)重要零件：
TBM是一種大型機(jī)械鉆孔結(jié)構(gòu)，可分為3個(gè)不同部分，例如刀頭（前部），隧道護(hù)罩（中部）和拖曳齒輪（后部）。刀頭位于前部，與需要鉆孔的表面直接接觸。不斷旋轉(zhuǎn)的刀頭包含用于破碎巖石和鉆孔土壤的切割工具。TBM在刀頭后面有一個(gè)隧道護(hù)罩，可形成隧道環(huán)，以保護(hù)機(jī)器和工人。拖曳裝置是TBM的后部，可以管理挖掘的物料，并包括用于操作員的控制機(jī)構(gòu)。下面提供隧道掘進(jìn)機(jī)中各個(gè)組件的簡短說明。
1）切割頭：切割刀片和切割輥安裝在切割頭上，并且面對需要打孔的表面。它可旋轉(zhuǎn)360度，并配有噴嘴以注水，以使堅(jiān)硬的地面光滑。
2）夾爪：夾爪是支撐臂，它們使用液壓機(jī)向隧道壁提供徑向推力。每個(gè)TBM都將包含抓爪，它可以幫助刀頭向前移動(dòng)。
3）輸送機(jī)：TBM中的輸送機(jī)采用螺旋輸送機(jī)，輸送帶和礦車等不同的機(jī)械輸送方式，將挖出的土壤或巖石從刀頭上運(yùn)走。
4）豎立器：豎立器在隧道環(huán)創(chuàng)建過程中發(fā)揮作用。該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)一個(gè)接一個(gè)地拾取彎曲的預(yù)制混凝土段，并將其正確組裝，以形成保護(hù)工人和TBM的隧道環(huán)。
5）按幀：液壓活塞-缸裝置，其允許刀頭的向前運(yùn)動(dòng)被稱為按幀。液壓缸利用加壓的液壓油進(jìn)行伸縮。
三、隧道掘進(jìn)機(jī)的工作原理：
隧道掘進(jìn)機(jī)執(zhí)行的重要功能是掘進(jìn)和筑環(huán)。當(dāng)機(jī)器以所需的長度從隧道表面挖掘土壤時(shí)，為了安全起見，有必要設(shè)置一個(gè)隧道環(huán)。此隧道和環(huán)網(wǎng)建設(shè)階段交替進(jìn)行，直到隧道建設(shè)結(jié)束。
第一個(gè)過程是隧道化。在這里，刀頭是隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）的前部，刀片，切割輥，噴嘴等…連接到這些旋轉(zhuǎn)組件上，以破壞隧道表面上的巖石和其他材料。為了使刀頭向前運(yùn)動(dòng)，該系統(tǒng)使用一組液壓缸，這些液壓缸由隧道的完成部分支撐，這些液壓缸延伸以在刀頭上施加高達(dá)400bar的前向力。切割輪由一組使用齒輪緣的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。借助皮帶輸送機(jī)將挖掘出的土壤帶向TBM的后端。由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的螺旋輸送機(jī)將物料從挖掘室輸送到皮帶輸送機(jī)。
下一階段是環(huán)網(wǎng)建設(shè)，它發(fā)生在大氣條件下的屏蔽區(qū)域。TBM有預(yù)制的混凝土彎曲段，稱為襯砌段。這些襯砌段被運(yùn)送到礦車中的隧道中，然后使用液壓起重機(jī)臂將其吊起并定位。為了精確地組裝這些節(jié)段，液壓缸縮回并形成用于豎立的間隙，以將襯砌節(jié)段放置在先前定位的節(jié)段旁邊。放置新的段之后，液壓缸將延伸以固定該位置并將其用螺栓固定到先前創(chuàng)建的隧道環(huán)中。
該系統(tǒng)還包含由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓動(dòng)力單元（HPU）。隧道掘進(jìn)機(jī)中的HPU有一個(gè)儲存兼容液壓油的儲存器和三個(gè)為TBM的不同組件服務(wù)的液壓泵。第一個(gè)泵輔助刀盤向前移動(dòng)，第二個(gè)泵為推力，轉(zhuǎn)向和防側(cè)傾鰭提供動(dòng)力，第三個(gè)泵為傳送帶和輔助回路提供動(dòng)力。
【興迪源機(jī)械簡介】
興迪源機(jī)械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備制造企業(yè)。自2007年創(chuàng)立以來，興迪源機(jī)械一直致力于內(nèi)高壓成形的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。主營產(chǎn)品范圍從生產(chǎn)普通液壓設(shè)備，現(xiàn)今發(fā)展至生產(chǎn)、研發(fā)國內(nèi)頂尖流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。
興迪源機(jī)械是先進(jìn)輕量化成形技術(shù)的提供者，從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備生產(chǎn)、模具研制、方案定制，直至最終交付及提供增值服務(wù)，我們?yōu)榭蛻籼峁┑牟粌H僅是一臺液壓設(shè)備，而是一整套智能制造成形方案。
