專(zhuān)利名稱：可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于隧道掘進(jìn)的切削刀盤(pán)，特別是一種遇不同土質(zhì)條件隧道掘進(jìn)的輻條式、面板式互換的可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)。屬于隧道機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隧道掘進(jìn)機(jī)的刀盤(pán)形式按照地質(zhì)條件和施工控制要求，大致可分為面板式和輻條式刀盤(pán)。面板式掘進(jìn)機(jī)的安全性比輻條式高；在遇到大礫石地層時(shí)增加滾刀和破礫石刀具的自由程度大，而輻條式由于沒(méi)有面板，配置刀具時(shí)受制約，應(yīng)付的自由度??；而輻條式的土壓管理比面板式容易。刀盤(pán)土倉(cāng)內(nèi)可防止砂土閉塞，刀盤(pán)的切削扭矩小，可適用大范圍土質(zhì)。因此兩種形式各有長(zhǎng)短。在隧道掘進(jìn)施工過(guò)程中，由于在整個(gè)施工掘進(jìn)軸線中，在不同的區(qū)間段可能遇到不同土質(zhì)情況，以單一的刀盤(pán)面板形式有時(shí)就無(wú)法滿足整個(gè)施工需要，而以往的掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)都是以單一的刀盤(pán)形式出現(xiàn)。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為95243673.6，名稱為多刀盤(pán)頂管掘進(jìn)機(jī)，申請(qǐng)人為上海市第二市政工程公司頂管技術(shù)研究所，該實(shí)用新型專(zhuān)利自述一種頂管技術(shù)領(lǐng)域的多刀盤(pán)頂管掘進(jìn)機(jī)，其特征在于整機(jī)設(shè)置四個(gè)帶有攪拌棒的刀盤(pán)整體，其刀盤(pán)伸向土艙，主軸座、減速器、聯(lián)軸器和電機(jī)伸向動(dòng)力艙內(nèi)，動(dòng)力艙殼體上分別相應(yīng)設(shè)置四個(gè)糾偏油缸和油泵，整個(gè)機(jī)體內(nèi)最底部設(shè)置一臺(tái)螺旋輸送機(jī)，改善過(guò)去的單一圓形切削斷面。雖為多刀盤(pán)，然而刀盤(pán)形式卻為單一的，無(wú)法適應(yīng)復(fù)雜的土質(zhì)情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)，使其能遇不同土質(zhì)條件時(shí)合理運(yùn)用其不同的刀盤(pán)形式，進(jìn)行隧道掘進(jìn)施工，能更好地控制土壓平衡，保證地面建筑物不受損害。面板式刀盤(pán)通過(guò)面板來(lái)維持開(kāi)挖面的穩(wěn)定，適用于粘土、砂、粉砂等土質(zhì)；輻條式刀盤(pán)一般用于開(kāi)挖面易于穩(wěn)定的土層，最適用于塊石、卵石等土質(zhì)。
本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明由輻條式刀盤(pán)、面板式箱體刀盤(pán)組以及螺栓組成，輻條式刀盤(pán)、面板式箱體刀盤(pán)組分別為獨(dú)立構(gòu)件，刀盤(pán)面板形式以輻條式刀盤(pán)時(shí)，刀盤(pán)面板采用輻條式刀盤(pán)；或者刀盤(pán)面板形式以面板式時(shí)，將面板式箱體刀盤(pán)組通過(guò)螺栓連接在輻條式刀盤(pán)的大箱體座和小箱體座上，即形成面板式刀盤(pán)。刀盤(pán)的開(kāi)口率通過(guò)選用不同大小的面板式箱體刀盤(pán)組而改變。
輻條式刀盤(pán)由盤(pán)體外圈、四條呈輻條狀的輪輻、環(huán)筋、前面板、后面板、中心刀架、大箱體座、小箱體座組成結(jié)構(gòu)件，并與切削刀、先行刀、中心刀、螺栓一起共同組成輻條式刀盤(pán)。切削刀用于全斷面切削土體。先行刀的高度大于切削刀，布置在切削刀切削軌跡的前面，能有效改善切削刀的受力情況。中心刀用來(lái)切削中心區(qū)域的土體。盤(pán)體外圈與輪輻、輪輻與中心刀架、輪輻與環(huán)筋均為焊接連接、前面板、后面板分別與外圈、環(huán)筋、中心刀架之間亦均為焊接。盤(pán)體外圈內(nèi)側(cè)以及環(huán)筋外側(cè)位置在圓周4個(gè)方向均對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)大箱體座、小箱體座。大箱體座和小箱體座均為鍥槽式。大箱體座、小箱體座分別與外圈、環(huán)筋焊接連接。
面板式箱體刀盤(pán)組由箱體、先行刀、切削刀、螺栓組成，先行刀焊接在箱體上，切削刀通過(guò)螺栓連接在箱體的側(cè)面上。
面板式刀盤(pán)以輻條式刀盤(pán)為基礎(chǔ)，通過(guò)螺栓將面板式箱體刀盤(pán)組固定在輻條式刀盤(pán)盤(pán)體內(nèi)的大箱體座和小箱體座上。
大箱體座和小箱體座均為鍥槽式。在切削時(shí)受力由鍥槽受力，螺栓僅為連接使用。利用螺栓拼裝有利于輻條式、面板式刀盤(pán)的靈活轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明與單一的刀盤(pán)形式相比，可變換式刀盤(pán)具有遇不同地質(zhì)情況可以靈活采用相應(yīng)的合理的刀盤(pán)形式，有利于保持切削面的土壓平衡。刀盤(pán)的可變換性使刀盤(pán)即具有面板式刀盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)，也具有輻條式刀盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)，可適用于更大范圍的地質(zhì)條件的工程。通過(guò)采用不同的面板式箱體刀盤(pán)組，可相應(yīng)地改變刀盤(pán)的開(kāi)口率，有利于更好地控制開(kāi)挖面的土體平衡。對(duì)于膠結(jié)粘性土之類(lèi)的高粘附性土質(zhì)，可采用大開(kāi)口率的刀盤(pán)；對(duì)于易坍塌性圍巖，則可采用較小的開(kāi)口率。用螺栓連接使刀盤(pán)轉(zhuǎn)換更方便，具有一機(jī)多用的特點(diǎn)，可降低工程設(shè)備造價(jià)約10％。


圖1為面板式刀盤(pán)結(jié)構(gòu)示意2為面板式刀盤(pán)箱體組與輻條式刀盤(pán)連接示意3為幅條式刀盤(pán)結(jié)構(gòu)示意4為幅條式刀盤(pán)側(cè)視示意5為面板式箱體刀盤(pán)組結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明由輻條式刀盤(pán)1、面板式箱體刀盤(pán)組2以及螺栓3組成，輻條式刀盤(pán)1、面板式箱體刀盤(pán)組2分別為獨(dú)立構(gòu)件，刀盤(pán)面板形式以輻條式刀盤(pán)時(shí)，刀盤(pán)面板采用輻條式刀盤(pán)1；或者刀盤(pán)面板形式以面板式時(shí)，將面板式箱體刀盤(pán)組2通過(guò)螺栓3連接在輻條式刀盤(pán)的大箱體座11和小箱體座12上，即形成面板式刀盤(pán)4。刀盤(pán)的開(kāi)口率通過(guò)選用不同大小的面板式箱體刀盤(pán)組2而改變。
如圖3、圖4所示，輻條式刀盤(pán)1由盤(pán)體外圈5、四條呈輻條狀的輪輻6、環(huán)筋7、前面板8、后面板9、中心刀架10、大箱體座11、小箱體座12組成，并與切削刀13、先行刀14、中心刀15、螺栓16一起共同組成輻條式刀盤(pán)。盤(pán)體外圈5與輪輻6、輪輻6與中心刀架10、輪輻6與環(huán)筋7均為焊接連接、前面板8、后面板9分別與外圈5、環(huán)筋7、中心刀架10之間亦均為焊接。盤(pán)體外圈5內(nèi)側(cè)以及環(huán)筋7外側(cè)位置在圓周4個(gè)方向均對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)大箱體座11、小箱體座12。大箱體座11和小箱體座12均為鍥槽式。大箱體座11、小箱體座12分別與外圈5、環(huán)筋7焊接連接。
如圖5所示，面板式箱體刀盤(pán)組2由箱體17、先行刀14、切削刀13、螺栓16組成，先行刀14焊接在箱體17上，切削刀通過(guò)螺栓16連接在箱體17的側(cè)面上。通過(guò)螺栓3將面板式箱體刀盤(pán)組2固定在輻條式刀盤(pán)盤(pán)體內(nèi)的大箱體座11和小箱體座12上。
權(quán)利要求
1.一種可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)，其特征在于，由輻條式刀盤(pán)(1)、面板式箱體刀盤(pán)組(2)以及螺栓(3)組成，輻條式刀盤(pán)(1)、面板式箱體刀盤(pán)組(2)分別為獨(dú)立構(gòu)件，刀盤(pán)面板形式以輻條式刀盤(pán)時(shí)，刀盤(pán)面板采用輻條式刀盤(pán)(1)；或者刀盤(pán)面板形式以面板式時(shí)，將面板式箱體刀盤(pán)組(2)通過(guò)螺栓(3)連接在輻條式刀盤(pán)的大箱體座(11)和小箱體座(12)上，即形成面板式刀盤(pán)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)，其特征是，刀盤(pán)的開(kāi)口率通過(guò)選用不同大小的面板式箱體刀盤(pán)組(2)而改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)，其特征是，所述的面板式箱體刀盤(pán)組(2)，由箱體(17)、先行刀(14)、切削刀(13)、螺栓(16)組成，先行刀(14)焊接在箱體(17)上，切削刀通過(guò)螺栓(16)連接在箱體(17)的側(cè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)，其特征是，大箱體座(11)和小箱體座(12)均為鍥槽式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者3所述的可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)，其特征是，通過(guò)螺栓(3)將面板式箱體刀盤(pán)組(2)固定在輻條式刀盤(pán)盤(pán)體內(nèi)的大箱體座(11)和小箱體座(12)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)，其特征是，所述的輻條式刀盤(pán)(1)由盤(pán)體外圈(5)、四條呈輻條狀的輪輻(6)、環(huán)筋(7)、前面板(8)、后面板(9)、中心刀架(10)、大箱體座(11)、小箱體座(12)組成，并與切削刀(13)、先行刀(14)、中心刀(15)一起共同組成輻條式刀盤(pán)，盤(pán)體外圈(5)與輪輻(6)、輪輻(6)與中心刀架(10)、輪輻(6)與環(huán)筋(7)均為焊接連接、前面板(8)、后面板(9)分別與外圈(5)、環(huán)筋(7)、中心刀架(10)之間亦均為焊接，盤(pán)體外圈(5)內(nèi)側(cè)以及環(huán)筋(7)外側(cè)位置在圓周4個(gè)方向均對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)大箱體座(11)、小箱體座(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)，其特征是，大箱體座(11)、小箱體座(12)分別與外圈(5)、環(huán)筋(7)焊接連接。
全文摘要
一種可變換刀盤(pán)式掘進(jìn)機(jī)的切削刀盤(pán)。屬于隧道機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。由輻條式刀盤(pán)、面板式箱體刀盤(pán)組以及螺栓組成，輻條式刀盤(pán)、面板式箱體刀盤(pán)組分別為獨(dú)立構(gòu)件，刀盤(pán)面板形式以輻條式刀盤(pán)時(shí)，刀盤(pán)面板采用輻條式刀盤(pán)；或者刀盤(pán)面板形式以面板式時(shí)，將面板式箱體刀盤(pán)組通過(guò)螺栓連接在輻條式刀盤(pán)的大箱體座和小箱體座上，即形成面板式刀盤(pán)。本發(fā)明對(duì)于膠結(jié)粘性土之類(lèi)的高粘附性土質(zhì)，可采用大開(kāi)口率的刀盤(pán)；對(duì)于易坍塌性圍巖，則可采用較小的開(kāi)口率。用螺栓連接使刀盤(pán)轉(zhuǎn)換更方便，具有一機(jī)多用的特點(diǎn)，可降低工程設(shè)備造價(jià)約10％。
文檔編號(hào)E21D9/10GK1619102SQ20041008926
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者楊磊, 趙潔詠, 洪偉 申請(qǐng)人:上海隧道工程股份有限公司