CN102449264B - 掘进机的刀头更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种掘进机的刀头更换装置。当封闭设置有更换用刀头的开口部时不需要较大的驱动力，并且不移动更换用刀头就可以进行更换，不会损害更换作业的作业性。在刀盘的轮辐前面板(21a)的背面一侧，通过背面框架(29)形成有作业空间(28)，此外，在轮辐前面板(21a)上形成有能使更换用刀头(31)自如地抽推的开口部(33)。在开口部(33)的背面一侧设置有刀头导向件(37)，该刀头导向件(37)具有刀头导向孔(38)，该刀头导向孔(38)能使更换用刀头抽推或固定。在轮辐前面板(21a)和刀头导向件(37)之间设置有转动自如的闸板(34)，该闸板(34)能够利用阀口(35)使开口部(33)和刀头导向孔(38)连通或封闭，并且设置有闸门开关装置(36)，该闸门开关装置(36)能够使闸板(34)转动来开关开口部(33)。

Description

掘进机的刀头更换装置

技术领域

本发明涉及一种设置在掘进机刀盘上的刀头更换装置，利用该刀头更换装置，可以用新刀头更换在掘进中途磨损的刀头。

背景技术

专利文献1中的转动支撑件配置在刀盘前面板的后部，并且绕与该前面板垂直的轴心转动自如。在所述转动支撑件上、且在与形成于所述前面板上的开口部相对的位置上，形成有安装孔，更换用刀头滑动自如地收容在该安装孔内。并且当进行更换时，在所述更换用刀头从所述前面板的开口部向所述转动支撑件的所述安装孔内后退、并被收容到所述安装孔内之后，通过使所述转动支撑件转动90度，所述开口部被所述转动支撑件前表面的封闭面部封闭。

专利文献1：日本专利公报第3692267号

然而，按照专利文献1，由于在后退到所述安装孔内的更换用刀头被保持在所述安装孔内的状态下，为了使所述转动支撑件转动，需要较大的转动驱动力，导致所述转动支撑件的转动装置大型化。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种掘进机的刀头更换装置，该掘进机的刀头更换装置不需要用较大的驱动力就可以封闭开口部，并且仅通过使更换用刀头沿直线方向后退就可以进行更换，不会损害作业性。

为了解决上述课题，本发明的方式1提供一种掘进机的刀头更换装置，所述掘进机的刀头更换装置配置在刀盘上，所述刀盘设置在掘进机主体的前部，用于切削地基，所述掘进机的刀头更换装置的特征在于包括：背面框架，设置在所述刀盘的前面板的背面一侧，并且形成有作业人员能够进出的作业空间；开口部，形成在所述前面板上，能使更换用刀头自如地抽推；刀头导向件，设置在所述开口部的背面一侧，并且所述刀头导向件具有刀头导向孔，所述刀头导向孔能使所述更换用刀头自如地抽推或固定；闸板，以绕与所述前面板垂直的开关轴心转动自如的方式配置在所述前面板和所述刀头导向件之间，并且所述闸板具有阀口，所述阀口能使所述更换用刀头自如地抽推；以及闸门开关装置，能使所述闸板在连通位置和封闭位置之间转动，所述连通位置连通所述开口部和所述刀头导向孔，所述封闭位置封闭所述开口部。

方式2的发明在方式1的基础上，所述更换用刀头设置有多个，多个所述更换用刀头以所述闸板的开关轴心为中心，以等角度的间隔设置在同一圆周上。

方式3的发明在方式2的基础上，所述更换用刀头设置有两个，两个所述更换用刀头配置在通过所述刀盘转动轴心的半径方向轴线上，所述作业空间的与所述半径方向轴线垂直的剖面为背面一侧的周向宽度比前面一侧的周向宽度窄。

方式4的发明在方式1至3中任意一项的基础上，在所述闸板和所述前面板之间、以及所述闸板和所述刀头导向件之间，分别设置有闸门用密封件，所述闸门用密封件用于使所述闸板的外周部和所述阀口的周向边缘部隔水，在所述更换用刀头和所述刀头导向孔之间的间隙内设置有刀头用密封件，所述刀头用密封件用于隔水。

方式5的发明在方式1至4中任意一项的基础上，所述闸门开关装置具有齿轮式转动机构，所述齿轮式转动机构包括：外齿齿轮，形成在所述闸板的外周部上、且在以开关轴心为中心的周向上；以及小齿轮，与所述外齿齿轮啮合。

按照方式1记载的发明，在使从开口部突出的更换用刀头后退、并将其收容在刀头导向孔内之后，利用闸门开关装置将闸板从连通位置转动到封闭位置，通过使设置在闸板上的阀口从开口部位置偏转，从而可以利用闸板来封闭开口部。因此，与以往使转动支撑件和更换用刀头一起转动的情况相比，可以通过较小的驱动力来封闭开口部。由此，仅通过在前面板的背面隔着闸板配置刀头导向件即可，从而可以实现刀头更换装置的轻量化和紧凑化，并且可以确保大的作业空间。此外，当更换刀头时，虽然由于作用有地基的土压和水压，为了抽出或推入更换用刀头需要辅助工具，但是由于仅使更换用刀头沿直线方向后退，而不需要通过使其转动或侧移等来位移成其他姿势，就可以抽出更换用刀头，所以可以容易地设置辅助工具。此外，为了对开口部进行开关而转动的闸板安装在前面板和刀头导向件之间，而没有露出部分，所以安全性高。另外，由于仅将更换用刀头向后方抽出，所以能够以预先确保更换用刀头后方的作业空间较大的方式，容易地设计背面框架。

按照方式2记载的发明，由于可以将多个更换用刀头设置在以闸板的开关轴心为中心的同一圆周上，所以有利于降低制造成本，此外，由于可以紧密地设置多个更换用刀头，所以能够有效地进行掘进。

按照方式3记载的发明，通过使作业空间的横剖面形状为周向宽度在背面一侧（掘进机主体一侧）比前面一侧（刀盘一侧）窄，可以减轻因切削下来的沙土进入或搅拌产生的摩擦阻力。此外，通过与作业空间周向的两侧朝向后方变窄相对应，将更换用刀头配置在半径方向轴线上，可以确保更换用刀头后方的作业空间较大，从而可以提高作业性。

按照方式4记载的发明，利用闸门用密封件，可以有效地防止高压泥水从闸板和前面板之间的间隙以及闸板和刀头导向件之间的间隙进入。此外，利用刀头用密封件，可以有效地防止高压泥水从更换用刀头和刀头导向孔之间的间隙进入。

按照方式5记载的发明，由于闸门开关装置设置有由外齿齿轮和小齿轮构成的齿轮式转动机构，所以可以利用手动工具或自动工具容易地使闸板转动。

附图说明

图1A是本发明盾构掘进机的刀头更换装置实施例1的刀头掘进使用状态的主轮辐构件的横剖视图。

图1B是刀头更换退避状态的主轮辐构件的横剖视图。

图2是盾构掘进机整体的主视图。

图3是盾构掘进机整体的纵剖视图。

图4是主刀盘轮辐的局部放大主视图。

图5是主刀盘轮辐的后视的局部放大剖视图。

图6是刀头更换单元的纵剖视图。

图7A是更换用刀头的仰视的局部剖视图。

图7B是更换用刀头的侧视的局部剖视图。

图7C是更换用刀头的后视图。

图8是图6所示的A-A剖视图。

图9是图6所示的B-B剖视图。

图10A是外周刀头更换单元的主视图。

图10B是外周刀头更换单元的中央纵剖视图。

图11A是表示本发明盾构掘进机的刀头更换装置实施例2的刀头更换单元的主视图。

图11B是图11A所示的C-C剖视图。

具体实施方式

下面基于附图，对作为本发明掘进机的盾构掘进机的刀头更换装置的实施例进行说明。

实施例1

参照图1A、图1B～图10A、图10B对实施例1进行说明。

如图3所示，在圆筒形的盾构主体（掘进机主体）11的前部，设置有保持掘进面崩落土压的压力隔壁12，在该压力隔壁12上通过旋转轴承13将旋转环构件14支撑成绕盾构轴心O（掘进机轴心）转动自如。并且，从该旋转环构件14向前方突出设置的多个支撑脚15的前端部上，支撑有圆形的刀盘16。在所述压力隔壁12的后部设置有刀盘驱动装置17，该刀盘驱动装置17驱动刀盘16转动。该刀盘驱动装置17包括：齿圈17a，设置在旋转环构件14的背面；多个驱动小齿轮17b，与该齿圈17a啮合；以及多个转动驱动装置（油压式或电动式发动机）17c，分别驱动所述驱动小齿轮17b转动。此外，在所述压力隔壁12上还设置有排土用螺旋式输送装置18，该排土用螺旋式输送装置18使刀盘16切削下来的沙土保持为掘进面崩落土压，并且将它们向保持为大气压的后方空间排出。

如图2所示，刀盘16包括：多个主轮辐构件21，从配置在盾构轴心O上的中心构件20沿半径方向轴线RL延伸；多个副轮辐构件22，在主轮辐构件21之间沿半径方向延伸；以及中间环形构件23和外周环形构件24，配置在以盾构轴心O为中心的圆弧方向上，连接主轮辐构件21和副轮辐构件22。并且，在上述构件21～24之间形成有沙土导入口25。

在所述主轮辐构件21的前部，分别排列有本发明的多个刀头更换单元（刀头更换装置）30，在各刀头更换单元30上分别设置有两个更换用刀头31。此外，在主轮辐构件21外周端的周向两侧设置有外周刀头更换单元60。而且在中心构件20和副轮辐构件22的前表面和侧面、以及主轮辐构件21的侧面上，分别设置有多个固定刀头26。

如图3所示，在所述中心构件20的背面一侧设置有作业人员能够进出的进人孔27，该进人孔27贯通压力隔壁12，并且以能够使作业人员从保持为大气压的后方空间进出的方式与该后方空间连通。此外，在各主轮辐构件21的背面一侧设置有背面框架29，由该背面框架29形成能够从进人孔27进出的作业空间28。如图1A、图1B所示，该背面框架29的横剖面形状为：与前面一侧的周向（转动方向）宽度相比，背面一侧的周向（转动方向）宽度变窄。即，背面框架29包括：左、右侧面板29a，从轮辐前面板（前面板）21a的左右侧缘向后方垂直设置；倾斜面板29b，从左、右侧面板29a的后缘部向内侧倾斜，并且越朝向背面一侧越变窄；以及背面板29c，连接左右的倾斜面板29b的后缘部，从而使背面框架29为背面板29c宽度窄的大体梯形的横剖面形状。由此，可以减轻切削下来的沙土进入和搅拌产生的摩擦阻力，并且确保了强度，作业空间28在半径方向轴线RL（图2、图4）的周向两侧朝向后方的纵深变窄。

如图2、图4和图5所示，在主轮辐构件21上沿半径方向、以规定间距配置有多个刀头更换单元30。每个刀头更换单元30分别配置有两个更换用刀头31，该更换用刀头31配置在作为该主轮辐构件21中心的半径方向轴线RL上，可以充分确保作业空间28中的更换用刀头31后方的纵深方向和周向的宽度，从而提高了作业性。

（更换用刀头）

如图7A～图7C所示，更换用刀头31包括：圆筒形的基筒部31b；基台部31h和具有掘进刃31i的掘进刃部31a，该基台部31h安装在基筒部31b的前表面上，该掘进刃31i从该基台部31h向前方突出；以及凸缘部31c，从基筒部31b的后端部向外周一侧突出设置，并且形成有固定用螺栓孔。与基筒部31b相比掘进刃部31a的外径小，并且能够从后述的刀头导向孔38进入或退出。如图1A、图1B和图6所示，在基筒部31b内形成有中空部31d，该中空部31d用于插入能够抽出、推入更换用刀头31的推拉用千斤顶（辅助工具）55。并且，该中空部31d通过凸缘部31c的中心孔31j与作业空间28连通而开口。此外，在凸缘部31c的对称位置上形成有在掘进使用状态下进行定位的使用位置凹部31e。此外，在基筒部31b的前部形成有退避位置凹部31f，该退避位置凹部31f在更换用刀头31后退的更换退避位置上对其进行定位。另外，在凸缘部31c上设置有止转用边缘31g，通过平行地切削与所述使用位置凹部31e垂直交叉的面来形成该止转用边缘31g。

（刀头更换单元）

如图4所示，刀头更换单元30在主轮辐构件21的轮辐前面板21a上形成有安装孔部21b，该安装孔部21b为在半径方向轴线RL上使圆形的一部分相互重合的连续形状。各单元前面板32通过左右一对安装环片40分别嵌合在上述安装孔部21b的圆形部分内，并利用固定螺栓进行固定。在上述各单元前面板32的中心位置上设置有与盾构轴心O平行的开关轴心OC。在每个单元前面板32上、且在以所述开关轴心OC为中心的圆弧和半径方向轴线RL的两个交点上，分别形成有开口部33。并且，如图1A、图1B和图6所示，在单元前面板32的背面一侧通过安装环片40配置有闸板34，该闸板34以开关轴心OC为中心转动自如，在该闸板34上形成有两个阀口35，上述两个阀口35与两个开口部33自如地连通或封闭。并且，设置有闸门开关装置36，该闸门开关装置36能够使该闸板34在连通位置和封闭位置之间往复转动90度，该连通位置使阀口35与开口部33一致，该封闭位置使阀口35从开口部33位置偏转来封闭开口部33。此外，在闸板34的背面一侧安装有刀头导向件37，在该刀头导向件37上形成有两个刀头导向孔38，上述两个刀头导向孔38通过阀口35与开口部33连通。

（闸门开关装置）

所述闸门开关装置36由齿轮式转动机构构成，该齿轮式转动机构包括：外齿齿轮36a，以大约90度的范围形成在圆形的闸板34的外周部上、且在以开关轴心OC为中心的周向上；小齿轮36b，转动自如地支撑在刀头导向件37和安装环片40之间，并且与所述外齿齿轮36a啮合；以及驱动轴36c，向作业空间28一侧突出，用于固定该小齿轮36b。在该驱动轴36c上安装棘轮扳手等手动工具、或者电动式或油压式转矩扳手等自动工具，使驱动轴36c转动来驱动闸门开关装置36，从而使闸板34转动来开关开口部33。

此外，在闸板34的后表面（或前表面）上设置有转动限制件39，该转动限制件39限制闸板34的转动。该转动限制件39包括：圆弧槽39a，形成在闸板34的后表面上、且在以开关轴OC为中心横跨90度的范围内；以及导向销39b，突出设置在刀头导向件37的面板部41的内表面上，并且移动自如地与圆弧槽39a嵌合，该转动限制件39可以形成闸板34的转动极限。

按照上述闸门开关装置36，由于利用闸门开关装置36驱动闸板34的外周部来使闸板34转动，所以对作业空间28在空间上的干扰较少。此外，通过较小的转矩就可以使闸板34转动，并且可以通过手动工具或自动工具等简易的作业设备，容易地进行开关驱动。此外，由于闸板34为圆形，并且通过安装环片40将闸板34支撑成其外周部转动自如，所以不需要作为闸板34转动中心的轴构件，可以相应地使闸板34的外径变小，从而可以实现刀头更换单元30的紧凑化。

（刀头导向件）

刀头导向件37包括：面板部41，借助于安装环片40并利用固定螺栓将其外周部固定在单元前面板32上，来覆盖闸板34的后表面；两个保持筒部42，从该面板部41向后方突出设置，并且形成有刀头导向孔38；以及连接块43，连接在上述保持筒部42之间。并且，在连接块43的后端面上安装有固定块44，该固定块44与更换用刀头31的止转用边缘31g卡合。此外，在保持筒部42的后端面上形成有螺栓孔，借助于该螺栓孔并利用固定螺栓固定更换用刀头31的凸缘部31c，并且在保持筒部42的后端面上，通过离合螺栓46在对称位置上配置有定位用的卡止爪45，该卡止爪45自如地与使用位置凹部31e和退避位置凹部31f卡合或脱离。上述卡止爪45通过将离合螺栓46安装在长孔内，可以与使用位置凹部31e和退避位置凹部31f卡合或脱离，并且可以固定在使用位置凹部31e和退避位置凹部31f内。

（隔水用密封件）

在该刀头更换单元30中，为了防止高压泥水从掘进面一侧进入，在更换用刀头31的基台31h和基筒部31b后端部的外周部上，通过安装槽分别安装有第一、第二刀头用密封件51、52。在使用位置上利用第一刀头用密封件51，密封更换用刀头31和开口部33之间的间隙，并且利用第二刀头用密封件52，密封基筒部31b和刀头导向孔38之间的间隙。此外，在更换退避位置上，利用第一刀头用密封件51，密封更换用刀头31的基台31h和刀头导向孔38之间的间隙。上述第一、第二刀头用密封件51、52可以在更换更换用刀头31时进行更换，从而可以充分地确保密封性并提高可靠性。

当然，也可以通过安装槽将第一、第二刀头用密封件51、52安装在单元前面板32的滑动接触面以及面板部41的滑动接触面上。

此外，在闸板34的前表面和后表面、且位于阀口35的周向边缘部，通过安装槽安装有第一闸门用密封件53，并且在闸板34的外周部上通过安装槽安装有第二闸门用密封件54。利用前表面的第一、第二闸门用密封件53、54，防止泥水进入到闸板34和单元前面板32之间的间隙内，利用后表面的第一、第二闸门用密封件53、54，防止泥水进入到闸板34和面板部41之间的间隙内。

密封阀口35周围的第一闸门用密封件53，虽然在闸板34的转动中途通过开口部33或刀头导向孔38，但是由于在掘进作业中和更换作业中完全与滑动接触面紧密接触，损伤的危险性较低，所以可以充分确保密封性。此外，由于密封闸板34外周部的第二闸门用密封件54始终与滑动接触面紧密接触，密封空间的容积不会变化，损伤等的危险性也较低，所以可以充分确保密封性。

当然，也可以借助于安装槽，将第一、第二闸门用密封件53、54安装在单元前面板32一侧或面板部41一侧。

（推拉用千斤顶）

图1A、图1B和图6所示的推拉用千斤顶55是抽出、推入更换用刀头31的辅助工具，在背面框架29的背面板29c的内表面上沿半径方向轴线RL安装有断面为燕尾槽形的固定导向构件56。另一方面，推拉用千斤顶55的千斤顶主体55a插入到更换用刀头31的中空部31d内，固定在千斤顶主体55a外周部上的连接环57通过连接螺栓与凸缘部31c连接。并且，推拉用千斤顶55的活塞杆55b与卡合块58连接，该卡合块58以能自如地调整位置的方式与固定导向构件56嵌合。

因此，千斤顶主体55a插入到中空部31d内，且连接环57安装到更换用刀头31上。并且，活塞杆55b与嵌合在固定导向构件56内的卡合块58连接。此外，推拉用千斤顶55收缩，从而将更换用刀头31从开口部33、阀口35和刀头导向孔38中抽出。

按照上述结构，可以通过同样方式对下一个刀头更换单元30进行刀头更换作业。

（刀头更换单元30的刀头更换作业）

在隧道掘进状态下，更换用刀头31被固定在掘进使用位置上。如果向前掘进导致更换用刀头31磨损，则例如在具有作为目标的更换用刀头31的主轮辐构件21成为水平姿势的位置上，使刀盘驱动装置17停止。并且，作业人员从进人孔27进入到作业空间28内，进行刀头更换作业。

1）在作为目标的刀头更换单元30的作业空间28内，由作业人员分别从两个保持筒部42的背面，将推拉用千斤顶55的千斤顶主体55a通过更换用刀头31的中心孔31j分别插入到中空部31d内，千斤顶主体55a通过连接环57安装到更换用刀头31的凸缘部31c上。并且，卡合块58分别与安装在背面框架29的背面板29c上的固定导向构件56卡合，接着，推拉用千斤顶55的活塞杆55b伸展，使推拉用千斤顶55和卡合块58连接。

2）取下凸缘部31c的固定螺栓，使更换用刀头31与刀头导向件37分离，并且拧松离合螺栓46并使卡止爪45从使用位置凹部31e后退。

3）各推拉用千斤顶55分别收缩使更换用刀头31后退，如果掘进刃部31a的前端通过闸板34的阀口35被收容到刀头导向孔38内，则使卡止爪45突出以与退避位置凹部31f卡合，拧紧离合螺栓46来将各更换用刀头31分别固定在更换退避位置上。

4）如果将两个更换用刀头31固定在更换退避位置上，则使用手动工具或自动工具，驱动闸门开关装置36的驱动轴36c转动。并且，如果通过开关齿轮机构使闸板34转动90度，则由闸板34分别将两个开口部33封闭。

5）分别使各推拉用千斤顶55的活塞杆55b与固定导向构件56分离，并且将各千斤顶主体55a的连接环57从更换用刀头31的凸缘部31c上取下，在使各推拉用千斤顶55与更换用刀头31分离之后，取下各推拉用千斤顶55。

6）在拧松离合螺栓46并使卡止爪45从退避位置凹部31f后退之后，将磨损的更换用刀头31从刀头导向孔38中取出，并将其输送出去。

7）将送入到作业空间28内的新的更换用刀头31安装到刀头导向孔38内。并且，使卡止爪45与退避位置凹部31f卡合并拧紧离合螺栓46，并且将各更换用刀头31分别固定在更换退避位置上。

8）将推拉用千斤顶55的千斤顶主体55a从更换用刀头31的中心孔31j插入到中空部31d内，通过连接环57将千斤顶主体55a固定在更换用刀头31的凸缘部31c上。并且，使与固定导向构件56卡合的卡合块58和推拉用千斤顶55的活塞杆55b连接。

9）通过手动工具或自动工具，驱动闸门开关装置36使闸板34向相反方向转动90度，以使阀口35与两个开口部33一致，从而分别使开口部33敞开。

10）在拧松离合螺栓46并使卡止爪45从退避位置凹部31f后退之后，使各推拉用千斤顶55分别伸展，将更换用刀头31推入到刀头导向孔38内。并且，掘进刃部31a从阀口35通过开口部33向前方突出。此外，使卡止爪45与使用位置凹部31e卡合来进行定位，并且通过固定螺栓连接凸缘部31c和保持筒部42，从而在掘进使用位置上将新的更换用刀头31固定在刀头导向件37上。

11）将设置在各推拉用千斤顶55的千斤顶主体55a上的连接环57从更换用刀头31的凸缘部31c上取下，并且分别使活塞杆55b与固定导向构件56分离，将各推拉用千斤顶55从更换用刀头31上取下。

（外周刀头更换单元）

如图10A、图10B所示，所述外周刀头更换单元60设置有一个用于进行外周掘进的外周掘进刀头（更换用刀头）61。该外周掘进刀头61安装成相对于开关轴心OC向前方外周方向倾斜θ°。在与刀盘16的主轮辐构件21连接的外周前面板上，通过安装环62安装有圆形的外周单元前面板63，在靠向该外周单元前面板63外周的位置上形成有开口部64。在外周单元前面板63的后表面上通过安装环62配置有闸板65，该闸板65能够以开关轴心OC为中心在90度的范围内转动，在该闸板65上形成有一个阀口66，该阀口66能够与开口部64一致并连通。此外，在外周单元前面板63的背面通过安装环62安装有刀头导向件67，在该刀头导向件67上形成有与阀口66和开口部64连通的刀头导向孔68，该刀头导向孔68以与上述相同的倾斜角θ°倾斜。由于闸门开关装置36以及其他结构构件与刀头更换单元30结构相同，所以采用相同的附图标记并省略了说明。

（实施例1的效果）

按照上述实施例1，在使更换用刀头31后退并收容在刀头导向件37的刀头导向孔38内之后，利用闸门开关装置36使闸板34转动，阀口35从开口部33位置偏转，从而由闸板34来封闭开口部33。

因此，与以往使更换用刀头与转动支撑件一起转动的情况相比，由于使具有阀口35的闸板34转动，所以以较小的驱动力就可以封闭开口部33。此外，可以在轮辐前面板21a的背面隔着闸板34仅配置刀头导向件37，从而可以实现刀头更换单元30的轻量化和紧凑化，并且可以确保大的作业空间28。

此外，当更换刀头时，由于作用有地基的土压和水压，所以为了抽出或推入更换用刀头31，需要使用推拉用千斤顶55，但是由于仅使更换用刀头31沿直线方向后退，而不需要通过使其转动或侧移来位移成其他姿势，所以可以容易地设置推拉用千斤顶55。

此外，由于闸板34安装在轮辐前面板21a和刀头导向件37的面板部41之间，并且闸板34的外周部被安装环片40包围，驱动部分不会向作业空间28内露出，所以安全性高。

此外，由背面框架29形成的作业空间28的剖面形状为周向宽度在背面一侧（掘进机主体一侧）比前面一侧（刀盘一侧）窄，所以可以确保强度，并且可以减轻因切削下来的沙土进入和搅拌产生的摩擦阻力。此外，由于将更换用刀头31配置在半径方向轴线RL上，并且更换时仅使更换用刀头31沿直线方向朝后方后退，所以可以充分确保更换作业时抽出更换用刀头31方向的作业空间28，从而可以提高作业性。

另外，由于设置有第一、第二闸门用密封件53、54，所以可以有效地防止高压泥水从闸板34和单元前面板32之间的间隙以及闸板34和刀头导向件37之间的间隙进入。此外，由于设置有第一、第二刀头用密封件51、52，所以可以有效地防止高压泥水从更换用刀头31和刀头导向孔38之间的间隙进入。

此外，由于闸门开关装置36设置有由外齿齿轮36a和小齿轮36b构成的齿轮式转动机构，所以可以利用手动工具或自动工具使闸板34转动，从而可以容易地开关开口部33。

实施例2

（刀头更换单元）

上述实施例的刀头更换单元30在半径方向轴线RL上配置有两个更换用刀头31（开口部33），但是如图11A、图11B所示，在该刀头更换单元70中，以开关轴心OC为中心、等间隔（等角度）地设置有三个更换用刀头31。即，在刀头更换单元70中，在以开关轴心OC为中心的同一圆弧上每隔120°，分别形成有开口部33、阀口35和刀头导向孔38，并且设置有三个更换用刀头31。上述更换用刀头31分别设置成朝向前部外周一侧倾斜α°，并且由于除了闸门开关装置36使闸板34在120°的范围内往复转动以外，与上述实施例相同，所以采用相同的附图标记并省略了说明。

在上述刀头更换单元70中，由于可以设置三个更换用刀头31，所以有利于降低成本，此外，由于可以紧密地设置三个更换用刀头31，所以可以有效地进行掘进。并且，通过使更换用刀头31倾斜，可以有效地利用作业空间28的空间。

Claims (5)

1.一种掘进机的刀头更换装置，所述掘进机的刀头更换装置配置在刀盘上，所述刀盘设置在掘进机主体的前部，用于切削地基，

所述掘进机的刀头更换装置的特征在于包括：

背面框架，设置在所述刀盘的前面板的背面一侧，并且形成有作业人员能够进出的作业空间；

开口部，形成在所述前面板上，能使更换用刀头自如地抽推；

刀头导向件，设置在所述开口部的背面一侧，并且所述刀头导向件具有刀头导向孔，所述刀头导向孔能使所述更换用刀头自如地抽推或固定；

闸板，以绕与所述前面板垂直的开关轴心转动自如的方式配置在所述前面板和所述刀头导向件之间，并且所述闸板具有阀口，所述阀口能使所述更换用刀头自如地抽推；以及

闸门开关装置，能使所述闸板在连通位置和封闭位置之间转动，所述连通位置连通所述开口部和所述刀头导向孔，所述封闭位置封闭所述开口部。

2.根据权利要求1所述的掘进机的刀头更换装置，其特征在于，所述更换用刀头设置有多个，多个所述更换用刀头以所述闸板的开关轴心为中心，以等角度的间隔设置在同一圆周上。

3.根据权利要求2所述的掘进机的刀头更换装置，其特征在于，

所述更换用刀头设置有两个，两个所述更换用刀头配置在通过所述刀盘转动轴心的半径方向轴线上，

所述作业空间的与所述半径方向轴线垂直的剖面为背面一侧的周向宽度比前面一侧的周向宽度窄。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的掘进机的刀头更换装置，其特征在于，

在所述闸板和所述前面板之间、以及所述闸板和所述刀头导向件之间，分别设置有闸门用密封件，所述闸门用密封件用于使所述闸板的外周部和所述阀口的周向边缘部隔水，

在所述更换用刀头和所述刀头导向孔之间的间隙内设置有刀头用密封件，所述刀头用密封件用于隔水。

5.根据权利要求1或2所述的掘进机的刀头更换装置，其特征在于，所述闸门开关装置具有齿轮式转动机构，所述齿轮式转动机构包括：外齿齿轮，形成在所述闸板的外周部上、且在以开关轴心为中心的周向上；以及小齿轮，与所述外齿齿轮啮合。

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