CN103233745A - 掘进机用行星式刀盘 - Google Patents
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Abstract
一种掘进机用行星式刀盘，其包括主刀盘、若干行星小刀盘和多把刀具，所述主刀盘为一辐条式刀盘，其通过螺栓与所述掘进机的驱动装置固定连接并随之进行公转，该主刀盘包括相互成一角度的主辐条和副辐条，所述行星小刀盘为一不规则形状刀盘，其通过轴承安装在所述副辐条上，并且在随所述主刀盘进行公转的同时进行自转，所述多把刀具为带有刃口的土体切削刀具，其分别安装在所述主辐条和各行星小刀盘上并随着它们的运动进行土体切削。本发明具有结构简单、适应性强的优点，其通过调整本身的结构参数，能够改变刀盘的切削轨迹，从而完成包括矩形、椭圆形等各类异形截面隧道的全断面切削施工。
Description
技术领域
本发明涉及一种隧道施工设备，具体涉及一种掘进机用行星式刀盘，属于建筑机械领域。
背景技术
异形截面隧道的施工设备是地下工程技术领域中的一个难点，因为通常盾构掘进机的刀盘都是圆型的，无法适应异形截面，如矩形、椭圆形等截面隧道的施工。为了解决这个问题，业内技术人员也一直不懈地努力，如名称为《多刀盘矩形顶管机》的中国专利（专利号：200920067574.5）通过多刀盘切削土体来实现矩形隧道顶管施工，但是以上专利所述顶管机只适用于矩形隧道施工，对于其他异形隧道就无能为力，而且多刀盘矩形顶管机有一个致命的弱点，就是不能够全断面切削，因而造成对土体扰动大、挤压明显。现有技术中还未曾出现一种能够适应各类异形截面隧道施工的掘进设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的空白，提供一种掘进机用行星刀盘，其能够普遍适应包括矩形、方形等各类异形截面隧道的施工，以提高掘进机的施工适应范围，增加掘进机的功能。
本发明是通过以下技术方案来解决其技术问题的：
一种掘进机用行星式刀盘，其包括主刀盘、若干行星小刀盘和多把刀具，所述主刀盘为一辐条式刀盘，其通过螺栓与所述掘进机的驱动装置固定连接并随之进行公转，该主刀盘包括相互成一角度的主辐条和副辐条，所述行星小刀盘为一不规则形状刀盘，其通过轴承安装在所述副辐条上，并且在随所述主刀盘进行公转的同时进行自转，所述多把刀具为带有刃口的土体切削刀具，其分别安装在所述主辐条和各行星小刀盘上并随着它们的运动进行土体切削。
所述的主刀盘的公转方向与行星小刀盘的自转方向相反。
所述的主刀盘的公转与行星小刀盘自转的转速比为1：2，其形状为圆形或椭圆形。
所述的主刀盘的公转与行星小刀盘自转的转速比为1：4，其形状为水滴形。
所述的行星小刀盘自转的轴心与其形心相互同心或偏心。
本发明所述掘进机用行星式刀盘利用主刀盘绕自身轴线进行自转进行圆形断面切削，利用安装在主刀盘上的行星小刀盘在随主刀盘公转的同时进行自转来进行未切削处的土体切削，从而通过主刀盘和行星小刀盘的合成切削运动来完成异形截面隧道的全断面切削。本专利通过改变行星小刀盘的形状、行星小刀盘自转与主刀盘公转转速之比以及行星小刀盘的个数，实现了对包括矩形、方形、椭圆形等各类异形断面的全断面切削，从而完成各种异形截面隧道的掘进工作。本发明具有结构简单、性能全面、适应性强的优点，能够胜任各类异形截面隧道的施工。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为本发明第二实施例的结构示意图。
图4为本发明第三实施例的结构示意图。
图5为本发明第四实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
首先请参阅图1和图2本发明第一实施例的结构示意图，图示掘进机用行星式刀盘包括主刀盘1、若干行星小刀盘2和多把刀具3，本实施例中，该行星小刀盘2数量为2个。
所述主刀盘1为一辐条式刀盘，其通过螺栓与所述掘进机的驱动装置固定连接，并且随该胸板进行旋转，即公转。该主刀盘1包括相互成一角度的主辐条1.1和一副辐条1.2，本实施例中，主辐条1.1与副辐条1.2成直角，该主辐条1.1上安装有多把刀具3以进行土体切削。
所述行星小刀盘2为一不规则形状刀盘，其通过轴承安装在所述主刀盘1的副辐条1.1上，并且在随所述主刀盘1进行公转的同时进行自转。本实施例中，所述的行星小刀盘2的形状为椭圆形，其自转的轴心与其形心相互偏心；所述的主刀盘1的公转方向与行星小刀盘2的自转方向相反，并且主刀盘1的公转与行星小刀盘自转的转速比为1：2。
所述多把刀具3为带有刃口的土体切削刀具，其分别安装在所述主刀盘1的主辐条1.1上和各行星小刀盘2上，并且随着它们的运动进行土体切削。本实施例所述掘进机用行星式刀盘的切削断面为矩形。
请参阅图3本发明第二实施例的结构示意图，该实施例的结构基本与上述第一实施例相同，所不同的是，所述的行星小刀盘2的自转轴心与其形心相互同心，本实施例所述掘进机用行星式刀盘的切削断面为方形。
请参阅图4本发明第三实施例的结构示意图，该实施例的结构基本与上述第一实施例相同，所不同的是，所述的行星小刀盘2的形状为水滴形，其自转的轴心与其形心相互偏心，所述的主刀盘1的公转与行星小刀盘自转的转速比为1：4。本实施例所述掘进机用行星式刀盘的切削断面为方形。
请参阅图5本发明第四实施例的结构示意图，该实施例的结构基本与上述第一实施例相同，所不同的是，所述的行星小刀盘2的形状为圆形，其自转的轴心与其形心相互偏心。本实施例所述掘进机用行星式刀盘的切削断面为椭圆形。
综上所述，本发明所述的掘进机用行星式刀盘通过调整其本身的结构参数，能够改变刀盘的切削轨迹，从而完成不同异形断面土层的全断面切削。
Claims (7)
1.一种掘进机用行星式刀盘，其特征在于：所述行星式刀盘包括主刀盘、若干行星小刀盘和多把刀具，所述主刀盘为一辐条式刀盘，其通过螺栓与所述掘进机的驱动装置固定连接并随之进行公转，该主刀盘包括相互成一角度的主辐条和副辐条，所述行星小刀盘为一不规则形状刀盘，其通过轴承安装在所述副辐条上，并且在随所述主刀盘进行公转的同时进行自转，所述多把刀具为带有刃口的土体切削刀具，其分别安装在所述主辐条和各行星小刀盘上并随着它们的运动进行土体切削。
2.根据权利要求1所述的掘进机用行星式刀盘，其特征在于：所述的主刀盘的公转方向与行星小刀盘的自转方向相反。
3.根据权利要求2所述的掘进机用行星式刀盘，其特征在于：所述的主刀盘的公转与行星小刀盘自转的转速比为1：2。
4.根据权利要求3所述的掘进机用行星式刀盘，其特征在于：所述的行星小刀盘的形状为圆形或椭圆形。
5.根据权利要求2所述的掘进机用行星式刀盘，其特征在于：所述的主刀盘的公转与行星小刀盘自转的转速比为1：4。
6.根据权利要求5所述的掘进机用行星式刀盘，其特征在于：所述的行星小刀盘的形状为水滴形。
7.根据权利要求1所述的掘进机用行星式刀盘，其特征在于：所述的行星小刀盘自转的轴心与其形心相互同心或偏心。
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