CN106522969B - 一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，包括环形刀盘、中心刀、多条刀架臂、法兰盘、刀架臂出口、多条支撑臂及盾壳；多条刀架臂及多条支撑臂分别呈辐射状布置成内锥形结构，并同轴设置在盾壳内，且多条刀架臂分别与多条支撑臂固定连接或沿多条支撑臂滑动；多个刀具分别安装在多条刀架臂上，多条支撑臂固定安装在法兰盘上，环形刀盘固定安装在多条支撑臂的前端；中心刀设置在法兰盘的中部，刀架臂出口位于法兰盘的中部，法兰盘由动力装置驱动转动。本发明的辐条呈锥形布置，由刀架臂可以在导轨上滑动，更换刀具更方便、快捷，解决了现有技术的盾构机的不足。

Description

一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部

技术领域

本发明涉及一种盾构机，尤其涉及一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部。

背景技术

在我国，习惯上将用于软土地层的称为盾构，盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）等，现有技术的辐条式盾构机头部是平面的，不容易更换刀具。

发明内容

本发明的目的：提供一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，能方便、快捷的更换刀具，解决现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，包括加强环、中心刀、多条刀架臂、法兰盘、刀架臂出口、多条支撑臂及盾壳；所述的多条刀架臂及多条支撑臂分别呈辐射状布置成内锥形结构，并同轴设置在所述的盾壳内，且所述的多条刀架臂分别与所述的多条支撑臂固定连接或沿所述的多条支撑臂滑动；多个刀具分别安装在所述的多条刀架臂上，所述的多条支撑臂固定安装在所述的法兰盘上，所述的加强环固定安装在所述的多条支撑臂的前端；所述的中心刀设置在所述的法兰盘的中部，所述的刀架臂出口位于所述的法兰盘的中部，所述的法兰盘由动力装置驱动转动。

上述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其中，还包括支撑板，所述的支撑板呈内锥形布置在所述的加强环上。

上述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其中，还包括多根加强臂、支撑轮、支撑台及密封环，所述的多根加强臂的一端分别固定连接在所述的多条支撑臂的侧端面上，所述的支撑台呈环形固定在所述的盾壳内，所述的多根加强臂的另一端分别通过所述的支撑轮设置在所述的支撑台上或直接压在所述的支撑台上，所述的密封环包裹在所述的加强臂与所述的支撑台的连接处。

上述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其中，还包括刀架臂通道及密封门，所述的密封门设置在所述的多条刀架臂、法兰盘及刀架臂出口的连接处；所述的刀架臂通道由下向上或水平设置在所述的盾壳内，位于所述的多条刀架臂及刀架臂出口的外侧，所述的刀架臂通道与所述的支撑臂伸出位置平行，且所述的刀架臂通道与所述的密封门密封适配连接，所述的刀架臂固定在所述的盾壳内并与所述的盾壳相对固定。

上述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其中，所述的加强环呈圆筒形结构，所述的圆筒形结构由纵向及横向的环形结构构成。

上述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其中，所述的加强环上设有多个刀槽和刀具。

上述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其中，所述的刀架臂及支撑臂上设有导轨副，所述的支撑臂上有与所述的导轨副相适配的导轨，所述的刀架臂上设有与所述的支撑臂的导轨相适配的导轨槽，使所述的刀架臂沿所述的支撑臂滑动。

上述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其中，所述的刀架臂上设有轴架，所述的刀具为滚刀并适配固定在所述的刀架臂的轴架上。

上述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其中，还包括泡沫管，所述的泡沫管设置在所述的刀架臂或支撑臂上。

上述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其中，所述的刀架臂为一体结构或可拆卸的分节结构。

本发明的辐条呈锥形布置，由刀架臂可以在导轨上滑动，更换刀具更方便。

附图说明

图1是本发明一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部的实施例1的主视原理图。

图2是本发明一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部的实施例1的侧视原理图。

图3是本发明一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部的实施例1的刀架臂、支撑臂、法兰盘和刀架臂出口的原理图。

图4是本发明一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部的实施例2的主视原理图。

图5是本发明一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部的实施例2的侧视原理图。

图6是本发明一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部的一种刀架臂和支撑臂的原理图。

图7是本发明一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部的另一种刀架臂和支撑臂的原理图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

实施例1：

请参见附图1至附图3所示，一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，包括加强环1、中心刀4、多条刀架臂5、法兰盘6、刀架臂出口7、多条支撑臂8及盾壳9；所述的多条刀架臂5及多条支撑臂8分别呈辐射状布置成内锥形结构，并同轴设置在所述的盾壳9内，且所述的多条刀架臂5分别与所述的多条支撑臂8固定连接或沿所述的多条支撑臂8滑动；多个刀具3分别安装在所述的多条刀架臂5上，所述的多条支撑臂8固定安装在所述的法兰盘6上，所述的加强环1固定安装在所述的多条支撑臂8的前端；所述的中心刀4设置在所述的法兰盘6的中部，所述的刀架臂出口7位于所述的法兰盘6的中部，所述的法兰盘6由动力装置驱动转动。

所述的刀架臂5及支撑臂8上设有导轨副，所述的支撑臂8上有与所述的导轨副相适配的导轨，所述的刀架臂5上设有与所述的支撑臂8的导轨相适配的导轨槽，使所述的刀架臂5沿所述的支撑臂8滑动。

所述的加强环1为圆筒形结构，所述的圆筒形结构的加强环1由纵向及横向的环形结构构成。

所述的加强环1上安装有多个刀槽2及多个刀具3。所述的多根加强臂10的一端分别固定设置在所述的法兰盘6的边缘处，所述的多根加强臂10的另一端分别固定设置在所述的多条刀架臂5的中部。

切削作业时，刀架臂5和支撑臂8用螺丝等各种固定方式固定在一起，需要换刀架时，松开螺丝，刀架臂5滑出。正常使用时，驱动装置带动法兰盘6转动，与法兰盘6固定连接的支撑臂8同时转动，支撑臂8带动刀架臂5转动，刀架臂5上的刀具3同步转动，支撑臂8还带动加强环1转动，从而带动加强环1和刀架臂5上的刀具3进行切削作业，多个刀具3可采用刮刀。需要换刀具时，先将需要换刀具3的刀架臂5停在下方，当然也可以停在水平方向，但由于有螺旋输料器不能停在上方。然后解除刀架臂5与支撑臂8的固定，让刀架臂5沿刀槽2向后方滑出，然后在后部更换刀具3。

盾构机的其他部分可以用现有的各种盾构装置，比如动力装置，推进装置，螺旋输料器，铰接装置，管片拼装机，盾尾等等，都可以用现有技术，具体实现方法和用处不在本发明之内，因此不再述说。

实施例2：

请参见附图4及附图5所示，还包括加强环1、多根加强臂10、支撑板11、多个支撑轮12、支撑台13、密封环14、刀架臂通道15及密封门16；所述的密封门16设置在所述的多条刀架臂5、法兰盘6及刀架臂出口7的连接处；加强环1上没有刀具，但刀架臂5最前端有刀具，这样所有刀具3就都在刀架臂5上，就都可以换刀具3了，所述的刀架臂通道15由下向上或水平设置在所述的盾壳9内，位于所述的多条刀架臂5及刀架臂出口7的外侧，所述的刀架臂通道15与所述的支撑臂8伸出位置平行，且所述的刀架臂通道15与所述的密封门16密封适配连接，使所述的刀架臂通道15与所述的盾壳9相对固定；所述的加强环1呈圆筒形结构，所述的支撑板11呈内锥形布置在所述的加强环1上，所述的支撑台13呈环形设置在所述的盾壳9内，所述的多根加强臂10的一端分别固定连接在所述的多条支撑臂8的侧端面上，所述的多根加强臂10的另一端分别通过所述的支撑轮12设置在所述的支撑台13上，所述的密封环14包裹在所述的支撑轮12及支撑台13上。

所述的加强臂10的另一端还可以直接压在所述的支撑台13上，所述的环形的密封环14包裹在所述的加强臂10与所述的支撑台13的连接处。

所述的刀架臂5及支撑臂8上设有导轨副，所述的支撑臂8上有与所述的导轨副相适配的导轨，所述的刀架臂5上设有与所述的支撑臂8的导轨相适配的导轨槽，使所述的刀架臂5沿所述的支撑臂8滑动。可以用伸缩套把导轨保护起来。

支撑板11有利于保证土层的稳定。实际使用时支撑板11与加强环1之间还可以设置支撑臂8，这样就有更好的受力。

请参见附图6所示，所述的刀架臂5上设有轴架，所述的刀具3为滚刀并适配固定在所述的刀架臂5的轴架上。

请参见附图7所示，

所述的刀架臂5及支撑臂8上设有导轨副，所述的支撑臂8上有与所述的导轨副相适配的导轨槽，所述的刀架臂5上设有与所述的支撑臂8的导轨相适配的导轨，使所述的刀架臂5沿所述的支撑臂8滑动。所述的多个刀具3为刮刀并固定在所述的刀架臂5上。

实际使用时，刀架臂5上装的刀具3可以是切削刀，切刀，先行刀，刮刀，滚刀等各种现有刀具。

可以用伸缩套把导轨保护起来。

还包括泡沫管，所述的泡沫管设置在所述的刀架臂5或支撑臂8上。

所述的刀架臂5为一体结构或可拆卸的分节结构，每节之间可拆卸连接，这样拆除时可以更方便。

刀架臂5的通道处还可以设置方便人站的架子。

切削作业时，刀架臂5和支撑臂8用螺丝等各种固定方式固定在一起，需要换刀架时，松开螺丝，刀架臂5滑出。

密封门16在闭胸式土压平衡式盾构机中，可以起到密封作用，刀架臂通道15方便换刀时更好的密封；有了支撑板11可以在需要的土层时给予土层更好的支撑；有了加强臂10使支撑臂8受力更好，密封环14可防止泥沙进入。

由于盾构机是极其复杂的系统，也是现有的重要装备，本发明主要在于切削方式的形状，和切削刀具容易更换，因此其他部分没有过多涉及很复杂，实际使用中除盾构机头部其他部分都可以用现有的各种方案，比如驱动装置既可以用变频电机式又可以用液压马达式，可以土压平衡式的敞口式，半敞口式，闭胸式或者泥水平衡式，气压复合模式等等，土压平衡式和泥水平衡式就需要设置用承压隔板，土压平衡式使用螺旋输料器就泥水平衡式使用泥浆泵。

另外本发明中的附图原理简图切口环等都没有画出，只为说明原理，甚至才用特殊的方法可以用滚刀。

综上所述，本发明的辐条呈锥形布置，由刀架臂可以在导轨上滑动，更换刀具更方便。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其特征在于：包括加强环、中心刀、多条刀架臂、法兰盘、刀架臂出口、多条支撑臂及盾壳；所述的多条刀架臂及多条支撑臂分别呈辐射状布置成内锥形结构，并同轴设置在所述的盾壳内，且所述的多条刀架臂沿所述的多条支撑臂滑动；多个刀具分别安装在所述的多条刀架臂上，所述的多条支撑臂固定安装在所述的法兰盘上，所述的加强环固定安装在所述的多条支撑臂的前端；所述的中心刀设置在所述的法兰盘的中部，所述的刀架臂出口位于所述的法兰盘的中部，所述的法兰盘由动力装置驱动转动，所述的刀架臂及支撑臂上设有导轨副，所述的支撑臂上有与所述的导轨副相适配的导轨，所述的刀架臂上设有与所述的支撑臂的导轨相适配的导轨槽，使所述的刀架臂沿所述的支撑臂滑动。

2.根据权利要求1所述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其特征在于：还包括支撑板，所述的支撑板呈内锥形布置在所述的加强环上。

3.根据权利要求2所述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其特征在于：还包括多根加强臂、支撑轮、支撑台及密封环，所述的多根加强臂的一端分别固定连接在所述的多条支撑臂的侧端面上，所述的支撑台呈环形固定在所述的盾壳内，所述的多根加强臂的另一端分别通过所述的支撑轮设置在所述的支撑台上，或者，所述的多根加强臂的另一端直接压在所述的支撑台上，所述的密封环包裹在所述的加强臂与所述的支撑台的连接处。

4.根据权利要求2所述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其特征在于：还包括刀架臂通道及密封门，所述的密封门设置在所述的多条刀架臂、法兰盘及刀架臂出口的连接处；所述的刀架臂通道由下向上或水平设置在所述的盾壳内，位于所述的多条刀架臂及刀架臂出口的外侧，所述的刀架臂通道与所述的支撑臂伸出方向平行，且所述的刀架臂通道与所述的密封门密封适配连接。

5.根据权利要求1所述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其特征在于：所述的加强环呈圆筒形结构，所述的圆筒形结构由纵向及横向的环形结构构成。

6.根据权利要求5所述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其特征在于：所述的加强环上设有多个刀槽和刀具。

7.根据权利要求1所述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其特征在于：所述的刀架臂上设有轴架，所述的刀具为滚刀并适配固定在所述的刀架臂的轴架上。

8.根据权利要求1所述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其特征在于：还包括泡沫管，所述的泡沫管设置在所述的刀架臂或支撑臂上。

9.根据权利要求1所述的内锥形辐条式易更换刀具的盾构机头部，其特征在于：所述的刀架臂为一体结构或可拆卸的分节结构。