CN107120123B - 一种顶进机刀盘 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种顶进机刀盘，包括顶进盘和中央控制器；顶进盘为圆形；沿顶进方向，顶进盘前端面上设有钻刀，顶进盘后端面上固定有第一电机，钻刀与第一电机的动力输出轴连接，第一电机与中央控制器通过电信号连接；钻刀包括中央钻刀和边缘钻刀，中央钻刀的中心轴与顶进盘的圆心位置对应，边缘钻刀以顶进盘的圆心为中心均匀分布；中央钻刀的中心轴水平放置，各边缘钻刀的中心轴以顶进盘的圆心为中心呈放射状设置。本发明的有益效果是：破岩能力强，钻刀顶进快速，解决了现有顶进机刀盘易卡壳的问题。
Description
技术领域
本发明属于地下顶管工程设备技术领域，具体涉及一种顶进机刀盘。
背景技术
顶管技术是一种常用的非开挖技术，可以安全地穿越公路、铁路、河流，甚至能在建筑物底下穿过，有效进行环境保护。顶管技术施工无需隔断施工，避免开挖施工影响交通、破坏路面、破坏地表植被、影响正常的活动和居民的日常生活，以及存在大量的土方工程，极大地缩短了施工工期。然而，现有的顶管机破岩能力差、顶进缓慢，甚至出现刀盘卡壳无法继续顶进的情况。
发明内容
为解决现有顶管机刀盘破岩能力差、顶进缓慢、刀盘易卡壳等问题，本发明的目的在于提供一种顶进机刀盘。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种顶进机刀盘，包括顶进盘和中央控制器；上述顶进盘为圆形；沿顶进方向，上述顶进盘前端面上设有钻刀，上述顶进盘后端面上固定有第一电机，上述钻刀与上述第一电机的动力输出轴连接，上述第一电机与上述中央控制器通过电信号连接；上述钻刀包括中央钻刀和边缘钻刀，上述中央钻刀的中心轴与上述顶进盘的圆心位置对应，上述边缘钻刀以上述顶进盘的圆心为中心均匀分布；上述中央钻刀的中心轴水平放置，各上述边缘钻刀的中心轴以上述顶进盘的圆心为中心呈放射状设置。
本发明优选地，沿顶进方向，上述顶进盘后方设有圆形的定位盘；上述定位盘与上述顶进盘圆心对齐；上述定位盘前端面上设有导轨；上述顶进盘的圆周面上设有连杆，上述连杆上固定有第二电机，上述第二电机的动力输出轴上连接有滑轮；上述滑轮与上述导轨内壁紧密接触，上述第二电机与上述中央控制器通过电信号连接。
本发明优选地，上述导轨包括至少4个，各上述导轨以上述定位盘的圆心为中心均匀分布。
本发明优选地，沿顶进方向，上述定位盘后方设有圆形的固定盘；上述固定盘与上述定位盘大小相同、圆心对齐；上述固定盘上设有第三电机，上述第三电机与上述定位盘的中心通过转轴连接。
本发明优选地，上述钻刀呈圆锥体，上述钻刀的圆锥面上设有螺纹。
本发明优选地，靠近上述顶进盘的一端，上述导轨内壁设有前置压力传感器；靠近上述定位盘的一端，上述导轨内壁设有后置压力传感器；上述前置压力传感器、上述后置压力传感器分别与上述中央控制器通过电信号连接。
本发明优选地，上述固定盘的后端面上设有顶管连接件。
第一电机带动钻刀高速旋转，钻刀在岩土中钻孔顶进。中央钻刀的中心轴保持水平，边缘钻刀的中心轴以顶进盘的圆心为中心呈放射状，在中央钻刀和边缘钻刀的钻进作用下，岩土结构被均匀破坏。
顶进盘通过滑轮与定位盘上的导轨紧密接触，通过滑轮的滑动作用，可以使顶进盘沿导轨前后滑动，当岩土结构过于紧实钻进困难时，钻刀可能被岩土卡死，此时，可以控制第二电机转动，带动滑轮转动，使顶进盘沿导轨往后回撤，则可以将钻刀方便地拔出，继而重新向前顶进，通过多次反复的回撤、顶进，可以将硬度较大的岩土结构逐渐破坏。
导轨包括至少4个，以定位盘的圆心为中心均匀分布，对顶进盘起到良好的稳固和支撑作用。
固定盘上设有第三电机，在第一次顶进完成后，将钻刀拔出，通过控制第三电机转动，带动定位盘和顶进盘旋转，使钻刀偏转一定的角度后再次顶进，这样，在岩土结构上钻孔更加细密，能够更有效地破坏岩土结构。
钻刀为圆锥体，方便将钻刀从岩土结构中拔出，钻刀圆锥面上设有螺纹，可以提高钻土效果。
导轨内设有前置压力传感器和后置压力传感器，起到了对滑轮行程的限位作用。当滑轮运行触碰到前置压力传感器时，前置压力传感器向中央控制器发射信号，中央控制器控制第二电机停转，则滑轮停止转动；当滑轮运行触碰到后置压力传感器时，后置压力传感器向中央控制器发射信号，中央控制器控制第二电机停转，则滑轮停止转动。
固定盘后端面上的顶管连接件用于连接顶管。
本发明至少能够达到一项以下有益效果：
1.破岩能力强，钻孔细密，有利于瓦解和剥离岩土结构；
2.钻刀顶进快速，有利于缩短工期；
3.钻刀易钻易拔，解决了现有顶进机刀盘易卡壳的问题。
附图说明
图1是本发明的正视图。
图2是本发明的左视图。
附图中各序号及其对应名称如下：
顶进盘1、第一电机2、中央钻刀3、边缘钻刀4、定位盘5、导轨6、连杆7、第二电机8、滑轮9、固定盘10、第三电机11、转轴12、前置压力传感器13、后置压力传感器14、顶管连接件15。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的解释说明。
实施例1
如图1和图2所示，包括顶进盘1和中央控制器；顶进盘1为圆形；沿顶进方向，顶进盘1前端面上设有钻刀，顶进盘1后端面上固定有第一电机2，钻刀与第一电机2的动力输出轴连接，第一电机2与中央控制器通过电信号连接；钻刀包括中央钻刀3和边缘钻刀4，中央钻刀3的中心轴与顶进盘1的圆心位置对应，边缘钻刀4以顶进盘1的圆心为中心均匀分布；中央钻刀3的中心轴水平放置，各边缘钻刀4的中心轴以顶进盘1的圆心为中心呈放射状设置。
沿顶进方向，顶进盘1后方设有圆形的定位盘5；定位盘5与顶进盘1圆心对齐；定位盘5前端面上设有导轨6；顶进盘1的圆周面上设有连杆7，连杆7上固定有第二电机8，第二电机8的动力输出轴上连接有滑轮9；滑轮9与导轨6内壁紧密接触，第二电机8与中央控制器通过电信号连接。
导轨6包括4个，各导轨6以定位盘5的圆心为中心均匀分布。
沿顶进方向，定位盘5后方设有圆形的固定盘10；固定盘10与定位盘5大小相同、圆心对齐；固定盘10上设有第三电机11，第三电机11与定位盘5的中心通过转轴12连接。
钻刀呈圆锥体，钻刀的圆锥面上设有螺纹。
靠近顶进盘1的一端，导轨6内壁设有前置压力传感器13；靠近定位盘5的一端，导轨6内壁设有后置压力传感器14；前置压力传感器13、后置压力传感器14分别与中央控制器通过电信号连接。
固定盘10的后端面上设有顶管连接件15。
实施例2
如图1和图2所示，包括顶进盘1和中央控制器；顶进盘1为圆形；沿顶进方向，顶进盘1前端面上设有钻刀，顶进盘1后端面上固定有第一电机2，钻刀与第一电机2的动力输出轴连接，第一电机2与中央控制器通过电信号连接；钻刀包括中央钻刀3和边缘钻刀4，中央钻刀3的中心轴与顶进盘1的圆心位置对应，边缘钻刀4以顶进盘1的圆心为中心均匀分布；中央钻刀3的中心轴水平放置，各边缘钻刀4的中心轴以顶进盘1的圆心为中心呈放射状设置。
沿顶进方向，顶进盘1后方设有圆形的定位盘5；定位盘5与顶进盘1圆心对齐；定位盘5前端面上设有导轨6；顶进盘1的圆周面上设有连杆7，连杆7上固定有第二电机8，第二电机8的动力输出轴上连接有滑轮9；滑轮9与导轨6内壁紧密接触，第二电机8与中央控制器通过电信号连接。
导轨6包括4个，各导轨6以定位盘5的圆心为中心均匀分布。
沿顶进方向，定位盘5后方设有圆形的固定盘10；固定盘10与定位盘5大小相同、圆心对齐；固定盘10上设有第三电机11，第三电机11与定位盘5的中心通过转轴12连接。
钻刀呈圆锥体，钻刀的圆锥面上设有螺纹。
靠近顶进盘1的一端，导轨6内壁设有前置压力传感器13；靠近定位盘5的一端，导轨6内壁设有后置压力传感器14；前置压力传感器13、后置压力传感器14分别与中央控制器通过电信号连接。
实施例3
如图1和图2所示，包括顶进盘1和中央控制器；顶进盘1为圆形；沿顶进方向，顶进盘1前端面上设有钻刀，顶进盘1后端面上固定有第一电机2，钻刀与第一电机2的动力输出轴连接，第一电机2与中央控制器通过电信号连接；钻刀包括中央钻刀3和边缘钻刀4，中央钻刀3的中心轴与顶进盘1的圆心位置对应，边缘钻刀4以顶进盘1的圆心为中心均匀分布；中央钻刀3的中心轴水平放置，各边缘钻刀4的中心轴以顶进盘1的圆心为中心呈放射状设置。
沿顶进方向，顶进盘1后方设有圆形的定位盘5；定位盘5与顶进盘1圆心对齐；定位盘5前端面上设有导轨6；顶进盘1的圆周面上设有连杆7，连杆7上固定有第二电机8，第二电机8的动力输出轴上连接有滑轮9；滑轮9与导轨6内壁紧密接触，第二电机8与中央控制器通过电信号连接。
导轨6包括4个，各导轨6以定位盘5的圆心为中心均匀分布。
沿顶进方向，定位盘5后方设有圆形的固定盘10；固定盘10与定位盘5大小相同、圆心对齐；固定盘10上设有第三电机11，第三电机11与定位盘5的中心通过转轴12连接。
钻刀呈圆锥体，钻刀的圆锥面上设有螺纹。
实施例4
如图1和图2所示，包括顶进盘1和中央控制器；顶进盘1为圆形；沿顶进方向，顶进盘1前端面上设有钻刀，顶进盘1后端面上固定有第一电机2，钻刀与第一电机2的动力输出轴连接，第一电机2与中央控制器通过电信号连接；钻刀包括中央钻刀3和边缘钻刀4，中央钻刀3的中心轴与顶进盘1的圆心位置对应，边缘钻刀4以顶进盘1的圆心为中心均匀分布；中央钻刀3的中心轴水平放置，各边缘钻刀4的中心轴以顶进盘1的圆心为中心呈放射状设置。
沿顶进方向，顶进盘1后方设有圆形的定位盘5；定位盘5与顶进盘1圆心对齐；定位盘5前端面上设有导轨6；顶进盘1的圆周面上设有连杆7，连杆7上固定有第二电机8，第二电机8的动力输出轴上连接有滑轮9；滑轮9与导轨6内壁紧密接触，第二电机8与中央控制器通过电信号连接。
导轨6包括4个，各导轨6以定位盘5的圆心为中心均匀分布。
沿顶进方向，定位盘5后方设有圆形的固定盘10；固定盘10与定位盘5大小相同、圆心对齐；固定盘10上设有第三电机11，第三电机11与定位盘5的中心通过转轴12连接。
实施例5
包括顶进盘1和中央控制器；顶进盘1为圆形；沿顶进方向，顶进盘1前端面上设有钻刀，顶进盘1后端面上固定有第一电机2，钻刀与第一电机2的动力输出轴连接，第一电机2与中央控制器通过电信号连接；钻刀包括中央钻刀3和边缘钻刀4，中央钻刀3的中心轴与顶进盘1的圆心位置对应，边缘钻刀4以顶进盘1的圆心为中心均匀分布；中央钻刀3的中心轴水平放置，各边缘钻刀4的中心轴以顶进盘1的圆心为中心呈放射状设置。
沿顶进方向，顶进盘1后方设有圆形的定位盘5；定位盘5与顶进盘1圆心对齐；定位盘5前端面上设有导轨6；顶进盘1的圆周面上设有连杆7，连杆7上固定有第二电机8，第二电机8的动力输出轴上连接有滑轮9；滑轮9与导轨6内壁紧密接触，第二电机8与中央控制器通过电信号连接。
导轨6包括5个，各导轨6以定位盘5的圆心为中心均匀分布。
实施例6
如图1和图2所示，包括顶进盘1和中央控制器；顶进盘1为圆形；沿顶进方向，顶进盘1前端面上设有钻刀，顶进盘1后端面上固定有第一电机2，钻刀与第一电机2的动力输出轴连接，第一电机2与中央控制器通过电信号连接；钻刀包括中央钻刀3和边缘钻刀4，中央钻刀3的中心轴与顶进盘1的圆心位置对应，边缘钻刀4以顶进盘1的圆心为中心均匀分布；中央钻刀3的中心轴水平放置，各边缘钻刀4的中心轴以顶进盘1的圆心为中心呈放射状设置。
沿顶进方向，顶进盘1后方设有圆形的定位盘5；定位盘5与顶进盘1圆心对齐；定位盘5前端面上设有导轨6；顶进盘1的圆周面上设有连杆7，连杆7上固定有第二电机8，第二电机8的动力输出轴上连接有滑轮9；滑轮9与导轨6内壁紧密接触，第二电机8与中央控制器通过电信号连接。
实施例7
如图1和图2所示，包括顶进盘1和中央控制器；顶进盘1为圆形；沿顶进方向，顶进盘1前端面上设有钻刀，顶进盘1后端面上固定有第一电机2，钻刀与第一电机2的动力输出轴连接，第一电机2与中央控制器通过电信号连接；钻刀包括中央钻刀3和边缘钻刀4，中央钻刀3的中心轴与顶进盘1的圆心位置对应，边缘钻刀4以顶进盘1的圆心为中心均匀分布；中央钻刀3的中心轴水平放置，各边缘钻刀4的中心轴以顶进盘1的圆心为中心呈放射状设置。
以实施例1为例，本发明具体的工作原理是：
第一电机2带动钻刀高速旋转，钻刀在岩土中钻孔顶进。中央钻刀3的中心轴保持水平，边缘钻刀4的中心轴以顶进盘1的圆心为中心呈放射状，在中央钻刀3和边缘钻刀4的钻进作用下，岩土结构被均匀破坏。
顶进盘1通过滑轮9与定位盘5上的导轨6紧密接触，通过滑轮9的滑动作用，可以使顶进盘1沿导轨6前后滑动，当岩土结构过于紧实钻进困难时，钻刀可能被岩土卡死，此时，可以控制第二电机8转动，带动滑轮9转动，使顶进盘1沿导轨6往后回撤，则可以将钻刀方便地拔出，继而重新向前顶进，通过多次反复的回撤、顶进，可以将硬度较大的岩土结构逐渐破坏。
导轨6包括至少4个，以定位盘5的圆心为中心均匀分布，对顶进盘1起到良好的稳固和支撑作用。
固定盘10上设有第三电机11，在第一次顶进完成后，将钻刀拔出，通过控制第三电机11转动，带动定位盘5和顶进盘1旋转，使钻刀偏转一定的角度后再次顶进，这样，在岩土结构上钻孔更加细密，能够更有效地破坏岩土结构。
钻刀为圆锥体，方便将钻刀从岩土结构中拔出，钻刀圆锥面上设有螺纹，可以提高钻土效果。
导轨6内设有前置压力传感器13和后置压力传感器14，起到了对滑轮9行程的限位作用。当滑轮9运行触碰到前置压力传感器13时，前置压力传感器13向中央控制器发射信号，中央控制器控制第二电机8停转，则滑轮9停止转动；当滑轮9运行触碰到后置压力传感器14时，后置压力传感器14向中央控制器发射信号，中央控制器控制第二电机8停转，则滑轮9停止转动。
固定盘10后端面上的顶管连接件15用于连接顶管。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均应视为落入要求保护的本发明范围内。
Claims (1)
1.一种顶进机刀盘，其特征在于：包括顶进盘（1）和中央控制器；
所述顶进盘（1）为圆形；
沿顶进方向，所述顶进盘（1）前端面上设有钻刀，所述顶进盘（1）后端面上固定有第一电机（2），所述钻刀与所述第一电机（2）的动力输出轴连接，所述第一电机（2）与所述中央控制器通过电信号连接；
所述钻刀包括中央钻刀（3）和边缘钻刀（4），所述中央钻刀（3）的中心轴与所述顶进盘（1）的圆心位置对应，所述边缘钻刀（4）以所述顶进盘（1）的圆心为中心均匀分布；
所述中央钻刀（3）的中心轴水平放置，各所述边缘钻刀（4）的中心轴以所述顶进盘（1）的圆心为中心呈放射状设置；
沿顶进方向，所述顶进盘（1）后方设有圆形的定位盘（5）；
所述定位盘（5）与所述顶进盘（1）圆心对齐；
所述定位盘（5）前端面上设有导轨（6）；
所述顶进盘（1）的圆周面上设有连杆（7），所述连杆（7）上固定有第二电机（8），所述第二电机（8）的动力输出轴上连接有滑轮（9）；
所述滑轮（9）与所述导轨（6）内壁紧密接触，所述第二电机（8）与所述中央控制器通过电信号连接；
所述导轨（6）包括至少4个，各所述导轨（6）以所述定位盘（5）的圆心为中心均匀分布；
沿顶进方向，所述定位盘（5）后方设有圆形的固定盘（10）；
所述固定盘（10）与所述定位盘（5）大小相同、圆心对齐；
所述固定盘（10）上设有第三电机（11），所述第三电机（11）与所述定位盘（5）的中心通过转轴（12）连接, 在第一次顶进完成后，将钻刀拔出，通过控制第三电机（11）转动，带动定位盘（5）和顶进盘（1）旋转，使钻刀偏转一定的角度后再次顶进；
所述钻刀呈圆锥体，所述钻刀的圆锥面上设有螺纹；
靠近所述顶进盘（1）的一端，所述导轨（6）内壁设有前置压力传感器（13）；
靠近所述定位盘（5）的一端，所述导轨（6）内壁设有后置压力传感器（14）；
所述前置压力传感器（13）、所述后置压力传感器（14）分别与所述中央控制器通过电信号连接；
所述固定盘（10）的后端面上设有顶管连接件（15）。
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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