CN111173530A - 一种盾构机用同轴双环刀盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构机用同轴双环刀盘，包括内刀盘面板、外环刀盘面板、内刀盘旋转主轴、主轴固定法兰盘、外环刀盘面板传动机构、若干刀具，所述的内刀盘面板为圆盘状，所述的外环刀盘面板为圆环状，所述的外环刀盘面板内圈设有可以与内刀盘面板配合的内环镂空腔，所述的内刀盘面板设于内环镂空腔内，所述的内刀盘面板与外环刀盘面板之间可旋转连接，所述的内刀盘面板背面中心设有可以驱动其旋转的内刀盘旋转主轴，本发明通过将盾构机刀盘设置为内外双刀盘结构，通过外环刀盘面板传动机构连接内外刀盘，内刀盘旋转时可以带动外刀盘反向旋转，内外刀盘异向旋转可以更好的撕裂岩层等硬质结构，提高盾构机的掘进效率，提高挖掘质。

Description

一种盾构机用同轴双环刀盘

【技术领域】

本发明涉及盾构机的技术领域，特别是盾构机用刀盘的技术领域。

【背景技术】

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建铺设隧道之“盾”指支撑性管片，它区别于敞开式施工法。国际上，广义盾构机也可以用于岩石地层，只是区别于敞开式的隧道掘进机。而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构机，将用于岩石地层的称为TBM，用盾构法的机械进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理，盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行，盾构机的挖掘主要依靠刀盘旋转进行掘进，刀盘直接影响盾构机的工作效率，但现有刀盘多为整体式的，旋转时只能单一方向进行旋转，工作效率较低，一些较硬的岩石等地形较难破碎挖掘。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种盾构机用同轴双环刀盘，能够提高盾构机的掘进效率，提高挖掘质量。

为实现上述目的，本发明提出了一种盾构机用同轴双环刀盘，包括内刀盘面板、外环刀盘面板、内刀盘旋转主轴、主轴固定法兰盘、外环刀盘面板传动机构、若干刀具，所述的内刀盘面板为圆盘状，所述的外环刀盘面板为圆环状，所述的外环刀盘面板内圈设有可以与内刀盘面板配合的内环镂空腔，所述的内刀盘面板设于内环镂空腔内，所述的内刀盘面板与外环刀盘面板之间可旋转连接，所述的内刀盘面板背面中心设有可以驱动其旋转的内刀盘旋转主轴，所述的外环刀盘面板背面设有可以与内刀盘旋转主轴配合的外环刀盘面板传动机构，所述的内刀盘旋转主轴上远离内刀盘面板的一端设有主轴固定法兰盘，所述的内刀盘面板、外环刀盘面板正面均设有若干刀具。

作为优选，所述的外环刀盘面板传动机构包括外环刀盘旋转法兰盘、若干支撑连接板、中间法兰盘、环形齿圈、若干齿轮，所述的内刀盘旋转主轴上套设有环形齿圈，所述的环形齿圈外圈设有外环刀盘旋转法兰盘，所述的外环刀盘旋转法兰盘与外环刀盘面板之间通过若干支撑连接板固定连接，所述的外环刀盘旋转法兰盘内圈设有可以与环形齿圈配合的旋转法兰盘内齿圈，所述的旋转法兰盘内齿圈与环形齿圈之间设有若干齿轮，所述的外环刀盘旋转法兰盘与主轴固定法兰盘之间设有中间法兰盘，所述的齿轮一端与中间法兰盘可旋转连接，所述的中间法兰盘与盾构机固定连接，所述的中间法兰盘固定不动。

作为优选，所述的外环刀盘旋转法兰盘与中间法兰盘之间设有第一旋转连接轴承，所述的中间法兰盘与主轴固定法兰盘之间设有第二旋转连接轴承。

作为优选，所述的内刀盘面板与内刀盘旋转主轴之间设有若干加强筋。

作为优选，所述的刀具包括若干单刃滚刀、若干贝壳刀、若干刮刀和若干齿刀。

本发明一种盾构机用同轴双环刀盘的有益效果：本发明通过将盾构机刀盘设置为内外双刀盘结构，通过外环刀盘面板传动机构连接内外刀盘，内刀盘旋转时可以带动外刀盘反向旋转，内外刀盘异向旋转可以更好的撕裂岩层等硬质结构，提高盾构机的掘进效率，提高挖掘质量。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种盾构机用同轴双环刀盘结构示意图侧视剖视图；

图2是本发明一种盾构机用同轴双环刀盘的外环刀盘面板传动机构结构示意图主视图。

图中：1-内刀盘面板、2-外环刀盘面板、3-内刀盘旋转主轴、4-主轴固定法兰盘、5-外环刀盘面板传动机构、6-刀具、7-加强筋、51-外环刀盘旋转法兰盘、52-支撑连接板、53-中间法兰盘、54-环形齿圈、55-齿轮、56-第一旋转连接轴承、57-第二旋转连接轴承、61-单刃滚刀、62-贝壳刀、63-刮刀、64-齿刀。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

参阅图1、图2，本发明一种盾构机用同轴双环刀盘，包括内刀盘面板1、外环刀盘面板2、内刀盘旋转主轴3、主轴固定法兰盘4、外环刀盘面板传动机构5、若干刀具6，所述的内刀盘面板1为圆盘状，所述的外环刀盘面板2为圆环状，所述的外环刀盘面板2内圈设有可以与内刀盘面板1配合的内环镂空腔21，所述的内刀盘面板1设于内环镂空腔21内，所述的内刀盘面板1与外环刀盘面板2之间可旋转连接，所述的内刀盘面板1背面中心设有可以驱动其旋转的内刀盘旋转主轴3，所述的外环刀盘面板2背面设有可以与内刀盘旋转主轴3配合的外环刀盘面板传动机构5，所述的内刀盘旋转主轴3上远离内刀盘面板1的一端设有主轴固定法兰盘4，所述的内刀盘面板1、外环刀盘面板2正面均设有若干刀具6，所述的外环刀盘面板传动机构5包括外环刀盘旋转法兰盘51、若干支撑连接板52、中间法兰盘53、环形齿圈54、若干齿轮55，所述的内刀盘旋转主轴3上套设有环形齿圈54，所述的环形齿圈54外圈设有外环刀盘旋转法兰盘51，所述的外环刀盘旋转法兰盘51与外环刀盘面板2之间通过若干支撑连接板52固定连接，所述的外环刀盘旋转法兰盘51内圈设有可以与环形齿圈54配合的旋转法兰盘内齿圈511，所述的旋转法兰盘内齿圈511与环形齿圈54之间设有若干齿轮55，所述的外环刀盘旋转法兰盘51与主轴固定法兰盘4之间设有中间法兰盘53，所述的齿轮55一端与中间法兰盘53可旋转连接，所述的中间法兰盘53与盾构机固定连接，所述的中间法兰盘53固定不动，所述的外环刀盘旋转法兰盘51与中间法兰盘53之间设有第一旋转连接轴承56，所述的中间法兰盘53与主轴固定法兰盘4之间设有第二旋转连接轴承57，所述的内刀盘面板1与内刀盘旋转主轴3之间设有若干加强筋7，所述的刀具6包括若干单刃滚刀61、若干贝壳刀62、若干刮刀63和若干齿刀64。

本发明工作过程：

本发明一种盾构机用同轴双环刀盘在工作过程中，将主轴固定法兰盘4与盾构机的刀具旋转驱动机构连接，将中间法兰盘53与盾构机前端固定连接，盾构机的刀具旋转驱动机构通过主轴固定法兰盘4驱动内刀盘旋转主轴3和内刀盘面板1旋转，内刀盘旋转主轴3旋转过程中带动环形齿圈54一起旋转，环形齿圈54通过齿轮55与旋转法兰盘内齿圈511配合，驱动外环刀盘旋转法兰盘51反向旋转，外环刀盘旋转法兰盘51驱动外环刀盘面板2反向旋转，通过内刀盘面板1、外环刀盘面板2上的刀具6进行挖掘，内外刀盘异向旋转可以更好的撕裂岩层等硬质结构。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种盾构机用同轴双环刀盘，其特征在于：包括内刀盘面板(1)、外环刀盘面板(2)、内刀盘旋转主轴(3)、主轴固定法兰盘(4)、外环刀盘面板传动机构(5)、若干刀具(6)，所述的内刀盘面板(1)为圆盘状，所述的外环刀盘面板(2)为圆环状，所述的外环刀盘面板(2)内圈设有可以与内刀盘面板(1)配合的内环镂空腔(21)，所述的内刀盘面板(1)设于内环镂空腔(21)内，所述的内刀盘面板(1)与外环刀盘面板(2)之间可旋转连接，所述的内刀盘面板(1)背面中心设有可以驱动其旋转的内刀盘旋转主轴(3)，所述的外环刀盘面板(2)背面设有可以与内刀盘旋转主轴(3)配合的外环刀盘面板传动机构(5)，所述的内刀盘旋转主轴(3)上远离内刀盘面板(1)的一端设有主轴固定法兰盘(4)，所述的内刀盘面板(1)、外环刀盘面板(2)正面均设有若干刀具(6)。

2.如权利要求1所述的一种盾构机用同轴双环刀盘，其特征在于：所述的外环刀盘面板传动机构(5)包括外环刀盘旋转法兰盘(51)、若干支撑连接板(52)、中间法兰盘(53)、环形齿圈(54)、若干齿轮(55)，所述的内刀盘旋转主轴(3)上套设有环形齿圈(54)，所述的环形齿圈(54)外圈设有外环刀盘旋转法兰盘(51)，所述的外环刀盘旋转法兰盘(51)与外环刀盘面板(2)之间通过若干支撑连接板(52)固定连接，所述的外环刀盘旋转法兰盘(51)内圈设有可以与环形齿圈(54)配合的旋转法兰盘内齿圈(511)，所述的旋转法兰盘内齿圈(511)与环形齿圈(54)之间设有若干齿轮(55)，所述的外环刀盘旋转法兰盘(51)与主轴固定法兰盘(4)之间设有中间法兰盘(53)，所述的齿轮(55)一端与中间法兰盘(53)可旋转连接，所述的中间法兰盘(53)与盾构机固定连接，所述的中间法兰盘(53)固定不动。

3.如权利要求2所述的一种盾构机用同轴双环刀盘，其特征在于：所述的外环刀盘旋转法兰盘(51)与中间法兰盘(53)之间设有第一旋转连接轴承(56)，所述的中间法兰盘(53)与主轴固定法兰盘(4)之间设有第二旋转连接轴承(57)。

4.如权利要求1所述的一种盾构机用同轴双环刀盘，其特征在于：所述的内刀盘面板(1)与内刀盘旋转主轴(3)之间设有若干加强筋(7)。

5.如权利要求1所述的一种盾构机用同轴双环刀盘，其特征在于：所述的刀具(6)包括若干单刃滚刀(61)、若干贝壳刀(62)、若干刮刀(63)和若干齿刀(64)。

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