CN111663949A - 六主梁刀盘中心滚刀安装结构及六主梁刀盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道专用工程设备技术领域，具体涉及一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构，包括刀盘，所述刀盘的前端面中心处设有中心滚刀组，所述中心滚刀组包括第一滚刀模块、第二滚刀模块、第三滚刀模块和第四滚刀模块，四个滚刀模块呈十字交叉型，其中第四滚刀模块的滚刀轴线向一侧偏转一个角度θ，以为正面滚刀组提供布置空间，增加正面滚刀的布置数量，所述正面滚刀组的滚刀尺寸大于中心滚刀组的滚刀尺寸。一种六主梁刀盘，包括前述的六主梁刀盘中心滚刀安装结构。本发明能够增加正面滚刀的布置数量，由于正面滚刀的尺寸更大，承载能力及破岩能力更强，因此增强了刀盘中心区域的破岩能力和承载能力，进而提高了刀盘的掘进效率和掘进能力。

Description

六主梁刀盘中心滚刀安装结构及六主梁刀盘

技术领域

本发明涉及隧道专用工程设备技术领域，具体涉及一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构及六主梁刀盘。

背景技术

在地下工程领域，盾构法施工的应用越来越广泛，尤其是在地铁隧道的施工中，盾构法施工的优势尤为显著。刀盘是盾构机上的关键部件之一，直接承担着开挖掌子面的任务。高强度硬岩地层是一种开挖难度较大的地层，当刀盘在掘进该地层时，易出现如下问题：一是盾构刀盘的刀具磨损严重，易发生异常损坏，甚至出现掉刀的现象，所以刀具的更换频率较大；二是盾构刀盘的破岩能力差，刀盘结构件的受力大，易出现裂纹等缺陷；三是刀具布置强度低，导致盾构刀盘的承载力小，掘进效率低。

针对现有六主梁刀盘的刀具磨损严重、更换困难，破岩能力低，承载力小等问题，急需设计一种新型刀盘，以解决前述技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构及六主梁刀盘，通过使中心滚刀组中的第四滚刀模块与刀盘轴线呈夹角布置，使呈十字形的中心滚刀组的一角留有更多空间，用于放置正面滚刀，能够增加该角度正面滚刀的布置数量，由于正面滚刀的尺寸更大，承载能力及破岩能力更强，因此增强了刀盘中心区域的破岩能力和承载能力，进而提高了刀盘的掘进效率和掘进能力。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构，包括刀盘，所述刀盘的前端面中心处设有中心滚刀组，所述中心滚刀组包括第一滚刀模块、第二滚刀模块、第三滚刀模块和第四滚刀模块，四个滚刀模块呈十字交叉型，其中第四滚刀模块的滚刀轴线与刀盘轴线呈夹角布置，以为正面滚刀组提供布置空间，增加正面滚刀的布置数量，所述中心滚刀组的滚刀尺寸小于正面滚刀组的滚刀尺寸。

进一步地，在上述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构中，所述第四滚刀模块的滚刀轴线与刀盘轴线的夹角设置为2°-4°。

进一步地，在上述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构中，所述刀盘上设有六个正面滚刀组，六个正面滚刀组等角度呈发散状沿刀盘径向设置，所述中心滚刀组中的第四滚刀模块的滚刀轴线相对刀盘轴线向右侧偏转一个角度θ，使位于中心滚刀组左下侧的正面滚刀组相对其他正面滚刀组多布置一个正面滚刀。

进一步地，在上述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构中，所述中心滚刀组的刀轴座通过第一楔紧块被压紧在刀箱上，所述中心滚刀组的刀轴座的径向侧设有与所述第一楔紧块的第一斜面配合的第二斜面，所述第一楔紧块通过第一拉紧螺栓连接在刀箱上；所述中心滚刀组的刀座轴向侧通过第二楔紧块卡在刀箱内，所述第二楔紧块的斜面压在所述刀箱内侧的斜面上，所述第二楔紧块通过第二拉紧螺栓连接在刀箱上，所述刀箱固定连接在刀盘主体。

进一步地，在上述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构中，所述刀箱的内侧通过紧固件连接有与所述第二楔紧块配合的第三楔紧块，所述第二楔紧块的斜面压在所述第三楔紧块的斜面上。

进一步地，在上述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构中，所述中心滚刀组的滚刀模块为双联滚刀模块，所述正面滚刀组包括多个正面单刃滚刀。

一种六主梁刀盘，包括前面任一条所述的六主梁刀盘中心滚刀安装结构，所述刀盘上还设有弧形区滚刀组、刮刀组、边刮刀组、撕裂刀组和大圆环保护刀组，所述弧形区滚刀组设置在相邻正面滚刀组之间的刀盘边缘，所述刮刀组设在每个正面滚刀组的两侧，所述边刮刀组设在相邻弧形区滚刀组之间，所述撕裂刀组分布在正面滚刀组的外端及相邻两个正面滚刀组之间，所述大圆环保护刀组设置在刀盘侧部的刀盘主体结构件上。

进一步地，在上述的一种六主梁刀盘中，所述大圆环保护刀组包括在刀盘主体结构件从前到后依次设置的前环保护刀组、中间环保护刀组和后环保护刀组，所述前环保护刀组、中间环保护刀组和后环保护刀组均包括多个保护刀，且各保护刀之间留有间隙。

进一步地，在上述的一种六主梁刀盘中，所述刮刀组中的刮刀和边刮刀组中的边刮刀均通过紧固件连接在刀盘上，所述刮刀的侧边刀盘上焊接连接有刮刀保护块，所述边刮刀的侧边刀盘上焊接连接有边刮刀保护块。

进一步地，在上述的一种六主梁刀盘中，所述撕裂刀组中的撕裂刀焊接连接在所述刀盘上。

本发明的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构及六主梁刀盘的有益效果：

本发明打破中心滚刀横平竖直的常规设置思维，通过使中心滚刀组中的第四滚刀模块与刀盘轴线呈夹角布置，使呈十字形的中心滚刀组的一角留有更多空间，用于放置正面滚刀，能够增加该角度正面滚刀的布置数量，由于正面滚刀的尺寸更大，承载能力及破岩能力更强，刀具更换难度低，因此增强了刀盘中心区域的破岩能力和承载能力，进而提高了刀盘的掘进效率和掘进能力；

中心双联滚刀组采用轴向楔紧式的滚刀安装方式，安装方式可靠，解决了中心区域滚刀易掉刀的难题，正面滚刀组和弧形区滚刀组采用C型定位的滚刀安装方式，换刀方便；

本发明的六主梁刀盘通过使中心滚刀组中的第四滚刀模块与刀盘轴线呈夹角布置，能够增加该角度正面滚刀的布置数量，增强了刀盘中心区域的破岩能力和承载能力，进而提高了刀盘的掘进效率和掘进能力，通过设置撕裂刀组可辅助滚刀破岩，进一步增强了刀盘的破岩能力，通过设置刮刀组和边刮刀组可将破碎的硬岩层及时刮落，提高了刀盘的掘进效率，通过设置大圆环保护刀组提高了大圆环的耐磨性，增强了刀盘主体结构件在高强度硬岩环境下作业的服役能力，所以其可在高强度硬岩地层掘进，且中心滚刀不易掉刀，单刃滚刀更换方便。

附图说明

图1是根据本发明实施例的六主梁刀盘的剖视结构示意图。

图2是根据本发明实施例的六主梁刀盘的主视结构示意图。

图3是图2的A部放大结构示意图。

图4是根据本发明实施例的双联滚刀的安装结构示意图。

图5是图4的B-B剖视结构示意图。

图6是根据本发明实施例的单刃滚刀的安装结构示意图。

图7是图6的C向结构示意图。

图8是根据本发明实施例的撕裂刀的焊接结构示意图。

图9是根据本发明实施例的边刮刀的安装结构示意图。

图10是图9的D-D剖视结构示意图。

图11是根据本发明实施例的大圆环保护刀组的焊接结构示意图。

图中：1是中心双联滚刀组；1-1是第一双联滚刀模块；1-1-1是双联滚刀；1-1-2是第一楔紧块；1-1-3是第一拉紧螺栓；1-1-4是第二楔紧块；1-1-5是第二拉紧螺栓，1-1-6是第三楔紧块；1-2是第二双联滚刀模块；1-3是第三双联滚刀模块；1-4是第四双联滚刀模块；2是刀盘主体结构件；3是正面滚刀组；3-1是单刃滚刀；3-2是C型块；3-3是第三拉紧螺栓；3-4是第四楔紧块；4是弧形区滚刀组；5是刮刀组；5-1是刮刀；5-2是刮刀保护块；6是撕裂刀；7是边刮刀组，7-1是边刮刀；7-2是边刮刀保护块；8是大圆环保护刀组；8-1是前环保护刀组；8-2是中间环保护刀组；8-3是后环保护刀组。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体的实施方式对本发明的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构及六主梁刀盘做更加详细的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1-图11，本实施例公开了一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构，包括刀盘，刀盘的前端面中心处设有中心滚刀组，中心滚刀组包括第一滚刀模块、第二滚刀模块、第三滚刀模块和第四滚刀模块，四个滚刀模块呈十字交叉型，结构紧凑，其中第四滚刀模块的滚刀轴线与刀盘轴线呈夹角布置，以为正面滚刀组提供布置空间，增加正面滚刀的布置数量，正面滚刀组的滚刀尺寸大于中心滚刀组的滚刀尺寸。本发明打破中心滚刀横平竖直的常规设置思维，通过使中心滚刀组中的第四滚刀模块与刀盘轴线呈夹角布置，使呈十字形的中心滚刀组的一角留有更多空间，用于放置正面滚刀，能够增加该角度正面滚刀的布置数量，由于正面滚刀的尺寸更大，承载能力及破岩能力更强，刀具更换难度低，因此增强了刀盘中心区域的破岩能力和承载能力，进而提高了刀盘的掘进效率和掘进能力。

本实施例中，优选地，第四滚刀模块的滚刀轴线与刀盘轴线的夹角设置为2°-4°，布置合理。

本实施例中，具体地，刀盘上设有六个正面滚刀组，六个正面滚刀组等角度呈发散状沿刀盘径向设置，中心滚刀组中的第四滚刀模块的滚刀轴线相对刀盘轴线向右侧偏转一个角度θ，优选为2°-4°，使位于中心滚刀组左下侧的正面滚刀组相对其他正面滚刀组多布置一个正面滚刀。中心滚刀组的滚刀模块为双联滚刀模块，双联滚刀模块包括17寸的双联滚刀，正面滚刀组包括多个19寸的正面单刃滚刀。

本实施例中，优选地，中心滚刀组的刀轴座通过第一楔紧块被压紧在刀箱上，中心滚刀组的刀轴座的径向侧设有与第一楔紧块的第一斜面配合的第二斜面，第一楔紧块通过第一拉紧螺栓连接在刀箱上；中心滚刀组的刀座轴向侧通过第二楔紧块卡在刀箱内，第二楔紧块的斜面压在刀箱内侧的斜面上，第二楔紧块通过第二拉紧螺栓连接在刀箱上，刀箱固定连接在刀盘主体。中心滚刀组采用轴向楔紧式的滚刀安装方式，即在中心滚刀刀箱的径向和轴向方向采用双楔块固定方式，使滚刀所受到的力不会直接施加在螺栓上，改善了螺栓的受力，安装方式可靠，解决了中心区域滚刀易掉刀的难题。

本实施例中，优选地，刀箱的内侧通过紧固件连接有与第二楔紧块配合的第三楔紧块，第三楔紧块的斜面上设有沉孔，并通过沉孔内的螺钉连接到刀箱内侧面，第三楔紧块的底面与刀箱内侧的台阶面配合，不需要在刀箱内侧加工斜面，使刀箱的通用性更好，第二楔紧块的斜面压在第三楔紧块的斜面上。

本实施例还公开了一种六主梁刀盘，包括前面描述的六主梁刀盘中心滚刀安装结构，能够增加该角度正面滚刀的布置数量，增强了刀盘中心区域的破岩能力和承载能力，进而提高了刀盘的掘进效率和掘进能力；刀盘上还设有弧形区滚刀组、刮刀组、边刮刀组、撕裂刀组和大圆环保护刀组，弧形区滚刀组设置在相邻正面滚刀组之间的刀盘边缘，刮刀组设在每个正面滚刀组的两侧，边刮刀组设在相邻弧形区滚刀组之间，撕裂刀组分布在正面滚刀组的外端及相邻两个正面滚刀组之间，大圆环保护刀组设置在刀盘侧部的刀盘主体结构件上。通过设置撕裂刀组可辅助滚刀破岩，进一步增强了刀盘的破岩能力，通过设置刮刀组和边刮刀组可将破碎的硬岩层及时刮落，提高了刀盘的掘进效率，通过设置大圆环保护刀组提高了大圆环的耐磨性，增强了刀盘主体结构件在高强度硬岩环境下作业的服役能力。另外正面滚刀组和弧形区滚刀组中的单刃滚刀均通过C型块、第四楔紧块和第三拉紧螺栓连接在刀箱上，C型块可拆卸连接在刀箱上，单刃滚刀的刀轴被第四楔紧块压紧在C型块内，第四楔紧块通过第三拉紧螺栓连接在刀箱上，正面滚刀组和弧形区滚刀组采用C型定位的滚刀安装方式，换刀方便。

本实施例中，优选地，大圆环保护刀组包括在刀盘主体结构件从前到后依次设置的前环保护刀组、中间环保护刀组和后环保护刀组，前环保护刀组、中间环保护刀组和后环保护刀组均包括多个保护刀，且各保护刀之间留有间隙，在不降低保护功能的前提下，节省了保护刀的材料。

本实施例中，优选地，刮刀组中的刮刀和边刮刀组中的边刮刀均通过紧固件连接在刀盘上，刮刀的侧边刀盘上焊接连接有刮刀保护块，边刮刀的侧边刀盘上焊接连接有边刮刀保护块，能够保护刮刀和边刮刀，使其在施工过程中少受冲击。

本实施例中，优选地，撕裂刀组中的撕裂刀焊接连接在刀盘上，连接紧固。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中如使用“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，如使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构，包括刀盘，其特征在于，所述刀盘的前端面中心处设有中心滚刀组，所述中心滚刀组包括第一滚刀模块、第二滚刀模块、第三滚刀模块和第四滚刀模块，四个滚刀模块呈十字交叉型，其中第四滚刀模块的滚刀轴线与刀盘轴线呈夹角布置，以为正面滚刀组提供布置空间，增加正面滚刀的布置数量，所述正面滚刀组的滚刀尺寸大于中心滚刀组的滚刀尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构，其特征在于，所述第四滚刀模块的滚刀轴线与刀盘轴线的夹角设置为2°-4°。

3.根据权利要求1所述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构，其特征在于，所述刀盘上设有六个正面滚刀组，六个正面滚刀组等角度呈发散状沿刀盘径向设置，所述中心滚刀组中的第四滚刀模块的滚刀轴线相对刀盘轴线向右侧偏转一个角度θ，使位于中心滚刀组左下侧的正面滚刀组相对其他正面滚刀组多布置一个正面滚刀。

4.根据权利要求1所述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构，其特征在于，所述中心滚刀组的刀轴座通过第一楔紧块被压紧在刀箱上，所述中心滚刀组的刀轴座的径向侧设有与所述第一楔紧块的第一斜面配合的第二斜面，所述第一楔紧块通过第一拉紧螺栓连接在刀箱上；所述中心滚刀组的刀座轴向侧通过第二楔紧块卡在刀箱内，所述第二楔紧块的斜面压在所述刀箱内侧的斜面上，所述第二楔紧块通过第二拉紧螺栓连接在刀箱上，所述刀箱固定连接在刀盘主体。

5.根据权利要求4所述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构，其特征在于，所述刀箱的内侧通过紧固件连接有与所述第二楔紧块配合的第三楔紧块，所述第二楔紧块的斜面压在所述第三楔紧块的斜面上。

6.根据权利要求1所述的一种六主梁刀盘中心滚刀安装结构，其特征在于，所述中心滚刀组的滚刀模块为双联滚刀模块，所述正面滚刀组包括多个正面单刃滚刀。

7.一种六主梁刀盘，其特征在于，包括权利要求1-6任一条所述的六主梁刀盘中心滚刀安装结构，所述刀盘上还设有弧形区滚刀组、刮刀组、边刮刀组、撕裂刀组和大圆环保护刀组，所述弧形区滚刀组设置在相邻正面滚刀组之间的刀盘边缘，所述刮刀组设在每个正面滚刀组的两侧，所述边刮刀组设在相邻弧形区滚刀组之间，所述撕裂刀组分布在正面滚刀组的外端及相邻两个正面滚刀组之间，所述大圆环保护刀组设置在刀盘侧部的刀盘主体结构件上。

8.根据权利要求7所述的一种六主梁刀盘，其特征在于，所述大圆环保护刀组包括在刀盘主体结构件从前到后依次设置的前环保护刀组、中间环保护刀组和后环保护刀组，所述前环保护刀组、中间环保护刀组和后环保护刀组均包括多个保护刀，且各保护刀之间留有间隙。

9.根据权利要求7所述的一种六主梁刀盘，其特征在于，所述刮刀组中的刮刀和边刮刀组中的边刮刀均通过紧固件连接在刀盘上，所述刮刀的侧边刀盘上焊接连接有刮刀保护块，所述边刮刀的侧边刀盘上焊接连接有边刮刀保护块。

10.根据权利要求7所述的一种六主梁刀盘，其特征在于，所述撕裂刀组中的撕裂刀焊接连接在所述刀盘上。

Images