CN112160762A - 一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘，涉及掘进机技术领域，包括刀盘本体，所述刀盘本体上固定安装有滚刀，所述滚刀的一侧设置有喷水孔，所述喷水孔内部设置有收纳槽，所述收纳槽内滑动设置有封堵板，所述封堵板的数量为3块；所述封堵板后侧固定安装有连扳；有益效果在于：通过将喷水孔设置在滚刀一侧，避免喷水孔设置在滚刀上影响滚刀强度；设置滚刀上的压力传感器检测滚刀压力，实现监测滚刀切割土质，根据检测结果实时控制驱动电机驱动打开喷水孔，启动高压水射流系统进行水射流切割，减小滚刀工作强度，增加掘进效率；设置封堵板根据土质进行关闭打开避免不需要水射流时泥沙进入喷水孔造成堵塞影响水射流的启动使用。
Description
技术领域
本发明涉及掘进机技术领域，特别是涉及一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘。
背景技术
掘进机的切削装置通常包括滚刀和刀盘，均匀排列在刀盘上的滚刀在推进力的作用下压向岩体，随着滚刀的旋转，岩体被碾出一系列同心圆，直至当滚刀对岩体的挤压应力超过岩体的抗压强度极限时，岩体爆裂破碎。掘进机具有掘进质量高、适应性好等优势，广泛应用煤矿、隧道挖掘等领域，因此改进掘进机的切削装置就显得尤为必要。
现有的掘进机切削装置主要通过若干滚刀和岩体之间的挤压应力来克服岩体的抗压强度，从而实现岩体的破碎，由于岩石的抗压强度通常高于其本身的抗拉-抗剪强度，使得滚刀所所需较大的动力，破岩速度相对较小，破岩时间较长，破岩效率便随之降低，进一步地，不同地区岩体的强度通常存在差异，部分地区的岩体的抗压强度可能远大于现有滚刀的最大挤压应力，滚刀磨损严重，严重影响破岩效率。
因此，现有的掘进机切削装置的破岩效率较低且能耗较大。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘，包括刀盘本体，所述刀盘本体上固定安装有滚刀，所述滚刀的一侧设置有喷水孔，所述喷水孔内部设置有收纳槽，所述收纳槽内滑动设置有封堵板，所述封堵板的数量为3块；所述封堵板后侧固定安装有连扳，所述连扳后侧固定安装有滑块，所述刀盘本体对应所述连扳和所述滑块分别设置有第一滑槽和第二滑槽；所述滑块后侧设置有齿牙，所述滑块后侧设置有驱动圈，所述驱动圈与所述刀盘本体之间通过轴承连接，所述驱动圈前端设置有与所述滑块上齿轮相啮合的齿圈；所述齿圈外围固定安装有齿轮圈，所述刀盘本体对应所述齿轮圈位置设置有转动室，所述转动室外围设置有与之相连通的驱动室，所述驱动室内设置有与所述齿轮圈相啮合的驱动齿轮，所述驱动室后侧设置有与之相连通的安装孔，所述安装孔内固定安装有驱动电机，所述驱动齿轮固定安装在所述驱动电机的输出端上，所述安装孔后端盖设有封盖，所述喷水孔后端固定插设有喷水管。
优选的：所述封堵板的尖端为刀刃形。
优选的：所述滚刀上均设置有用于检测所述滚刀受压力大小的压力传感器。
优选的：所述连板、所述封堵板和所述滑块与所述刀盘本体之间设置有密封垫层。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过将喷水孔设置在滚刀一侧，避免喷水孔设置在滚刀上影响滚刀强度；设置滚刀上的压力传感器检测滚刀压力，实现监测滚刀切割土质，根据检测结果实时控制驱动电机驱动打开喷水孔，启动高压水射流系统进行水射流切割，减小滚刀工作强度，增加掘进效率；设置封堵板根据土质进行关闭打开避免不需要水射流时泥沙进入喷水孔造成堵塞影响水射流的启动使用；喷水孔设置在刀盘本体上，位于滚刀的一侧，由于滚刀凸出刀盘本体，故将岩石层切割一个环形槽，高压水射流再进行切割，给水流预留空间，提高切割效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘的主视图。
图2是本发明所述一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘的局部结构示意图。
图3是本发明所述一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘的A-A剖面图。
图4是本发明所述一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘的B-B剖面图。
图5是本发明所述一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘的C-C剖面图。
图6是本发明所述一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘的D-D剖面图。
图7是本发明所述一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘的E-E剖面图。
附图标记说明如下：
1、刀盘本体；2、滚刀；3、喷水孔；4、收纳槽；5、连板；6、封堵板；7、滑块；8、驱动室；9、驱动齿轮；10、封盖；11、驱动电机；12、安装孔；13、喷水管；14、驱动圈；15、齿轮圈；16、转动室；17、第一滑槽；18、第二滑槽。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图7所示，一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘，包括刀盘本体1，刀盘本体1上固定安装有滚刀2，滚刀2用来破岩，滚刀2的一侧设置有喷水孔3，喷水孔3用来喷水，喷水孔3内部设置有收纳槽4，收纳槽4用来收纳，收纳槽4内滑动设置有封堵板6，封堵板6用来封堵，封堵板6的数量为3块；封堵板6后侧固定安装有连扳，连扳用来连接，连扳后侧固定安装有滑块7，滑块7用来滑动，刀盘本体1对应连扳和滑块7分别设置有第一滑槽17和第二滑槽18；滑块7后侧设置有齿牙，滑块7后侧设置有驱动圈14，驱动圈14与刀盘本体1之间通过轴承连接，驱动圈14前端设置有与滑块7上齿轮相啮合的齿圈，齿牙和齿圈啮合连接；齿圈外围固定安装有齿轮圈15，刀盘本体1对应齿轮圈15位置设置有转动室16，转动室16外围设置有与之相连通的驱动室8，驱动室8内设置有与齿轮圈15相啮合的驱动齿轮9，驱动室8后侧设置有与之相连通的安装孔12，安装孔12内固定安装有驱动电机11，驱动电机11用来带动，驱动齿轮9固定安装在驱动电机11的输出端上，安装孔12后端盖设有封盖10，封盖10用来密封，喷水孔3后端固定插设有喷水管13，喷水管13用来连接喷水；封堵板6的尖端为刀刃形；滚刀2上均设置有用于检测滚刀2受压力大小的压力传感器；连板5、封堵板6和滑块7与刀盘本体1之间设置有密封垫层，增加密封性。
工作原理：使用时，滚刀2上的压力传感器检测滚刀2所受压力，判断掘进土质，当遇到岩石层是，压力传感器把检测信号传到盾构机控制终端，盾构机控制终端控制启动高压水射流系统工作，同时启动驱动电机11带动驱动齿轮9转动，带动驱动圈14转动，驱动圈14带动封堵板6移动打开喷水孔3，高压水射流从喷水管13前端的喷水孔3喷出对滚刀2切出的环形槽内的岩石进行切割；当遇到非岩石土层时，压力传感器把检测信号传到盾构机控制终端，盾构机控制终端控制关停高压水射流系统工作，同时启动驱动电机11带动驱动齿轮9反向转动，带动驱动圈14转动，驱动圈14带动封堵板6移动封堵喷水孔3，避免泥沙进入喷水孔3造成堵塞。
压力传感器为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知的，故在此不再做过多记载。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，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，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (4)
1.一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘，包括刀盘本体（1），其特征在于：所述刀盘本体（1）上固定安装有滚刀（2），所述滚刀（2）的一侧设置有喷水孔（3），所述喷水孔（3）内部设置有收纳槽（4），所述收纳槽（4）内滑动设置有封堵板（6），所述封堵板（6）的数量为3块；所述封堵板（6）后侧固定安装有连扳，所述连扳后侧固定安装有滑块（7），所述刀盘本体（1）对应所述连扳和所述滑块（7）分别设置有第一滑槽（17）和第二滑槽（18）；所述滑块（7）后侧设置有齿牙，所述滑块（7）后侧设置有驱动圈（14），所述驱动圈（14）与所述刀盘本体（1）之间通过轴承连接，所述驱动圈（14）前端设置有与所述滑块（7）上齿轮相啮合的齿圈；所述齿圈外围固定安装有齿轮圈（15），所述刀盘本体（1）对应所述齿轮圈（15）位置设置有转动室（16），所述转动室（16）外围设置有与之相连通的驱动室（8），所述驱动室（8）内设置有与所述齿轮圈（15）相啮合的驱动齿轮（9），所述驱动室（8）后侧设置有与之相连通的安装孔（12），所述安装孔（12）内固定安装有驱动电机（11），所述驱动齿轮（9）固定安装在所述驱动电机（11）的输出端上，所述安装孔（12）后端盖设有封盖（10），所述喷水孔（3）后端固定插设有喷水管（13）。
2.根据权利要求1所述的一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘，其特征在于：所述封堵板（6）的尖端为刀刃形。
3.根据权利要求1所述的一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘，其特征在于：所述滚刀（2）上均设置有用于检测所述滚刀（2）受压力大小的压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种高压水射流与滚刀复合破岩的掘进机刀盘，其特征在于：所述连板（5）、所述封堵板（6）和所述滑块（7）与所述刀盘本体（1）之间设置有密封垫层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210101 |