CN117759265A - 一种复合式刀盘及小直径掘进机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种复合式刀盘及小直径掘进机，复合式刀盘包括：刀盘本体；管路臂组，设置在刀盘本体的非工作面一侧，管路臂组均与刀盘本体连通；换刀通道活动件，设置在管路臂组背离刀盘本体的一侧，换刀通道活动件与管路臂组、回转接头连通形成与土舱隔绝的封闭腔，用于将土舱与隔板后部隔绝。小直径掘进机包括：刀盘；盾体；主驱动，设置在盾体内部，位于盾体的周向边缘位置；螺旋机，设置在盾体内部的底部，用于运出渣土。本申请提供的复合式刀盘及小直径掘进机，可适应于遇到前方掌子面不稳定的地质或需要处于一种保持压力平衡状态下掘进的工程。

Description

一种复合式刀盘及小直径掘进机

技术领域

本申请涉及掘进设备的技术领域，尤其涉及一种复合式刀盘及小直径掘进机。

背景技术

随着城市建设步伐的不断加快，大量地下燃气管道的敷设、地下排污工程的建设、电力及水利等管网搭建或改造工程也越来越多，小直径掘进机具备安全、可靠、施工效率高、对周边环境影响小等优势，成为众多工程项目施工设备的热门选择。

盾体的内部设置有竖向的隔板，隔板与刀盘之间形成了土舱，隔板的中部安装有回转接头，回转接头内布置有起渣土改良作用的各类管路，也就是说，回转接头连通了土舱与盾体隔板后部的空间，土舱并未封闭。

针对复合或硬岩地质，当进行全封闭式掘进时，需要保压掘进，但遇到前方掌子面不稳定的地质或需要处于一种保持压力平衡状态下掘进的工程时，由于土舱并未封闭，导致土舱难以通过刀盘使掌子面保持稳定或使掘进过程处于一种保持压力平衡状态。

发明内容

本申请提供一种复合式刀盘及小直径掘进机，隔绝了土舱与盾体隔板后部的空间，使土舱形成封闭的空间，可以适应前方掌子面不稳定的地质或需要处于一种保持压力平衡状态下掘进的工程。

第一方面，本申请提供一种复合式刀盘，包括：

刀盘本体；

管路臂组，设置在所述刀盘本体的非工作面一侧，所述管路臂组均与所述刀盘本体连通；

换刀通道活动件，设置在所述管路臂组背离所述刀盘本体的一侧，所述换刀通道活动件与所述管路臂组背离所述刀盘本体一端连通，所述换刀通道活动件用于与回转接头连通；

所述管路臂组、所述换刀通道活动件和回转接头(500)共同形成与小直径掘进机的土舱隔绝的封闭腔，所述封闭腔位于所述土舱内用于将小直径掘进机的隔板(120)后部与土舱进行隔绝。

在上述一种复合式刀盘的可选技术方案中，所述换刀通道活动件包括换刀通道筒体、后盖板和前盖板；

所述换刀通道筒体的两端均开口设置，所述换刀通道筒体的筒身与所述管路臂组连通；

所述后盖板与所述换刀通道筒体背离所述刀盘本体的端部可拆卸密封连接；

所述前盖板与所述换刀通道筒体朝向所述刀盘本体的端部可拆卸密封连接。

在上述一种复合式刀盘的可选技术方案中，所述换刀通道筒体设置为正多边形或圆柱形。

在上述一种复合式刀盘的可选技术方案中，所述管路臂组包括多个管路臂，每个所述管路臂的两端分别与所述刀盘本体、所述换刀通道筒体连通，所有的所述管路臂关于所述换刀通道筒体的轴线周向均布。

在上述一种复合式刀盘的可选技术方案中，所述换刀通道筒体与所述管路臂相连接的位置设置为平面凸台。

在上述一种复合式刀盘的可选技术方案中，所述管路臂用于与所述换刀通道筒体相连接的端部设置有限位卡槽，所述换刀通道筒体的筒身固定卡设于所述限位卡槽的内部。

在上述一种复合式刀盘的可选技术方案中，所述换刀通道筒体与所述后盖板、所述前盖板的接缝之间，以及所述换刀通道筒体与所述管路臂的接缝之间均密封设置有密封圈。

在上述一种复合式刀盘的可选技术方案中，所述刀盘本体的工作面设置有多个周向均布的刀盘钢构件，每个所述刀盘钢构件上均设置有多个滚刀、切刀以及边缘刮刀；每个所述刀盘钢构件上还设置有管路通道，每个所述管路通道分别与相应的所述管路臂连通。

第二方面，本申请提供一种小直径掘进机，包括：

盾体；

主驱动，设置在所述盾体内部，位于所述盾体的周向边缘位置；

回转接头，设置在所述盾体内部，位于所述盾体径向的中部；

还包括：

上述的一种复合式刀盘本体，所述回转接头与所述换刀通道活动件连接。

在上述一种小直径掘进机的可选技术方案中，所述回转接头包括互相转动连接的定子和转子；

所述盾体的内部竖直设置有隔板，所述隔板位于所述后盖板的这一侧，所述隔板预留有供所述转子穿过的通孔，所述隔板背离所述后盖板的侧面设置有连接法兰，所述定子与所述连接法兰固定连接；

所述后盖板上开设有用于与所述转子相连接的连接孔，所述转子穿过所述连接孔并与所述后盖板固定连接，所述转子与所述换刀通道筒体内部连通。

本申请提供的一种复合式刀盘及小直径掘进机，通过在刀盘本体的非工作面一侧设置管路臂组和换刀通道活动件，回转接头、换刀通道活动件与管路臂组形成一个封闭腔并与盾体隔板组合将土舱与盾体后部隔绝开，掘进时，土舱反过来通过刀盘本体对掌子面施压，实现了保压掘进，同时，掘进过程也能够处于一种保持压力平衡状态下的掘进。

管路臂组和换刀通道活动件既可作为各类管路(液压油管路、泡沫液管路、水管等等)的输送通道，换刀前，通过刀盘本体向掌子面注浆或膨润土，使掌子面暂时稳定，避免坍塌，断开换刀通道活动件与回转接头的连接后，管路臂组和换刀通道活动件又可以作为作业人员的换刀通道，作业人员可以通过管路臂组和换刀通道活动件进出掘进机的土舱开展刀具更换作业，管路臂组和换刀通道活动件实现了一举两得的技术效果。

本申请提供的一种复合式刀盘及小直径掘进机，第一，回转接头、换刀通道活动件与管路臂组形成一个封闭腔并与盾体隔板组合将土舱与盾体后部隔绝开，掘进时，土舱反过来通过刀盘本体对掌子面施压，实现了保压掘进，同时，掘进过程也能够处于一种保持压力平衡状态下的掘进；第二，管路臂组和换刀通道活动件能提供通畅的换刀通道以满足长距离掘进换刀的需要；第三，主驱动在盾体周向边缘布置，主驱动增大，还可以提供足够大的驱动力。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的一种复合式刀盘的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种小直径掘进机的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种复合式刀盘中换刀通道活动件和管路臂组的装配结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种复合式刀盘中换刀通道活动件的正视图；

图5为图4中A-A向的剖视图。

附图标记说明：

100-盾体；

110-主驱动；

120-隔板；

130-连接法兰；

200-刀盘本体；

210-刀盘钢构件；

220-滚刀；

230-切刀；

240-边缘刮刀；

250-管路通道；

300-管路臂组；

310-管路臂；

400-换刀通道活动件；

410-换刀通道筒体；

420-后盖板；

421-连接孔；

430-前盖板；

500-回转接头；

600-螺旋输送机。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

术语解释：掌子面又称礃子面，是坑道施工中的一个术语。即开挖坑道(采煤、采矿或隧道工程中)不断向前推进的工作面。

正如背景技术所述，随着城市建设步伐的不断加快，大量地下燃气管道的敷设、地下排污工程的建设、电力及水利等管网搭建或改造工程也越来越多，小直径掘进机具备安全、可靠、施工效率高、对周边环境影响小等优势，成为众多工程项目施工设备的热门选择。

针对复合或硬岩地质，主驱动直径增大，采用敞开式掘进方式，中心区域作为出渣通道和作业人员的进出通道，但遇到前方掌子面不稳定的地质或需要处于一种保持压力平衡状态下掘进的工程，现有的小直径掘进机却难以适应。

针对上述技术问题，本申请实施例提供一种复合式刀盘及小直径掘进机，通过在刀盘本体的非工作面一侧设置管路臂组和换刀通道活动件，第一，回转接头、换刀通道活动件与管路臂组形成一个封闭腔并与盾体隔板组合将土舱与盾体后部隔绝开，掘进时，土舱反过来通过刀盘本体对掌子面施压，实现了保压掘进，同时，掘进过程也能够处于一种保持压力平衡状态下的掘进；第二，管路臂组和换刀通道活动件能提供通畅的换刀通道以满足长距离掘进换刀的需要；第三，主驱动在盾体周向边缘布置，主驱动增大，还可以提供足够大的驱动力。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图1-5，对本申请的实施例进行描述。

图1为本申请实施例提供的一种复合式刀盘的结构示意图，图2为本申请实施例提供的一种小直径掘进机的结构示意图，图3为本申请实施例提供的一种复合式刀盘中换刀通道活动件和管路臂组的装配结构示意图，图4为本申请实施例提供的一种复合式刀盘中换刀通道活动件的正视图，图5为图4中A-A向的剖视图。

请参照图1，本申请实施例提供一种复合式刀盘，包括：刀盘本体200，刀盘本体200的工作面设置有多个周向均布的刀盘钢构件210，本实施例中，如图1所示，刀盘钢构件210设置了三个，每个刀盘钢构件210上均安装有多个滚刀220、切刀230以及边缘刮刀240，滚刀220安装在刀盘钢构件210的正面，切刀230安装在刀盘钢构件210的两侧，边缘刮刀240安装在刀盘钢构件210的两侧且位于刀盘本体200的边缘；每个刀盘钢构件210上还设置有管路通道250，管路通道250安装在刀盘钢构件210的正面。

请参照图2，在本申请提供的一些实施例中，示例性地，刀盘本体200的非工作面一侧连接有管路臂组300，管路臂组300均与刀盘本体200连通。管路臂组300背离刀盘本体200的一侧设置有换刀通道活动件400，换刀通道活动件400与管路臂组300连通。换刀通道活动件400和管路臂组300内设置有各类管路，各类管路包括液压油管路、泡沫液管路、水管等。换刀通道活动件400与管路臂组300形成一个整体，用于与小直径掘进机内部的隔板120连接，将土舱和小直径掘进机的后部分隔开。

具体而言，回转接头500、换刀通道活动件400与管路臂组300形成一个封闭腔并与盾体100隔板120组合将土舱与盾体100后部隔绝开，掘进时，土舱反过来通过刀盘本体200对掌子面施压，实现了保压掘进，同时，掘进过程也能够处于一种保持压力平衡状态下的掘进。

管路臂组300既可作为各类管路的输送通道，又可以搅拌刀盘本体200开挖下来的土渣，降低了刀盘本体200中部结泥饼的可能性。

换刀前，通过刀盘本体200向掌子面注浆或膨润土，使掌子面暂时稳定，避免坍塌，断开换刀通道活动件400与回转接头500的连接后，管路臂组300和换刀通道活动件400又可以作为作业人员的换刀通道，作业人员可以通过管路臂组300和换刀通道活动件400进出掘进机的土舱开展刀具更换作业，管路臂组300和换刀通道活动件400实现了一举两得的技术效果。

请参照图3、图4和图5，在本申请提供的一些实施例中，示例性地，换刀通道活动件400包括换刀通道筒体410、后盖板420和前盖板430。换刀通道筒体410的两端均开口设置，换刀通道筒体410的筒身与管路臂组300连通；后盖板420与换刀通道筒体410背离刀盘本体200的端部通过螺栓进行可拆卸密封连接；前盖板430与换刀通道筒体410朝向刀盘本体200的端部通过螺栓进行可拆卸密封连接。换刀通道筒体410可以设置为正多边形，便于作业人员在换刀通道筒体410内部行走，换刀通道筒体410还可以设置为圆柱形，使得换刀通道筒体410更易加工制造。

请参照图2和图3，在本申请提供的一些实施例中，示例性地，管路臂组300包括多个管路臂310，本实施例中，如图3所示，管路臂组300包括三个管路臂310，每个管路臂310的两端分别与刀盘本体200、换刀通道筒体410连通，所有的管路臂310关于换刀通道筒体410的轴线周向均布，每个管路通道250分别与相应的管路臂310连通。

请参照图3，在本申请提供的一些实施例中，示例性地，换刀通道筒体410与管路臂310相连接的位置设置为平面凸台，能够保证换刀通道筒体410与管路臂310相连接的紧密性。

在本申请提供的一些实施例中，示例性地，管路臂310用于与换刀通道筒体410相连接的端部开设有环形的限位卡槽，换刀通道筒体410的筒身固定卡设于限位卡槽的内部。具体而言，此结构能够进一步加固管路臂310与换刀通道筒体410的连接。

请参照图2，在本申请提供的一些实施例中，示例性地，换刀通道筒体410与后盖板420、前盖板430的接缝之间，以及换刀通道筒体410与管路臂310的接缝之间均密封设置有密封圈。具体而言，密封圈的设置，加强了换刀通道筒体410与后盖板420、前盖板430的连接密封性，加强了换刀通道筒体410与管路臂310的连接密封性。

请参照图2，本申请实施例还提供一种小直径掘进机，包括：盾体100，盾体100内部设置有主驱动110，主驱动110位于盾体100的周向边缘位置，主驱动110位于盾体100的顶部。盾体100内部设置有回转接头500，回转接头500位于盾体100径向的中部。小直径掘进机还包括上述的一种复合式刀盘本体200，回转接头500与换刀通道活动件400连接。

请参照图2和图5，在本申请提供的一些实施例中，示例性地，回转接头500包括互相转动连接的定子和转子；盾体100的内部竖直固定连接有隔板120，隔板120位于后盖板420的这一侧，隔板120预留有供转子穿过的通孔，隔板120背离后盖板420的侧面一体成型有连接法兰130，定子与连接法兰130通过螺栓固定连接；后盖板420上开设有用于与转子相连接的连接孔421，转子穿过连接孔421并与后盖板420通过螺栓固定连接，转子与换刀通道筒体410内部连通。

请参照图2，盾体100内部还安装有螺旋输送机600，螺旋输送机600倾斜设置，螺旋输送机600的进料端位于土舱内部，螺旋输送机600的进料端最低。

综上，本申请提供的一种复合式刀盘及小直径掘进机，第一，回转接头500、换刀通道活动件400与管路臂组300形成一个封闭腔并与盾体100隔板120组合将土舱与盾体100后部隔绝开，掘进时，土舱反过来通过刀盘本体200对掌子面施压，实现了保压掘进，同时，掘进过程也能够处于一种保持压力平衡状态下的掘进。

第二，管路臂组300和换刀通道活动件400既可作为各类管路(液压油管路、泡沫液管路、水管等等)的输送通道，换刀前，通过刀盘本体200向掌子面注浆或膨润土，使掌子面暂时稳定，避免坍塌，断开换刀通道活动件400与回转接头500的连接后，管路臂组300和换刀通道活动件400又可以作为作业人员的换刀通道，作业人员可以通过管路臂组300和换刀通道活动件400进出掘进机的土舱开展刀具更换作业，管路臂组300和换刀通道活动件400实现了一举两得的技术效果。

第三，主驱动110在盾体100周向边缘布置，主驱动110增大，还可以提供足够大的驱动力。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性地，本申请的真正范围和精神由权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种复合式刀盘，其特征在于，包括：

刀盘本体(200)；

管路臂组(300)，设置在所述刀盘本体(200)的非工作面一侧，所述管路臂组(300)均与所述刀盘本体(200)连通；

换刀通道活动件(400)，设置在所述管路臂组(300)背离所述刀盘本体(200)的一侧，所述换刀通道活动件(400)与所述管路臂组(300)背离所述刀盘本体(200)的一端连通，所述换刀通道活动件(400)用于与回转接头(500)连通；

所述管路臂组(300)、所述换刀通道活动件(400)和回转接头(500)共同形成与小直径掘进机的土舱隔绝的封闭腔，所述封闭腔位于所述土舱内用于将小直径掘进机的隔板(120)后部与土舱进行隔绝。

2.根据权利要求1所述的一种复合式刀盘，其特征在于，

所述换刀通道活动件(400)包括换刀通道筒体(410)、后盖板(420)和前盖板(430)；

所述换刀通道筒体(410)的两端均开口设置，所述换刀通道筒体(410)的筒身与所述管路臂组(300)连通；

所述后盖板(420)与所述换刀通道筒体(410)背离所述刀盘本体(200)的端部可拆卸密封连接；

所述前盖板(430)与所述换刀通道筒体(410)朝向所述刀盘本体(200)的端部可拆卸密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种复合式刀盘，其特征在于，所述换刀通道筒体(410)设置为正多边形或圆柱形。

4.根据权利要求2或3所述的一种复合式刀盘，其特征在于，

所述管路臂组(300)包括多个管路臂(310)，每个所述管路臂(310)的两端分别与所述刀盘本体(200)、所述换刀通道筒体(410)连通，所有的所述管路臂(310)关于所述换刀通道筒体(410)的轴线周向均布。

5.根据权利要求4所述的一种复合式刀盘，其特征在于，所述换刀通道筒体(410)与所述管路臂(310)相连接的位置设置为平面凸台。

6.根据权利要求4所述的一种复合式刀盘，其特征在于，所述管路臂(310)用于与所述换刀通道筒体(410)相连接的端部设置有限位卡槽，所述换刀通道筒体(410)的筒身固定卡设于所述限位卡槽的内部。

7.根据权利要求4所述的一种复合式刀盘，其特征在于，所述换刀通道筒体(410)与所述后盖板(420)、所述前盖板(430)的接缝之间，以及所述换刀通道筒体(410)与所述管路臂(310)的接缝之间均密封设置有密封圈。

8.根据权利要求4所述的一种复合式刀盘，其特征在于，所述刀盘本体(200)的工作面设置有多个周向均布的刀盘钢构件(210)，每个所述刀盘钢构件(210)上均设置有多个滚刀(220)、切刀(230)以及边缘刮刀(240)；每个所述刀盘钢构件(210)上还设置有管路通道(250)，每个所述管路通道(250)分别与相应的所述管路臂(310)连通。

9.一种小直径掘进机，其特征在于，包括：

盾体(100)；

主驱动(110)，设置在所述盾体(100)内部，位于所述盾体(100)的周向边缘位置；

回转接头(500)，设置在所述盾体(100)内部，位于所述盾体(100)径向的中部；

还包括：

权利要求1-8任一项所述的一种复合式刀盘本体，所述回转接头(500)与所述换刀通道活动件(400)连接。

10.根据权利要求9所述的一种小直径掘进机，其特征在于，

所述回转接头(500)包括互相转动连接的定子和转子；

所述盾体(100)的内部竖直设置有隔板(120)，所述隔板(120)位于所述后盖板(420)的这一侧，所述隔板(120)预留有供所述转子穿过的通孔，所述隔板(120)背离所述后盖板(420)的侧面设置有连接法兰(130)，所述定子与所述连接法兰(130)固定连接；

所述后盖板(420)上开设有用于与所述转子相连接的连接孔(421)，所述转子穿过所述连接孔(421)并与所述后盖板(420)固定连接，所述转子与所述换刀通道筒体(410)内部连通。