CN203383825U - 全断面掘进机方形断面切削装置 - Google Patents
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Abstract
一种全断面掘进机方形断面切削装置，包括三角形刀盘、刀盘中心轴、刀盘偏心轴、壳体、动力装置、行星齿轮、固定齿轮和驱动齿轮，其中，壳体为一圆筒状结构件，刀盘偏心轴具有一偏心孔并且通过轴承套置于壳体内，动力装置固定于壳体的后壁上，驱动齿轮固定连接该动力装置，刀盘中心轴穿置于刀盘偏心轴的偏心孔内，固定齿轮固定于壳体的内壁上，行星齿轮固定于刀盘中心轴的后端，该行星齿轮同时具有外齿圈与内齿圈，该内齿圈与驱动齿轮相啮合，该外齿圈与固定齿轮相啮合，形成行星周转轮系，三角形刀盘为具有三支辐条的辐条式刀盘，其固定于刀盘中心轴的前端且随之转动。本实用新型具有结构简单、适应性强的优点，能够胜任方形截面隧道的施工。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种隧道施工设备，具体涉及一种全断面掘进机方形断面切削装置，属于建筑机械领域。
背景技术
近几年来，随着城市地下空间开发数量的日趋镇长，巨形断面的地下构筑物（隧道）的使用也越来越多。从使用功能看，公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、人行地道、地下共同沟等的断面形式以矩形或方形最为合适，方形截面隧道的施工设备历来是地下工程技术领域中的一个难点，因为通常盾构掘进机的刀盘都是圆型的，无法适应异形截面，如方形截面隧道的施工。为了解决这个问题，业内技术人员也一直不懈地努力，如名称为《多刀盘矩形顶管机》的中国专利（专利号：200920067574.5）通过多刀盘切削土体来实现矩形隧道顶管施工，但是多刀盘矩形顶管机有一个致命的弱点，就是不能够全断面切削，因而造成对土体扰动大、挤压明显
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种全断面掘进机方形断面切削装置，其能够普遍适应方形截面隧道的施工，从而大大提高掘进机的施工适应范围，增加掘进机的功能。
本实用新型是通过以下技术方案来解决其技术问题的：
一种全断面掘进机方形断面切削装置，其包括三角形刀盘、刀盘中心轴、刀盘偏心轴、壳体、动力装置、行星齿轮、固定齿轮和驱动齿轮，所述壳体为一圆筒状结构件，所述刀盘偏心轴具有一偏心孔，并且通过轴承套置于所述壳体内，所述动力装置固定于所述壳体的后壁上，所述驱动齿轮固定连接该动力装置，所述刀盘中心轴穿置于所述刀盘偏心轴的偏心孔内，所述固定齿轮固定于所述壳体的内壁上，所述行星齿轮固定于所述刀盘中心轴的后端，该行星齿轮同时具有外齿圈与内齿圈，该内齿圈与所述驱动齿轮相啮合，该外齿圈与所述固定齿轮相啮合，形成一个行星周转轮系，所述三角形刀盘为具有三支辐条的辐条式刀盘，其固定于所述刀盘中心轴的前端且随之转动。
所述固定齿轮与行星齿轮的齿数比为4:3。
所述三角形刀盘的辐条长度L与刀盘偏心轴偏心孔的偏心距R之间的关系为L=R/0.14或者L=4R。
所述动力装置的数量为1个。
所述刀盘偏心轴与壳体内壁之间设置有密封圈。
本实用新型所述全断面掘进机方形断面切削装置利用三角形刀盘绕自身轴线进行自转，而刀盘中心轴又通过刀盘偏心轴绕掘进机的壳体中心进行公转，通过行星齿轮与固定齿轮构成的行星轮系的双重作用，以及调节刀盘辐条长度与偏心距之间的关系和行星齿轮与固定齿轮的齿数比，就能实现对方形断面的全断面切削，从而完成异形截面隧道的掘进工作。本实用新型具有结构简单、性能全面、适应性强的优点，能够胜任方形截面隧道的施工。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型第一实施例切削过程之一的示意图。
图3为本实用新型第一实施例切削过程之二的示意图。
图4为本实用新型第一实施例切削过程之三的示意图。
图5为本实用新型第一实施例切削过程之四的示意图。
图6为本实用新型第一实施例切削效果示意图。
图7为本实用新型第二实施例切削效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
首先请参阅图1本实用新型第一实施例的结构示意图，图示全断面掘进机方形断面切削装置包括三角形刀盘1、刀盘中心轴2、刀盘偏心轴3、壳体4、动力装置5、行星齿轮6、固定齿轮7和驱动齿轮8。所述壳体4为一圆筒状结构件，为掘进机的一部分。所述刀盘偏心轴3为一台阶轴，其外周通过轴承套置于所述壳体4内，该刀盘偏心轴3与壳体4内壁之间设置有密封圈。所述刀盘偏心轴3具有一偏心孔，该刀盘偏心轴3外圆的中心线P与该偏心孔的中心线G不重合，存在有偏心距R（见图6）。所述刀盘中心轴2通过轴承穿置于所述刀盘偏心轴3的偏心孔内，并可以在其中进行转动，因而该刀盘中心轴2的中心线与所述刀盘偏心轴3的中心线就存在有同样的偏心距R。所述三角形刀盘1为辐条式刀盘，固定于所述刀盘中心轴2的前端且随之转动，该三角形刀盘1具有三支辐条，该三支辐条间相隔120度放置，其辐条的长度L与所述刀盘偏心轴3偏心孔的偏心距R之间的关系为L=R/0.14（见图6）。所述动力装置5的数量为一个，其固定于所述壳体4的后壁上，所述驱动齿轮8固定连接该动力装置5。所述固定齿轮7为内齿轮，其固定于所述壳体4的内壁上。所述行星齿轮6固定于所述刀盘中心轴2的后端，其同时具有外齿圈与内齿圈，该内齿圈与所述驱动齿轮8相啮合，该外齿圈与所述固定齿轮7相啮合。所述固定齿轮7与行星齿轮6的齿数比为4:3。通过所述驱动齿轮8与行星齿轮6传动，以及行星齿轮6与固定齿轮7的传动联系，形成一个行星周转轮系。
通过驱动齿轮8与行星齿轮6的啮合，动力装置5驱动刀盘中心轴2和刀盘偏心轴3旋转，由于行星齿轮6与固定齿轮7之间的啮合，以及刀盘偏心轴3在壳体4中的旋转，使所述三角形刀盘1不仅进行绕刀盘中心轴2本身中心线G的自转，而且随刀盘偏心轴3进行绕刀盘偏心轴3中心线P的公转，从而三角形刀盘1上的切削刀就走出了方形的断面轨迹，其切削过程如图2—图6所示。
本实用新型的第二实施例的结构中，三角形刀盘1的辐条长度L与刀盘偏心轴3偏心孔的偏心距R之间的关系为L=4R，除此之外第二实施例的其它结构与第一实施例相同，图7为第二实施例的切削效果示意图，其切削成的断面为一类方形。
Claims (6)
1.一种全断面掘进机方形断面切削装置，其特征在于：所述切削装置包括三角形刀盘、刀盘中心轴、刀盘偏心轴、壳体、动力装置、行星齿轮、固定齿轮和驱动齿轮，所述壳体为一圆筒状结构件，所述刀盘偏心轴具有一偏心孔，并且通过轴承套置于所述壳体内，所述动力装置固定于所述壳体的后壁上，所述驱动齿轮固定连接该动力装置，所述刀盘中心轴穿置于所述刀盘偏心轴的偏心孔内，所述固定齿轮固定于所述壳体的内壁上，所述行星齿轮固定于所述刀盘中心轴的后端，该行星齿轮同时具有外齿圈与内齿圈，该内齿圈与所述驱动齿轮相啮合，该外齿圈与所述固定齿轮相啮合，形成一个行星周转轮系，所述三角形刀盘为具有三支辐条的辐条式刀盘，其固定于所述刀盘中心轴的前端且随之转动。
2.根据权利要求1所述的全断面掘进机方形断面切削装置，其特征在于：所述固定齿轮与行星齿轮的齿数比为4:3。
3.根据权利要求2所述的全断面掘进机方形断面切削装置，其特征在于：所述三角形刀盘的辐条长度L与刀盘偏心轴偏心孔的偏心距R之间的关系为L=R/0.14。
4.根据权利要求2所述的全断面掘进机方形断面切削装置，其特征在于：所述三角形刀盘的辐条长度L与刀盘偏心轴偏心孔的偏心距R之间的关系为L=4R。
5.根据权利要求1所述的全断面掘进机方形断面切削装置，其特征在于：所述动力装置的数量为1个。
6.根据权利要求1所述的全断面掘进机方形断面切削装置，其特征在于：所述刀盘偏心轴与壳体内壁之间设置有密封圈。
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