CN209654042U - 一种小直径常压换刀刀盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小直径常压换刀刀盘，包括刀盘主体以及装设在所述刀盘主体的前端面的刀具，所述刀盘主体的后端面设有用以实现所述刀具的替换的换刀腔，远离所述刀盘主体的后端面的方向上设有与所述换刀腔连通的中心过渡舱，所述中心过渡舱上设有舱门。上述小直径常压换刀刀盘通过在远离刀盘主体的后端面处设置中心过渡舱，适用于小直径掘进机，解决了常压换刀方法难以直接运用于小直径掘进机的技术难题。

Description

一种小直径常压换刀刀盘

技术领域

本实用新型涉及掘进机工程技术领域，特别涉及一种小直径常压换刀刀盘。

背景技术

泥水平衡盾构机是一种地下隧道掘进专用工程机械，具有开挖土体、输送渣土、管道衬砌等功能，已广泛运用于地铁、铁路、公路、煤矿以及水利水电等隧道工程。

目前大直径泥水平衡盾构机在穿江跨海隧道等复杂地质条件工程中做出了卓越的贡献。常压刀盘作为大直径泥水平衡盾构机最前沿的设备之一，其先进的常压换刀方法与传统的换刀方法相比在换刀安全和施工效率方面具有无可比拟的优势。在现有技术的常压换刀刀盘中，当刀具严重磨损时，可在高水压条件下在箱体式刀梁内利用特殊的换刀装置实现常压换刀，提高施工进度，保障施工安全。

然而随着常压换刀方法的应用和推广，迫切需要将常压换刀方法应用于小直径掘进机。由于换刀装置结构复杂，小直径刀盘的换刀作业空间受限等问题，导致常压换刀方法难以直接运用于小直径掘进机，因此如何能够提供一种适用于小直径掘进机、以提高换刀安全和施工效率的小直径常压换刀刀盘是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小直径常压换刀刀盘，通过在远离刀盘主体的后端面处设置与换刀腔连通的中心过渡舱，以实现对小直径常压换刀刀盘上刀具的更换。

为实现上述目的，本实用新型提供一种小直径常压换刀刀盘，包括刀盘主体以及装设在所述刀盘主体的前端面的刀具，所述刀盘主体的后端面设有用以实现所述刀具的替换的换刀腔，远离所述刀盘主体的后端面的方向上设有与所述换刀腔连通的中心过渡舱，所述中心过渡舱上设有舱门。

优选地，所述舱门上固定设置中心回转体，所述中心回转体和所述刀盘主体之间可拆卸连接用以实现流体由所述中心回转体运输至所述刀盘主体的伸缩软管。

优选地，还包括设于所述刀盘主体后方的主驱动，所述主驱动中间区域设有所述中心过渡舱。

优选地，所述刀盘主体包括由中心向四周辐射分布的多个用以实现刀具的装设的常压换刀辐臂，每个所述常压换刀辐臂的所述换刀腔在中心连通。

优选地，所述刀盘主体还包括设于所述常压换刀辐臂之间的辅梁，所述常压换刀辐臂和所述辅梁的外周侧固定在刀盘架上。

优选地，包括布置在所述刀盘主体的中心区域的常压可更换先行刀。

优选地，包括布置在所述常压换刀辐臂上的常压可更换贝壳刀。

优选地，包括布置在所述刀盘主体的中心区域的常压可更换先行刀，所述常压可更换贝壳刀可替换为所述常压可更换先行刀，以实现刀具开挖的全断面覆盖。

优选地，包括布置在所述常压换刀辐臂的外侧的常压可更换超挖刀。

优选地，包括布置在所述辅梁上的边缘刮刀和布置在所述常压换刀辐臂上的切刀。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的小直径常压换刀刀盘包括刀盘主体以及装设在刀盘主体的前端面的刀具，刀盘主体的后端面设有用以实现刀具的替换的换刀腔，换刀腔与设有舱门的中心过渡舱连通，中心过渡舱位于远离刀盘主体的后端面的方向上，该小直径常压换刀刀盘通过在刀盘主体的后端面设置换刀腔以实现对刀盘主体的前端的刀具的替换，通过在远离刀盘主体的后端面的方向上设置与换刀腔连通的中心过渡舱及其舱门以实现工作人员的进舱替换，本实用新型提供了一种适用于小直径掘进机的小直径常压换刀刀盘，解决了常压换刀方法难以直接运用于小直径掘进机的技术难题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的小直径常压换刀刀盘的正视图；

图2为本实用新型实施例提供的小直径常压换刀刀盘的侧剖视图。

其中：

1-常压换刀辐臂、2-辅梁、3-常压可更换先行刀、4-常压可更换贝壳刀、5-常压可更换超挖刀、6-切刀、7-边缘刮刀、8-中心过渡舱、9-中心回转体、10-主驱动、11-伸缩软管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，其中，图1为本实用新型实施例提供的小直径常压换刀刀盘的正视图，图2为本实用新型实施例提供的小直径常压换刀刀盘的侧剖视图。

在第一种具体的实施方式中，本实用新型提供的小直径常压换刀刀盘包括刀盘主体，在刀盘主体的前端面装设有用以破碎和挖掘的刀具，在刀盘主体的后端面设有用以实现刀具的替换的换刀腔，远离刀盘主体的后端面的方向上设有中心过渡舱8，中心过渡舱8和换刀腔连通，在中心过渡舱8上设有可开合的舱门。在小直径盾构机在隧道中挖掘的过程中，当小直径常压换刀刀盘出现磨损等故障需要工作人员进入刀盘的内部进行刀具的替换时，工作人员通过打开中心过渡舱8上的舱门，并经由中心过渡舱8进入换刀腔，在换刀腔中也即刀盘主体的后端面，通过常压换刀的方法实现刀盘主体的前端面上装设的刀具。

需要说明的是，常压换刀方法作为一种本领域技术人员所熟知的换刀方法，通常需要构建一个独立的与外界连通的常压区域以与刀盘的高压区相隔离，工作人员在常压的环境下进行更换作业。也即本实用新型中的中心过渡舱8和换刀腔均处于密封状态且与刀盘主体前端面的高压空间相隔离，中心过渡舱8和换刀腔连通并与外界连通以实现密封腔室的常压环境。为了实现对刀具的常压换刀方法，通常需要一套用于刀具的常压换刀装置，包括刀座、保压装置、润滑装置、拆卸装置、泄压与冲洗装置等。至于常压换刀装置的结构也即对于刀具的常压换刀方法不作为本申请的创新改进点，本申请最主要的改进点在于中心过渡舱8以及刀具在刀盘主体上的更换布置方式等，对于刀具的常压换刀技术请参考现有技术，这里不再一一赘述。

在本实施例中，在中心过渡舱8的舱门上固定设置中心回转体9，中心回转体9和刀盘主体之间可拆卸连接有伸缩软管11。需要说明的是，第三代盾构机以闭胸式盾构机为代表，主要包括泥水式盾构机和土压式盾构机。中心回转体9是土压平衡盾构的重要组成部分，其本身结构复杂，位于盾构的土仓隔板和主驱动的中心，是连接流体从盾构内部到刀盘外部的唯一通道，如果该部件损坏盾构将无法正常工作。因此，在本实施例中，中心过渡舱8设置在刀盘主体的后方也即远离刀盘主体后端面的方向上，中心过渡舱8位于主驱动10的中心区域，中心回转体9固定在舱门上并刀盘主体通过伸缩软管11相连。在盾构机工作状态下，流体从中心回转体9中经由伸缩软管11输送至刀盘主体，在盾构机停机并对刀具进行维护更换时，将伸缩软管11与中心回转体9的连接关系解除，也即将伸缩软管11从中心回转体9上拆下，伸缩软管11的另一端依旧固定在刀盘主体上，利用伸缩软管11可伸缩的弯曲折叠性，将伸缩软管11收起或放置于中心过渡舱8的侧壁上，拆卸了伸缩软管11后的中心过渡舱8的容纳空间变大，便于舱门的开启和操作人员的进入。

需要说明的是，本实施例中的小直径常压换刀刀盘的伸缩软管11相较于传统的大直径常压换刀刀盘的钢管，通过将中心回转体9安装固定在舱门上并与刀盘主体之间采用易拆卸式的伸缩软管11相连，解决了换刀通道太窄、操作人员难以进入刀盘内也即换刀腔中的问题。

在另一种具体的实施方式中，刀盘主体包括由中心向四周辐射分布的多个装设有刀具的常压换刀辐臂1，每个常压换刀辐臂1均设有用以实现刀具的替换的换刀腔，每个常压换刀辐臂1的换刀腔也由中心向四周辐射分布且全部换刀腔在中心连通。在本实施例中，每一个常压换刀辐臂1都相当于刀盘主体的一部分，全部常压换刀辐臂1的换刀腔在中心连通并构成了刀盘主体的换刀腔。

除此以外，刀盘主体还包括设于常压换刀辐臂1之间的辅梁2，常压换刀辐臂1的辅梁2的外周侧固定在环形的刀盘架上。也即在呈中心向四周辐射分布的常压换刀辐臂1以圆心等距均匀分布，在每两个相邻的常压换刀辐臂1之间设有一个辅梁2，辅梁2的左右两侧分别连接相邻的常压换刀辐臂1。

为了更好的技术效果，在刀盘主体的中心区域设置有常压可更换先行刀3，在常压换刀辐臂1上设置有常压可更换贝壳刀4，按照此种布置方式的小直径常压换刀刀盘可以实现对常规隧道开挖岩层的挖掘。需要说明的是，为了满足不同隧道开挖岩层的强度要求，设置在常压换刀辐臂1上的常压可更换贝壳刀4可替换为常压可更换先行刀3，此时在刀盘主体的中心区域以及常压换刀辐臂1上均设有常压可更换先行刀3，以实现刀具开挖的全断面覆盖。

除此以外，在常压换刀辐臂1的外侧设有常压可更换超挖刀5，具体而言，在一个常压换刀辐臂1的外侧设有常压可更换超挖刀5。同样的，在辅梁2上设有边缘刮刀7，在常压换刀辐臂1上按照一定的轨迹顺序设有切刀6。

需要说明的是，无论是切刀6、边缘刮刀7和常压可更换超挖刀5，还是常压可更换先行刀3和常压可更换贝壳刀4都属于常规刀具，至于上述刀具的每个单一的结构和作用请参照现有技术，这里不再一一赘述。

本实用新型作为对传统大直径常压换刀刀盘的改进，提出了一种小直径常压换刀刀盘，主要包括换刀通道的改进以及刀面布置的改进。

在换刀通道的改进中，通过在主驱动10的中心区域设置作为换刀通道的中心过渡舱8并在固定在舱门上的中心回转体9和刀盘主体之间设置易拆卸式的伸缩软管11，便于舱门开启和工作人员的进入，提高了小直径常压换刀刀盘的中心过渡舱8的空间利用率。

在刀面布置的改进中，在小直径常压换刀刀盘的掘进过程中，将常压可更换贝壳刀4替换为常压可更换先行刀3，实现了刀具的全断面覆盖。通过刀具布置方式的改进实现了在小直径刀盘上应用常压换刀技术，大大提高了小直径刀盘对高水压、不稳定等地质的适应性，同时，通过应用常压换刀技术减少了常规小型隧道掘进过程中存在的换刀难、换刀效率低、换刀经费高的难题。

以上对本实用新型所提供的小直径常压换刀刀盘进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种小直径常压换刀刀盘，其特征在于，包括刀盘主体以及装设在所述刀盘主体的前端面的刀具，所述刀盘主体的后端面设有用以实现所述刀具的替换的换刀腔，远离所述刀盘主体的后端面的方向上设有与所述换刀腔连通的中心过渡舱(8)，所述中心过渡舱(8)上设有舱门。

2.根据权利要求1所述的小直径常压换刀刀盘，其特征在于，所述舱门上固定设置中心回转体(9)，所述中心回转体(9)和所述刀盘主体之间可拆卸连接用以实现流体由所述中心回转体(9)运输至所述刀盘主体的伸缩软管(11)。

3.根据权利要求1所述的小直径常压换刀刀盘，其特征在于，还包括设于所述刀盘主体后方的主驱动(10)，所述主驱动(10)中间区域设有所述中心过渡舱(8)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的小直径常压换刀刀盘，其特征在于，所述刀盘主体包括由中心向四周辐射分布的多个用以实现刀具的装设的常压换刀辐臂(1)，每个所述常压换刀辐臂(1)的所述换刀腔在中心连通。

5.根据权利要求4所述的小直径常压换刀刀盘，其特征在于，所述刀盘主体还包括设于所述常压换刀辐臂(1)之间的辅梁(2)，所述常压换刀辐臂(1)和所述辅梁(2)的外周侧固定在刀盘架上。

6.根据权利要求4所述的小直径常压换刀刀盘，其特征在于，包括布置在所述刀盘主体的中心区域的常压可更换先行刀(3)。

7.根据权利要求4所述的小直径常压换刀刀盘，其特征在于，包括布置在所述常压换刀辐臂(1)上的常压可更换贝壳刀(4)。

8.根据权利要求7所述的小直径常压换刀刀盘，其特征在于，包括布置在所述刀盘主体的中心区域的常压可更换先行刀(3)，所述常压可更换贝壳刀(4)可替换为所述常压可更换先行刀(3)，以实现刀具开挖的全断面覆盖。

9.根据权利要求4所述的小直径常压换刀刀盘，其特征在于，包括布置在所述常压换刀辐臂(1)外侧的常压可更换超挖刀(5)。

10.根据权利要求5所述的小直径常压换刀刀盘，其特征在于，包括布置在所述辅梁(2)上的边缘刮刀(7)和布置在所述常压换刀辐臂(1)上的切刀(6)。