CN212803237U - 一种适用于上软下硬地层的盾构刀具结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，属于工程机械技术领域。该适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，包括刀盘面板、外圆破碎刀具、切削刀具、滚刀和螺旋输送机，刀盘面板边缘凸设有一圈凸台，外圆破碎刀具设置在凸台上；刀盘面板凸设有加强梁，滚刀设置在加强梁上；刀盘面板的凸台和加强梁之间设有切削刀具，切削刀具包括刀具本体和安装块，刀具本体设置有主位刀，刀具本体的上端均匀间隔设置有三片次位刀。本实用新型的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构在刀盘面板旋转时外圆破碎刀具从上层较软的底层向下冲击，撞击下层较硬底层，达到预破碎的效果，相对于传统盾构机的刀具结构更加适应上软下硬地层，破碎和掘进效率大大提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，属于工程机械技术领域。
背景技术
盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
目前盾构机在对上软下硬地层进行挖掘时，盾构机的刀具结构无法很好的进行掘进，下层较硬地层往往使得挖掘困难，掘进效率低下。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种掘进效率高的用于上软下硬地层的盾构刀具结构。
本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，包括刀盘面板、外圆破碎刀具、切削刀具、滚刀和螺旋输送机，刀盘面板边缘凸设有一圈圆环状的凸台，外圆破碎刀具均布设置在凸台上；刀盘面板凸设有加强梁，加强梁由刀盘面板中心向外程放射状分布，滚刀均匀间隔设置在加强梁上；螺旋输送机设置在刀盘面板的中心处；
刀盘面板的凸台和加强梁之间均布设置有切削刀具，切削刀具包括刀具本体和安装块，刀具本体的下端与安装块制为一体，刀具本体的右上角设置有主位刀，刀具本体的上端均匀间隔设置有至少三片次位刀。
上述技术方案的改进是：外圆破碎刀具为八块，八块外圆破碎刀具沿凸台圆周方向均匀间隔设置。
上述技术方案的改进是：加强梁为八根，八根加强梁均匀间隔设置。
上述技术方案的改进是：切削刀具的次位刀为三片。
上述技术方案的改进是：切削刀具的安装块开设有两个安装孔，两个安装孔对称设置。
上述技术方案的改进是：外圆破碎刀具表面设置有高硅铝合金层。
上述技术方案的改进是：切削刀具的表面设置有金刚石耐磨层。
上述技术方案的改进是：外圆破碎刀具表面的高硅铝合金层厚度为500-900μm。
上述技术方案的改进是：切削刀具的表面的金刚石耐磨层厚度为200-600μm。
上述技术方案的改进是：外圆破碎刀具和切削刀具的材质为钨钢。
本实用新型采用上述技术方案的有益效果是：
（1）本实用新型的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构在刀盘面板边缘凸设凸台，在凸台上安装外圆破碎刀具，在刀盘面板旋转时外圆破碎刀具从上层较软的底层向下冲击，撞击下层较硬底层，达到预破碎的效果，再通过切削刀具进行二次破碎和切削，最后通过加强梁上的滚刀进行最终的破碎和粉碎，相对于传统盾构机的刀具结构更加适应上软下硬地层，破碎和掘进效率大大提升；
（2） 本实用新型的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构通过刀盘面板凸设加强梁，提升了刀盘面板的强度，保证了盾构机破碎和掘进的稳定性；
（3） 本实用新型的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的切削刀具通过主位刀和至少三片次位刀的配合，能够适应强度高，速度快的破碎和切削工作，从而提升盾构机的破碎和掘进效率；
（4） 本实用新型的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的切削刀具的安装块开设有两个安装孔，两个安装孔对称设置，安装更加牢固稳定；
（5） 本实用新型的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的外圆破碎刀具表面设置有高硅铝合金层，高硅铝合金层具有散热快、耐磨性能好、质量轻等的优点，使得外圆破碎刀具能够适应高强度的破碎工作，能够防止外圆破碎刀具过热，从而延长了使用寿命；
（6） 本实用新型的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的切削刀具的表面设置金刚石耐磨层，能够有效提升其耐磨性能和切削性能，提升工作效率的同时延长了切削刀具使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的结构示意图；
图2是本实用新型实施例适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的切削刀具结构示意图；
其中：1-刀盘面板，2-凸台，3-外圆破碎刀具，4-切削刀具，5-加强梁，6-滚刀，7-螺旋输送机，8-次位刀，9-主位刀，10-刀具本体，11-安装块，12-安装孔。
具体实施方式
实施例
本实施例的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，如图1-2所示，包括刀盘面板1、外圆破碎刀3具、切削刀具4、滚刀6和螺旋输送机7，刀盘面板1边缘凸设有一圈圆环状的凸台2，外圆破碎刀具3均布设置在凸台2上；刀盘面板1凸设有加强梁5，加强梁5由刀盘面板1中心向外程放射状分布，滚刀6均匀间隔设置在加强梁5上；螺旋输送机7设置在刀盘面板1的中心处；刀盘面板1的凸台2和加强梁5之间均布设置有切削刀具4，切削刀具4包括刀具本体10和安装块11，刀具本体10的下端与安装块11制为一体，刀具本体10的右上角设置有主位刀9，刀具本体10的上端均匀间隔设置有三片次位刀8。
本实施例的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的外圆破碎刀具3为八块，八块外圆破碎刀具3沿凸台2圆周方向均匀间隔设置。加强梁5为八根，八根加强梁5均匀间隔设置。切削刀具4的安装块11开设有两个安装孔12，两个安装孔12对称设置。外圆破碎刀具3表面设置有高硅铝合金层。切削刀具4的表面设置有金刚石耐磨层。外圆破碎刀具3表面的高硅铝合金层厚度为800μm。切削刀具4的表面的金刚石耐磨层厚度为350μm。外圆破碎刀具3和切削刀具4的材质为钨钢。
本实施例的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构在刀盘面板1边缘凸设凸台2，在凸台2上安装外圆破碎刀具3，在刀盘面板1旋转时外圆破碎刀具3从上层较软的底层向下冲击，撞击下层较硬底层，达到预破碎的效果，再通过切削刀具4进行二次破碎和切削，最后通过加强梁5上的滚刀6进行最终的破碎和粉碎，相对于传统盾构机的刀具结构更加适应上软下硬地层，破碎和掘进效率大大提升；本实施例的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构通过刀盘面板1凸设加强梁5，提升了刀盘面板1的强度，保证了盾构机破碎和掘进的稳定性；本实施例的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的切削刀具4通过主位刀9和三片次位刀8的配合，能够适应强度高，速度快的破碎和切削工作，从而提升盾构机的破碎和掘进效率；本实施例的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的切削刀具4的安装块11开设有两个安装孔12，两个安装孔12对称设置，安装更加牢固稳定；本实施例的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的外圆破碎刀具3表面设置有高硅铝合金层，高硅铝合金层具有散热快、耐磨性能好、质量轻等的优点，使得外圆破碎刀具3能够适应高强度的破碎工作，能够防止外圆破碎刀具3过热，从而延长了使用寿命；本实施例的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构的切削刀具4的表面设置金刚石耐磨层，能够有效提升其耐磨性能和切削性能，提升工作效率的同时延长了切削刀具4的使用寿命。
本实用新型不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：包括刀盘面板、外圆破碎刀具、切削刀具、滚刀和螺旋输送机，所述刀盘面板边缘凸设有一圈圆环状的凸台，所述外圆破碎刀具均布设置在所述凸台上；所述刀盘面板凸设有加强梁，所述加强梁由所述刀盘面板中心向外程放射状分布，所述滚刀均匀间隔设置在所述加强梁上；所述螺旋输送机设置在所述刀盘面板的中心处；
所述刀盘面板的凸台和加强梁之间均布设置有切削刀具，所述切削刀具包括刀具本体和安装块，所述刀具本体的下端与所述安装块制为一体，所述刀具本体的右上角设置有主位刀，所述刀具本体的上端均匀间隔设置有至少三片次位刀。
2.根据权利要求1所述的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：所述外圆破碎刀具为八块，八块外圆破碎刀具沿凸台圆周方向均匀间隔设置。
3.根据权利要求2所述的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：所述加强梁为八根，八根加强梁均匀间隔设置。
4.根据权利要求3所述的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：所述切削刀具的次位刀为三片。
5.根据权利要求4所述的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：所述切削刀具的安装块开设有两个安装孔，两个安装孔对称设置。
6.根据权利要求5所述的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：所述外圆破碎刀具表面设置有高硅铝合金层。
7.根据权利要求6所述的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：所述切削刀具的表面设置有金刚石耐磨层。
8.根据权利要求7所述的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：所述外圆破碎刀具表面的高硅铝合金层厚度为500-900μm。
9.根据权利要求8所述的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：所述切削刀具的表面的金刚石耐磨层厚度为200-600μm。
10.根据权利要求9所述的适用于上软下硬地层的盾构刀具结构，其特征在于：所述外圆破碎刀具和切削刀具的材质为钨钢。
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