CN216406824U - 射流刀盘及射流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种射流刀盘及射流装置，该射流刀盘包括：刀盘本体、高压水喷头和耐磨保护刀，所述高压水喷头安装于所述刀盘本体，所述耐磨保护刀位于所述高压水喷头的前端且能够相对于所述刀盘本体转动，所述耐磨保护刀设有与所述高压水喷头连通的中心通孔，所述高压水喷头的射流经所述中心通孔向掌子面喷射。通过本实用新型，缓解了高压水射流辅助破岩过程中高压水喷头容易受损的技术问题。

Description

射流刀盘及射流装置

技术领域

本实用新型涉及地下工程施工装备的技术领域，尤其涉及一种射流刀盘及射流装置。

背景技术

在TBM掘进机上搭载高压水射流辅助破岩，可以提高破岩效率。目前，研究的方面主要集中在高压水与TBM耦合破岩的方案上。但是工作过程中，高压水喷头容易受损，更换受损的高压水喷头占用了较多时间，给高压水喷头的设计和布置增加了难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种射流刀盘及射流装置，以缓解高压水射流辅助破岩过程中高压水喷头容易受损的技术问题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种射流刀盘，包括：刀盘本体、高压水喷头和耐磨保护刀，所述高压水喷头安装于所述刀盘本体，所述耐磨保护刀位于所述高压水喷头的前端且能够相对于所述刀盘本体转动，所述耐磨保护刀设有与所述高压水喷头连通的中心通孔，所述高压水喷头的射流经所述中心通孔向掌子面喷射。

在优选的实施方式中，所述刀盘本体的前端面设有固定环，所述耐磨保护刀可转动地安装于所述固定环中。

在优选的实施方式中，所述耐磨保护刀包括圆柱部和连接于所述圆柱部的后端的限位部；所述射流刀盘包括卡簧，所述卡簧套设于所述圆柱部外且安装于所述固定环中。

在优选的实施方式中，所述固定环设有圆柱腔，所述卡簧设置于所述圆柱腔内，并且，所述卡簧在自身弹性作用下抵接于所述圆柱腔的内壁。

在优选的实施方式中，所述高压水喷头包括从后往前依次连接的高压进水管、喷嘴安装座和喷嘴，所述中心通孔与所述喷嘴的中心孔共线。

在优选的实施方式中，所述高压水喷头包括进砂座，所述进砂座设有混砂孔和进砂孔，所述混砂孔设于所述喷嘴的中心孔与所述中心通孔之间，所述进砂孔与所述混砂孔连通。

在优选的实施方式中，所述进砂座的后端设有安装腔，所述喷嘴安装座和所述喷嘴均设置于所述安装腔内。

在优选的实施方式中，所述刀盘本体包括前面板和后面板，所述喷嘴安装座和所述喷嘴安装于所述前面板的后侧；所述高压水喷头包括喷头安装座，所述喷头安装座安装于所述后面板，所述喷嘴安装座与所述喷头安装座通过高压进水管连接；所述后面板设有面板通孔，所述面板通孔的最小横截面大于所述喷嘴安装座与所述喷嘴的最大横截面外轮廓。

在优选的实施方式中，所述射流刀盘包括滚刀，所述耐磨保护刀的前端位于所述滚刀的前端的后侧，并且所述耐磨保护刀的前端与所述滚刀的前端之间的轴向距离范围为30mm～70mm。

本实用新型提供一种射流装置，包括：高压水喷头和耐磨保护刀，所述耐磨保护刀位于所述高压水喷头的前端且能够自转，所述耐磨保护刀设有与所述高压水喷头连通的中心通孔，所述高压水喷头的射流经所述中心通孔向掌子面喷射。

本实用新型的特点及优点是：

高压水经喷嘴和耐磨保护刀喷射到岩石表面，进行射流破岩。该射流刀盘在工作过程中，耐磨保护刀随着刀盘本体转动，同时耐磨保护刀会受到岩体的冲击，使耐磨保护刀相对于刀盘本体转动。由于受到岩体岩渣的冲击，耐磨保护刀会被磨损，该射流刀盘中耐磨保护刀能够相对于刀盘本体转动，从而使耐磨保护刀受磨损的位置不断变化，实现均匀磨损，避免耐磨保护刀单侧磨损严重，增长使用寿命，缓解了高压水射流辅助破岩过程中射流装置容易受损的技术问题。另一方面，流经耐磨保护刀的中心通孔时，高压水被加速，该射流刀盘延长了加速区长度，增强了破岩效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的射流刀盘的结构示意图；

图2为本实用新型提供的射流刀盘中的耐磨保护刀的连接结构示意图；

图3-图4为本实用新型提供的射流刀盘中的卡簧的结构示意图。

附图标号说明：

10、刀盘本体；11、前面板；12、后面板；121、面板通孔；13、法兰座；

20、滚刀；

30、高压水喷头；

31、高压进水管；32、喷嘴安装座；33、喷嘴；

34、进砂座；341、进砂孔；342、混砂孔；343、安装腔；

35、喷头安装座；

40、耐磨保护刀；401、中心通孔；

41、圆柱部；42、限位部；

50、固定环；51、圆柱腔；

60、卡簧；

70、掌子面。

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。

方案一

本实用新型提供了一种射流刀盘，如图1所示，该射流刀盘包括：刀盘本体10、高压水喷头30和耐磨保护刀40，高压水喷头30安装于刀盘本体10，耐磨保护刀40位于高压水喷头30的前端且能够相对于刀盘本体10转动，耐磨保护刀40设有与高压水喷头30连通的中心通孔401，高压水喷头30的射流经中心通孔401向掌子面70喷射。

高压水经喷嘴33和耐磨保护刀40喷射到岩石表面，进行射流破岩。该射流刀盘在工作过程中，耐磨保护刀40随着刀盘本体10转动，同时耐磨保护刀40会受到岩体的冲击，使耐磨保护刀40相对于刀盘本体10转动。由于受到岩体岩渣的冲击，耐磨保护刀40会被磨损，该射流刀盘中耐磨保护刀40能够相对于刀盘本体10转动，从而使耐磨保护刀40受磨损的位置不断变化，实现均匀磨损，避免耐磨保护刀40单侧磨损严重，增长使用寿命，缓解了高压水射流辅助破岩过程中射流装置容易受损的技术问题。另一方面，流经耐磨保护刀40的中心通孔401时，高压水被加速，该射流刀盘延长了加速区长度，增强了破岩效果。

如图1和图2所示，刀盘本体10的前端面设有固定环50，耐磨保护刀40可转动地安装于固定环50中，能够在固定环50内自转。进一步地，耐磨保护刀40包括圆柱部41和连接于圆柱部41的后端的限位部42；射流刀盘包括卡簧60，卡簧60套设于圆柱部41外且安装于固定环50中，限位部42与卡簧60的后端抵接，起到轴向限位的作用。

在一实施方式中，固定环50焊接于前面板11前端，固定环50设有圆柱腔51，如图2所示，卡簧60设置于圆柱腔51内，并且，卡簧60在自身弹性作用下抵接于圆柱腔51的内壁。装卸时，外力使卡簧60脱离圆柱腔51的内壁，即可将卡簧60和耐磨保护刀40拆下来，便于对耐磨保护刀40进行装卸更换，以调整中心通孔401的长度，改变磨料加速区长度，改善破岩效果。

耐磨保护刀40通过卡簧60安装在固定环50内；由于卡簧60作用，耐磨保护刀40可绕自身轴线旋转。优选地，限位部42呈圆柱形，限位部42与圆柱腔51的内壁配合，对耐磨保护刀40的自转起到导向作用。如图3和图4所示，卡簧60大体呈薄环形，且设有缺口，卡簧60有较大的弹性变形量，外径与固定环50相连，内孔套在耐磨保护刀40上且大于圆柱部41的外径。

如图1所示，高压水喷头30包括从后往前依次连接的高压进水管31、喷嘴安装座32和喷嘴33，中心通孔401与喷嘴33的中心孔共线。喷嘴33安装在喷嘴安装座32的前端面，高压水从喷嘴33喷出后，流向中心通孔401。优选地，喷嘴33为宝石喷嘴33。

在一实施方式中，高压水喷头30包括进砂座34，进砂座34设有混砂孔342和进砂孔341，混砂孔342设于喷嘴33的中心孔与中心通孔401之间，进砂孔341与混砂孔342连通，磨料经进砂孔341进入到混砂孔342中，与喷嘴33喷出的高压水混合，形成磨料射流，实现高压水+磨料破岩。进一步地，进砂座34的后端设有安装腔343，喷嘴安装座32和喷嘴33均设置于安装腔343内。

该射流刀盘的高压水破岩可以采用两种模式：(1)高压纯水破岩；(2)高压水+磨料破岩。采用高压纯水破岩时，将进砂孔341封堵；采用高压水+磨料破岩时，磨料从进砂孔341进入混砂孔342。

如图1所示，刀盘本体10包括前面板11和后面板12，喷嘴安装座32和喷嘴33安装于前面板11的后侧。前面板11和后面板12组成箱体结构，前面板11后侧设置进砂座安装孔，进砂座34安装于进砂座安装孔中。

高压水喷头30包括喷头安装座35，喷头安装座35安装于后面板12，喷嘴安装座32与喷头安装座35通过高压进水管31连接；后面板12设有面板通孔121，面板通孔121的最小横截面大于喷嘴安装座32与喷嘴33的最大横截面外轮廓，高压水喷头30中各组件需要维修和更换时，可从后面板12经面板通孔121处向后抽出，便于装卸维护。

面板通孔121处焊接法兰座13，高压水喷头30通过喷头安装座35固定在后面板12的法兰座13。喷嘴安装座32和喷头安装座35均设有中心孔，且与高压进水管31连接。优选地，高压进水管31沿轴向设置。

该射流刀盘包括滚刀20，耐磨保护刀40的前端位于滚刀20的前端的后侧，如图1所示，耐磨保护刀40的前端与滚刀20的前端之间的轴向距离记为X，满足30mm≤X≤70mm，有利于射流辅助破岩与滚刀破岩相匹配，提高破岩效果，同时使耐磨保护刀40与掌子面70之间的距离比较大，减少了耐磨保护刀40受到的冲击。

在一实施方式中，耐磨保护刀40的中心通孔401直径为1mm～3mm，同时，中心通孔401的长度为其直径30～50倍，中心通孔401的长度决定了高压水喷射时加速区的长度，有利于改善破岩效果，改善了高压水喷头30的喷射能力和耐磨性。

方案二

本实用新型提供了一种射流装置，该射流装置包括：高压水喷头30和耐磨保护刀40，耐磨保护刀40位于高压水喷头30的前端且能够自转，耐磨保护刀40设有与高压水喷头30连通的中心通孔401，高压水喷头30的射流经中心通孔401向掌子面70喷射。

该射流装置可以安装于刀盘本体10，射流辅助破岩与滚刀破岩相匹配，提高破岩效果。耐磨保护刀40随着刀盘本体10转动，同时耐磨保护刀40相对于刀盘本体10转动，使耐磨保护刀40受磨损的位置不断变化，实现均匀磨损，避免耐磨保护刀40单侧磨损严重，增长使用寿命。另一方面，流经耐磨保护刀40的中心通孔401时，高压水被加速，该射流刀盘延长了加速区长度，增强了破岩效果。

如图2所示，耐磨保护刀40的前部的外径从后往前逐渐缩小。但是，耐磨保护刀40的形状不限于图2所示的形状，其形状可以多样化。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种射流刀盘，其特征在于，包括：刀盘本体、高压水喷头和耐磨保护刀，所述高压水喷头安装于所述刀盘本体，所述耐磨保护刀位于所述高压水喷头的前端且能够相对于所述刀盘本体转动，所述耐磨保护刀设有与所述高压水喷头连通的中心通孔，所述高压水喷头的射流经所述中心通孔向掌子面喷射。

2.根据权利要求1所述的射流刀盘，其特征在于，所述刀盘本体的前端面设有固定环，所述耐磨保护刀可转动地安装于所述固定环中。

3.根据权利要求2所述的射流刀盘，其特征在于，所述耐磨保护刀包括圆柱部和连接于所述圆柱部的后端的限位部；所述射流刀盘包括卡簧，所述卡簧套设于所述圆柱部外且安装于所述固定环中。

4.根据权利要求3所述的射流刀盘，其特征在于，所述固定环设有圆柱腔，所述卡簧设置于所述圆柱腔内，并且，所述卡簧在自身弹性作用下抵接于所述圆柱腔的内壁。

5.根据权利要求1所述的射流刀盘，其特征在于，所述高压水喷头包括从后往前依次连接的高压进水管、喷嘴安装座和喷嘴，所述中心通孔与所述喷嘴的中心孔共线。

6.根据权利要求5所述的射流刀盘，其特征在于，所述高压水喷头包括进砂座，所述进砂座设有混砂孔和进砂孔，所述混砂孔设于所述喷嘴的中心孔与所述中心通孔之间，所述进砂孔与所述混砂孔连通。

7.根据权利要求6所述的射流刀盘，其特征在于，所述进砂座的后端设有安装腔，所述喷嘴安装座和所述喷嘴均设置于所述安装腔内。

8.根据权利要求5所述的射流刀盘，其特征在于，所述刀盘本体包括前面板和后面板，所述喷嘴安装座和所述喷嘴安装于所述前面板的后侧；

所述高压水喷头包括喷头安装座，所述喷头安装座安装于所述后面板，所述喷嘴安装座与所述喷头安装座通过高压进水管连接；

所述后面板设有面板通孔，所述面板通孔的最小横截面大于所述喷嘴安装座与所述喷嘴的最大横截面外轮廓。

9.根据权利要求1所述的射流刀盘，其特征在于，所述射流刀盘包括滚刀，所述耐磨保护刀的前端位于所述滚刀的前端的后侧，并且所述耐磨保护刀的前端与所述滚刀的前端之间的轴向距离范围为30mm～70mm。

10.一种射流装置，其特征在于，包括：高压水喷头和耐磨保护刀，所述耐磨保护刀位于所述高压水喷头的前端且能够自转，所述耐磨保护刀设有与所述高压水喷头连通的中心通孔，所述高压水喷头的射流经所述中心通孔向掌子面喷射。

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