JP4151167B2 - Tilt movable bit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド本体の前部で地山を切削するための傾斜可動ビットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シールド掘進機は、筒体状に形成されたシールドフレームとそのシールドフレーム内を前後に仕切る隔壁とからなるシールド本体に、地山を切削するためのカッタを正逆回転自在に取り付けて構成されている。カッタは、回転軸部から放射状に延出された複数のカッタスポークを有し、駆動モータによって正回転方向または逆回転方向に駆動される。カッタスポークには、カッタビットが取り付けられている。
【0003】
従来のカッタビットの一例を図5に示す。図示するように、カッタスポーク51には、カッタの正回転方向Aに刃部を有する正回転用ビット52と、カッタの逆回転方向Bに刃部を有する逆回転用ビット53とが、それぞれ周方向に沿って取り付けられている。
【0004】
これら正回転用ビット52と逆回転用ビット53とは、カッタスポーク51から前方に延出されたホルダ54の両端に、それぞれピン55を介して揺動自在に取り付けられていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のカッタビットでは、ホルダ54の両端に正回転用ビット52と逆回転用ビット53とをそれぞれ取り付けているため、各ビット52,53間の距離が大きくなっていた。そのため、切込み深さを確保するために、各ビット52,53を揺動させるための取付座のガタを大きくする必要があり、それによって、各ビット52,53とホルダ54との間に切削土砂等の異物が入り込んでしまい、各ビット52,53が揺動しなくなってしまうという問題があった。
【0006】
また、切削する土砂が粘度の高い土丹層の場合、各ビット52,53間に切削した土砂が付着することがあるが、各ビット52,53間の距離が大きいと付着する土砂量が多くなるため、切羽面と付着した土砂とが接触する面積が大きくなり、大きな摩擦が発生してしまう。そのため、駆動モータにかかる回転トルクが多く必要になってしまい、掘進速度が低下したり、或いは掘進が停止してしまう等の問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、正逆回転するカッタ回転体に設けられたホルダと、このホルダにピンを介して上記カッタ回転体の周方向に揺動自在に設けられ各頭部が揺動方向に間隔を隔てて形成された双頭型のシャンクと、このシャンクの各頭部にそれぞれ設けられた一対の超硬チップと、上記ホルダに設けられ上記シャンクに当接してその揺動角度を規制するストッパとを備え、上記ホルダに、上記シャンクと上記ストッパとの間に入り込んだ切削土砂を逃がすための土砂流路を形成したものである。
【0008】
上記構成によれば、双頭型のシャンクの各頭部に一対の超硬チップを設けたことによって、各超硬チップ間の距離を小さくすることができる。従って、シャンクを若干揺動するだけで、切羽面の切込み深さを確保することができるので、ホルダのガタを小さくすることができ、切削土砂等の異物が入り込むのを防止できる。また、超硬ビット間に付着する土砂量も少量であるので、切羽面との摩擦が小さく、回転トルクの増大を防止できる。また、シャンクとストッパとの間に入り込んだ切削土砂は、土砂流路を通して逃がされる。
【0009】
上記シャンクの各超硬チップの間に、断面V字状の凹部を形成することが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【0011】
図1は本発明に係る傾斜可動ビットの実施の形態を示した径方向側面図、図2は本発明に係る傾斜可動ビットの実施の形態を示した周方向側面図、図3はシールド掘進機の全体構成を示した側方断面図である。
【0012】
まず、図3によって、シールド掘進機の全体構成を説明する。
【0013】
図示するように、シールド掘進機1は、筒体状に形成されたシールドフレーム2とその内部を前後に仕切る隔壁3とからなるシールド本体4を有している。シールドフレーム2には、既設セグメント5に反力をとってシールド本体4を前進させる推進ジャッキ6が設けられ、隔壁3には、切削土砂を坑内に搬送するスクリュコンベア7が取り付けられている。
【0014】
隔壁3には、駆動モータ8の回転方向を切り換えることによって正回転方向または逆回転方向に駆動されるカッタ回転体9が取り付けられている。カッタ回転体9は、隔壁3に設けられた軸受13と、この軸受13に軸支された回転軸10と、その前端に設けられた取付座11と、その取付座11から周方向に所定間隔を隔てて径方向外方に延出されたカッタスポーク12とからなっている。
【0015】
次に、本発明に係る傾斜可動ビット14の構成を説明する。
【0016】
図1及び図2にも示すように、傾斜可動ビット14には、カッタ回転体9のカッタスポーク12から先端側に延出されたホルダ15が設けられている。ホルダ15は、径方向に所定間隔を隔てた一対のブラケット状に形成されており、カッタスポーク12の前面に溶接されている。
【0017】
このホルダ15の前端部近傍には、シャンク17がピン16を介して上記カッタ回転体の周方向に揺動自在に設けられている。シャンク17は、各頭部18a,18bが揺動方向に間隔を隔てられた双頭型に一体的に形成されている。
【0018】
シャンク17の各頭部18a,18bには、切羽面を切削するための一対の超硬チップ19a,19bがそれぞれ設けられている。これら各超硬チップ19a,19bは先端側に向かって開いて互いにV字状をなすように配置されており、その先端には、刃部21がそれぞれ形成されている。
【0019】
また、シャンク17の各超硬チップ19a,19b間には、断面V字状の凹部20が形成されている。凹部20のV字は、各超硬チップ19a,19bがなすV字よりも浅くなっている。
【0020】
ホルダ15には、シャンク17に当接してその揺動角度を規制するストッパ22が設けられている。ストッパ22は、シャンク17の後端(図1中右側)の上下端から後方に所定間隔を隔てて、ホルダ15間に掛け渡された二本の棒体23にて構成されている。
【0021】
これによって、シャンク17は、ピン16を中心に回転した際に、後端の一方の当接部24がストッパ22との隙間を移動して、一方のストッパ22に当接することによって停止され、その揺動角度が決定されることとなる。
【0022】
また、各棒体23間の空間と一対のホルダ15間の空間とで、シャンク17とストッパ22との間に入り込んだ切削土砂を逃がすための土砂流路25が形成されている。
【0023】
上記構成による傾斜可動ビット14は、カッタスポーク12にその径方向に所定間隔を隔てて複数設けられている。
【0024】
次に、上記構成による傾斜可動ビット14の作用を説明する。
【0025】
図4に示すように、傾斜可動ビット14が切羽面26に当接した状態でカッタ回転体9を正回転方向A(図中左側)に駆動すると、図中左側の超硬チップ19aが切羽面26を切り込むと共に、その反力によってシャンク17がピン16を中心にして回転して、各超硬チップ19a,19bが回転方向後方(図中右側)に傾き図中右側の超硬チップ19bが切羽面26から強制的かつ確実に離間される。
【0026】
このとき、シャンク17は、その当接部24がストッパ22である図中右側の棒体23に当接して、適宜角度で固定される。
【0027】
シャンク17の各超硬チップ19a,19b間に凹部20が形成されているので、図中左側の超硬チップ19aが切り込んだ切削土砂は、凹部20側に発生する負圧によって適宜引き込まれて切削効率が向上する。この引き込まれた切削土砂は、図中右側の超硬チップ19bと切羽面26との隙間から、回転方向後方(図中右側)に逃げる。これによって、各超硬チップ19a,19b間に切削土砂が付着しにくくなっている。
【0028】
上記傾斜可動ビット14においては、シャンク17を双頭型にして一体的に形成したことによって、各超硬チップ19a,19b間の距離を小さく(具体的には160mm程度)することができる。これによって、凹部20に切削土砂が付着したとしても、土砂量は少量であるので、切羽面26との摩擦が小さく、回転トルクの増大を防止できる。従って、掘進速度の低下や掘進の停止を防げる。
【0029】
また、切削土砂は、超硬チップ19a,19b間に付着する際に、刃部21の先端同士を結んだ線より内側に大部分が付着するが、カッタ回転体9の回転方向後方の超硬チップ19bは、切羽面26から離間しているため、切羽面26と接触する部分をさらに小さくでき、摩擦をより小さくできる。
【0030】
さらに、ホルダ15の前端部近傍にピン16を介してシャンク17を設けたことによって、小さい揺動角度で切羽面26の切込み深さsを確保することができる。従って、ホルダ15のガタを小さくすることができ、シャンク17とストッパ22間の距離が小さく(具体的には0.5〜1.2mm程度)なる。そのため、その間に切削土砂等の異物が入り込むのを防止でき、カッタ回転体9の反転時のシャンク17の揺動を妨げることはない。
【0031】
また、万一、シャンク17とストッパ22間に粒径の小さい土砂が入り込んだとしても、図2の矢印に示すように、土砂流路25を通して逃がすことができるので、詰まることはない。
【0032】
傾斜可動ビット1は、シャンク17を一体的に形成したことによって、構造が簡単となり、部品点数が減ると共に取付工程を減らすことができ、製造手間とコストの低減が図れる。
【0033】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、双頭型のシャンクの各頭部に一対の超硬チップを設けたことによって、各超硬チップ間の距離を小さくすることができ、シャンクを若干揺動するだけで、切羽面の切込み深さを確保することができるので、ホルダのガタを小さくすることができ、切削土砂等の異物が入り込むのを防止できる。また、超硬ビット間に付着する土砂量も少量であるので、切羽面との摩擦が小さく、回転トルクの増大を防止できるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る傾斜可動ビットの実施の形態を示した径方向側面図である。
【図2】本発明に係る傾斜可動ビットの実施の形態を示した周方向側面図である。
【図3】シールド掘進機の全体構成を示した側方断面図である。
【図4】傾斜可動ビットの切削状態を示した要部拡大側面図である。
【図5】従来のカッタビットを示した径方向側面図である。
【符号の説明】
9 カッタ回転体
15 ホルダ
16 ピン
17 シャンク
18 頭部
19 超硬チップ
22 ストッパ
25 土砂流路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inclined movable bit for cutting a natural ground at a front portion of a shield body.
[0002]
[Prior art]
The shield machine is constructed by attaching a cutter for cutting a natural ground to a shield body composed of a shield frame formed in a cylindrical shape and a partition wall that divides the inside of the shield frame back and forth so as to be able to rotate forward and backward. Yes. The cutter has a plurality of cutter spokes that extend radially from the rotating shaft portion, and is driven in a forward rotation direction or a reverse rotation direction by a drive motor. A cutter bit is attached to the cutter pork.
[0003]
An example of a conventional cutter bit is shown in FIG. As shown in the figure, the
[0004]
The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described cutter bit, since the
[0006]
In addition, when the earth and sand to be cut is a highly viscous soil layer, the earth and sand cut may adhere between the
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a holder provided on a cutter rotating body that rotates forward and backward, and each head provided on the holder so as to be swingable in the circumferential direction of the cutter rotating body via a pin. Are formed in a rocking direction at intervals in a double-headed shank, a pair of cemented carbide chips respectively provided on the heads of the shank, and a rocker abutting on the shank provided on the holder. A stopper for regulating the angle, and a sediment flow path for releasing the cut sediment that has entered between the shank and the stopper is formed in the holder .
[0008]
According to the said structure, the distance between each carbide | carbonized_material chip | tip can be made small by providing a pair of carbide | carbonized_material chip in each head of a double-headed type | mold shank. Therefore, since the cutting depth of the face can be secured by only slightly swinging the shank, the play of the holder can be reduced, and foreign matter such as cutting earth and sand can be prevented from entering. Further, since the amount of earth and sand adhering between the carbide bits is small, the friction with the face surface is small, and an increase in rotational torque can be prevented. Moreover, the cut earth and sand which entered between the shank and the stopper are released through the earth and sand channel.
[0009]
A recess having a V-shaped cross section is preferably formed between the cemented carbide chips of the shank .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0011]
1 is a radial side view showing an embodiment of a tilting movable bit according to the present invention, FIG. 2 is a circumferential side view showing an embodiment of a tilting movable bit according to the present invention, and FIG. 3 is a shield machine. It is side sectional drawing which showed the whole structure.
[0012]
First, the overall configuration of the shield machine will be described with reference to FIG.
[0013]
As shown in the figure, the shield machine 1 has a shield body 4 including a shield frame 2 formed in a cylindrical shape and a partition wall 3 that partitions the inside of the shield frame 2 back and forth. The shield frame 2 is provided with a propulsion jack 6 that takes the reaction force of the existing segment 5 and advances the shield body 4, and the partition 3 is attached with a screw conveyor 7 that conveys the cut earth and sand into the mine.
[0014]
A cutter rotator 9 that is driven in the forward rotation direction or the reverse rotation direction by switching the rotation direction of the drive motor 8 is attached to the partition wall 3. The cutter rotating body 9 includes a bearing 13 provided in the partition wall 3, a rotating
[0015]
Next, the configuration of the tilting
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the tilting
[0017]
Near the front end of the
[0018]
A pair of cemented
[0019]
Further, a
[0020]
The
[0021]
As a result, when the
[0022]
In addition, a space between the
[0023]
A plurality of tilting
[0024]
Next, the operation of the tilting
[0025]
As shown in FIG. 4, when the cutter rotating body 9 is driven in the normal rotation direction A (left side in the figure) with the tilting
[0026]
At this time, the
[0027]
Since the
[0028]
In the inclined
[0029]
In addition, when the cut earth and sand are adhered between the cemented
[0030]
Furthermore, by providing the
[0031]
In addition, even if earth and sand having a small particle diameter enter between the
[0032]
Since the tilt movable bit 1 is formed integrally with the
[0033]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, by providing a pair of carbide tips on each head of the double-headed shank, the distance between each carbide tip can be reduced and the shank can be swung slightly. Since the cutting depth of the face can be ensured, the play of the holder can be reduced, and foreign matter such as cutting earth and sand can be prevented from entering. Moreover, since the amount of earth and sand adhering between the cemented carbide bits is small, the friction with the face surface is small, and an excellent effect of preventing an increase in rotational torque is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a radial side view showing an embodiment of an inclined movable bit according to the present invention.
FIG. 2 is a circumferential side view showing an embodiment of an inclined movable bit according to the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing the overall configuration of the shield machine.
FIG. 4 is an enlarged side view of an essential part showing a cutting state of an inclined movable bit.
FIG. 5 is a radial side view showing a conventional cutter bit.
[Explanation of symbols]
9
Claims (2)
上記ホルダに、上記シャンクと上記ストッパとの間に入り込んだ切削土砂を逃がすための土砂流路を形成したことを特徴とする傾斜可動ビット。A holder provided on the cutter rotating body that rotates forward and backward, and a swingable movement in the circumferential direction of the cutter rotating body via pins on the holder, and each head is formed at intervals in the swinging direction. A double-headed shank, a pair of carbide tips provided on each head of the shank, and a stopper provided on the holder to abut against the shank and restrict its swing angle ;
An inclined movable bit characterized in that an earth and sand passage for escaping cutting earth and sand entering between the shank and the stopper is formed in the holder .
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