JPH0711879A - Cutter-head bearing device for large-bore shield excavator - Google Patents

Cutter-head bearing device for large-bore shield excavator

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Publication number
JPH0711879A
JPH0711879A JP17753193A JP17753193A JPH0711879A JP H0711879 A JPH0711879 A JP H0711879A JP 17753193 A JP17753193 A JP 17753193A JP 17753193 A JP17753193 A JP 17753193A JP H0711879 A JPH0711879 A JP H0711879A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutter head
bearing
cutter
hollow shaft
shield
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17753193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Mitani
典夫 三谷
Kenji Kuga
憲治 久我
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP17753193A priority Critical patent/JPH0711879A/en
Publication of JPH0711879A publication Critical patent/JPH0711879A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable transportation without division by reducing the bore of a bearing for a cutter head. CONSTITUTION:In a large-bore shield excavator, in which a cutter head 2 is installed rotatably in the front section of a shield body 1, a hollow shaft 5 having a diameter sufficiently smaller than the intermediate bearing beam 2c of the cutter head 2 is mounted at the center of the rear section of the cutter head 2. A bearing 7 receiving cutter-head torque shield thrust in the axial direction of the hollow shaft 5 and a bearing 8 receiving cutter eccentric moment are set up. A driving means driving a central cutter head 2b, an agitator 18, etc., rotatably bears the shield body 1 while being installed into the hollow shaft 5. Accordingly, division is unnecessitated by the reduction of the bores of the bearings 7, 8, thus easily conducting transport and assembly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はカッタヘッドの支持構
造を改善した大口径シールド掘進機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-diameter shield machine having an improved cutter head support structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来例えば口径が10m以上の大口径シ
ールド掘進機は、図1に示すようにシールド本体aの前
部に回転自在なカッタヘッドbが大口径のローラベアリ
ングcにより支承されている。このようなシールド掘進
機では、陸上を輸送したり、現場で組立てる場合、大き
さや重量に制約を受けることから、従来では予め複数に
分割して、輸送や組立ての容易化を図っている(例えば
実開平3−32692号公報など)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a large-diameter shield machine having a diameter of 10 m or more, a rotatable cutter head b is supported by a large-diameter roller bearing c on the front part of a shield body a as shown in FIG. . In such a shield machine, when it is transported on land or assembled on site, it is limited in size and weight, so conventionally it is divided into a plurality of parts in advance to facilitate transportation and assembly (for example, Japanese Utility Model Publication No. 3-32692).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし大口径のローラ
ベアリングcを分割した場合、溶接や機械加工部分が増
加するため、製作や組立て工数が増大してコストアップ
を招くと共に、一体型に比べて組立て後の精度が低い傾
向があるため、寿命が短くなるなどの不具合があった。
この発明はかかる従来の不具合を改善するためになされ
たもので、製作や輸送及び組立てが容易な大口径シール
ド掘進機を提供することを目的とするものである。
However, when the large-diameter roller bearing c is divided, the number of welding and machining portions increases, so that the number of manufacturing and assembling steps increases, which leads to an increase in cost, and in comparison with the integrated type. Since the accuracy after assembly tends to be low, there were problems such as shortening the life.
The present invention has been made in order to improve the conventional problems, and an object thereof is to provide a large-diameter shield machine which is easy to manufacture, transport and assemble.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、シールド本体の前部にカッタヘッドを回
転自在に設けた大口径シールド掘進機において、上記カ
ッタヘッドの後部中央に、カッタヘッドの中間支持ビー
ムより十分に小径な中空軸を設けて、この中空軸を前後
に複数段設けたベアリングを介してシールド本体に回転
自在に支承すると共に、上記中空軸内に、中央カッタヘ
ッドやアジテータ等を駆動する駆動手段を設けたもので
ある。
In order to achieve the above object, the present invention provides a large-diameter shield excavator in which a cutter head is rotatably provided in a front portion of a shield body, in which the cutter head is provided at the center of the rear portion of the cutter head. A hollow shaft having a diameter sufficiently smaller than that of the intermediate support beam of the head is provided, and the hollow shaft is rotatably supported by the shield body via bearings provided in a plurality of front and rear stages. A drive means for driving an agitator or the like is provided.

【0005】[0005]

【作用】上記構成により、口径の2種類のベアリングを
装着することによりカッタヘッドを回転自在に支承する
ことができることから、ベアリングを分割せずに輸送や
組立てができ、カッタヘッド支持部分の製作や組立て及
び輸送が容易に行えるようになる。
With the above construction, the cutter head can be rotatably supported by mounting two kinds of bearings having different diameters, so that the cutter head can be transported and assembled without dividing the bearing, and the cutter head supporting portion can be manufactured and manufactured. It will be easy to assemble and transport.

【0006】[0006]

【実施例】この発明の一実施例を図2及び図3に示す図
面を参照して詳述する。これら図において1は大口径シ
ールド掘進機のシールド本体で、前部にカッタヘッド2
が回転自在に設けられている。上記カッタヘッド2は、
前面に放射方向にスポーク2aが形成されていて、これ
らスポーク2aの両側と、前面の中央部に設けられたコ
ーン状の中央カッタヘッド2bに切羽を掘削する多数の
カッタ3が取付けられていると共に、カッタヘッド2の
後面には、同一円周上に複数の中間支持ビーム2cが突
設されていて、これら中間支持ビーム2cに、中央部に
円孔4aを有する支持ビーム取付けディスク4が固着さ
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings shown in FIGS. In these figures, 1 is a shield body of a large-diameter shield machine, and a cutter head 2 is provided at the front part.
Is rotatably provided. The cutter head 2 is
Spokes 2a are formed on the front surface in a radial direction, and a large number of cutters 3 for excavating a face are attached to both sides of these spokes 2a and a cone-shaped central cutter head 2b provided at the center of the front surface. On the rear surface of the cutter head 2, a plurality of intermediate support beams 2c are projected on the same circumference, and a support beam mounting disk 4 having a circular hole 4a in the central portion is fixed to these intermediate support beams 2c. ing.

【0007】上記支持ビーム取付けディスク4はシール
ド本体1の隔壁1aに設けられた外輪1bの前端側開口
を閉塞するように設けられている。上記シールド本体1
の隔壁1aは、シールド本体1の前面側開口を閉塞する
ように設けられていて、中央部に外輪1bが、そしてそ
の内側に内輪1cが液密に設けられていて、これら内外
輪1c、1bの中心部に中空軸5が設けられている。上
記中空軸5はカッタヘッド2より十分に小径な筒状をな
していて、前端が上記支持ビーム取付けディスク4の後
面に固着され、後端側の開口は端板5aにより閉鎖され
ている。
The support beam mounting disk 4 is provided so as to close the front end side opening of the outer ring 1b provided on the partition wall 1a of the shield body 1. The shield body 1
The partition wall 1a is provided so as to close the front side opening of the shield body 1, the outer ring 1b is provided in the central portion, and the inner ring 1c is provided inside thereof in a liquid-tight manner. A hollow shaft 5 is provided at the center of the. The hollow shaft 5 has a tubular shape having a diameter sufficiently smaller than that of the cutter head 2, a front end thereof is fixed to the rear surface of the support beam mounting disk 4, and an opening on the rear end side is closed by an end plate 5a.

【0008】そしてこの中空軸5の外周部と上記内輪1
cの内周部間に、カッタヘッド2を回転自在に支承する
2個のベアリング7、8が、ベアリングケース9内に前
後に離間して設けられている。これらベアリング7、8
はローラベアリングにより形成されていて、前段に設け
られたベアリング7は中空軸5に作用するスラスト力
と、カッタヘッド2の回転トルクを支持すると共に、後
段に設けられたベアリング8は前段のベアリング7より
口径が小さくなっていて、カッタヘッド2に作用する偏
心モーメントを支持するようになっている。
The outer peripheral portion of the hollow shaft 5 and the inner ring 1 are
Two bearings 7, 8 that rotatably support the cutter head 2 are provided in the bearing case 9 between the inner peripheral portion of c so as to be spaced apart in the front-rear direction. These bearings 7, 8
Is formed of a roller bearing, and the bearing 7 provided in the front stage supports the thrust force acting on the hollow shaft 5 and the rotating torque of the cutter head 2, and the bearing 8 provided in the rear stage is the bearing 7 in the front stage. It has a smaller diameter and supports an eccentric moment acting on the cutter head 2.

【0009】また上記中空軸5の後端にはリングギヤ1
0が固着されていて、このリングギヤ10にカッタヘッ
ド駆動モータ11の回転軸11aに取付けられたピニオ
ン12が噛合されている。上記カッタヘッド駆動モータ
11は複数基の減速モータより構成されていて、シール
ド本体1の内輪1cに取付けられており、これらカッタ
ヘッド駆動モータ11により中空軸5を中心にカッタヘ
ッド2が回転駆動されるようになっている。
A ring gear 1 is provided at the rear end of the hollow shaft 5.
The pinion 12 attached to the rotary shaft 11a of the cutter head drive motor 11 is meshed with the ring gear 10. The cutter head drive motor 11 is composed of a plurality of reduction motors and is attached to the inner ring 1c of the shield body 1. The cutter head drive motor 11 drives the cutter head 2 to rotate about the hollow shaft 5. It has become so.

【0010】一方上記カッタヘッド2の中心部には、回
転軸14が設けられていて、この回転軸14の前端に上
記中央カッタヘッド2bが固着されている。上記回転軸
14の中間部には中空回転軸15が回転自在に嵌装され
ていて、この中空回転軸15が上記支持ビーム取付けデ
ィスク4の前面に固着された支持部材16に、軸受け1
7を介して回転自在に支承されている。上記中空回転軸
15の前端は、バルクヘッド2d内に突設されていて、
前端にアジテータ18が取付けられている。
On the other hand, a rotary shaft 14 is provided at the center of the cutter head 2, and the central cutter head 2b is fixed to the front end of the rotary shaft 14. A hollow rotary shaft 15 is rotatably fitted in an intermediate portion of the rotary shaft 14, and the hollow rotary shaft 15 is attached to a support member 16 fixed to the front surface of the support beam mounting disk 4 by a bearing 1.
It is rotatably supported via 7. The hollow rotary shaft 15 has a front end projecting in the bulkhead 2d,
An agitator 18 is attached to the front end.

【0011】また上記回転軸15及び中空回転軸16の
後端は中空軸5内に設けられた減速機19を介して複数
基の油圧モータ20に接続されている。上記減速機19
は減速比の異なる減速ギヤ19a、19bを有してい
て、これら減速ギヤ19a、19bを介して回転軸15
及び中空回転軸16が油圧モータ20に接続されてお
り、油圧モータ20によって異なる回転数によって中央
カッタヘッド2b及びアジテータ18が正逆回転される
ようになっている。なお図中22は各油圧モータ20へ
供給される油圧を中継するロータリジョイント、23は
カッタヘッド2内の土砂や泥水がシールド本体1側へ浸
入するのを阻止するシールを示す。
Further, the rear ends of the rotary shaft 15 and the hollow rotary shaft 16 are connected to a plurality of hydraulic motors 20 via a speed reducer 19 provided in the hollow shaft 5. The speed reducer 19
Has reduction gears 19a and 19b having different reduction ratios, and the rotary shaft 15 is provided via these reduction gears 19a and 19b.
Further, the hollow rotary shaft 16 is connected to the hydraulic motor 20, and the central cutter head 2b and the agitator 18 are normally and reversely rotated by the hydraulic motor 20 at different rotational speeds. Reference numeral 22 in the drawing denotes a rotary joint that relays the hydraulic pressure supplied to each hydraulic motor 20, and reference numeral 23 denotes a seal that prevents dirt and muddy water in the cutter head 2 from entering the shield body 1 side.

【0012】次に作用を説明すると、カッタヘッド駆動
モータ11によりカッタヘッド2を回転させながら、シ
ールド本体1を地中へ推進させて掘進すると共に、カッ
タヘッド2のカッタ3により掘削された土砂は、スポー
ク2aの間に開口された土砂取込み口(図示せず)より
バルクヘッド2d内に取込まれる。バルクヘッド2d内
には送泥管25により泥水が注入されていて、バルクヘ
ッド2d内に取込まれた土砂は油圧モータ20により回
転されるアジテータ18により泥水と攪拌されてスラリ
ー化され、排泥管26によりカッタヘッド2内よりシー
ルド本体1内を通って後方へ排出される。
Next, the operation will be described. While the cutter head 2 is rotated by the cutter head drive motor 11, the shield body 1 is propelled into the ground to excavate, and the earth and sand excavated by the cutter 3 of the cutter head 2 is removed. , And is taken into the bulkhead 2d from the earth and sand intake (not shown) opened between the spokes 2a. The mud water is injected into the bulkhead 2d by the mud pipe 25, and the earth and sand taken into the bulkhead 2d is agitated with the mud water by the agitator 18 rotated by the hydraulic motor 20 to be slurried and discharged. The pipe 26 discharges backward from inside the cutter head 2 through the inside of the shield body 1.

【0013】またアジテータ18と同じ油圧モータ20
で回転される中央カッタヘッド2bは、減速機19によ
りアジテータ18と異なるトルク及び回転数で回転され
て、カッタヘッド2のスポーク2aに取付けられたカッ
タ3が削り残した中央付近の切羽を掘削するようにな
る。
A hydraulic motor 20 which is the same as the agitator 18
The central cutter head 2b which is rotated by is rotated by a speed reducer 19 with a torque and a rotational speed different from those of the agitator 18, and excavates the face blade near the center left by the cutter 3 attached to the spokes 2a of the cutter head 2. Like

【0014】[0014]

【発明の効果】この発明は以上詳述したように、カッタ
ヘッドを回転自在に支承する中空軸をカッタヘッドの口
径より十分に小径にして、この中空軸を前後に複数段設
けたベアリングを介してシールド本体に支承するように
したことから、ベアリングを分割せずに輸送及び組立て
が可能になる。これによって分割部を接合するための加
工や組立て作業が不要となるため、製作コストの大幅な
低減が図れると共に、組立て精度が向上するため、ベア
リングの寿命向上が図れるようになる。
As described in detail above, according to the present invention, the hollow shaft for rotatably supporting the cutter head has a diameter sufficiently smaller than the diameter of the cutter head, and the hollow shaft is provided with a plurality of bearings arranged in front and back. Since the bearing is supported by the shield body, it is possible to transport and assemble without dividing the bearing. This eliminates the need for processing and assembling work for joining the divided parts, which can significantly reduce the manufacturing cost and improve the assembling accuracy, thus extending the life of the bearing.

【0015】また中空軸内に中央カッタヘッドや、アジ
テータを駆動する駆動機構や、切羽へ薬剤を注入する注
入装置、カッタヘッド内へ入って点検するためのマンホ
ール等が設置できるため、これらを設置するスペースを
シールド本体内に必要とせず、シールド本体内を有効利
用できるようになる。
Further, since a central cutter head, a drive mechanism for driving an agitator, an injection device for injecting a drug into a face, a manhole for entering and inspecting the cutter head, etc. can be installed in the hollow shaft, these are installed. It is possible to effectively use the inside of the shield body without needing a space for the inside of the shield body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の大口径シールド掘進機の断面図であるFIG. 1 is a sectional view of a conventional large-diameter shield machine.

【図2】この発明の一実施例になる大口径シールド掘進
機の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a large-diameter shield machine according to an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例になる大口径シールド掘進
機の要部を示す拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of a large-diameter shield machine according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド本体 2 カッタヘッド 2b 中央カッタヘッド 5 中空軸 7 ベアリング 8 ベアリング 18 アジテータ 1 Shield body 2 Cutter head 2b Central cutter head 5 Hollow shaft 7 Bearing 8 Bearing 18 Agitator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド本体1の前部にカッタヘッド2
を回転自在に設けた大口径シールド掘進機において、上
記カッタヘッド2の後部中央に、カッタヘッド2の中間
支持ビーム2cより十分に小径な中空軸5を設けて、こ
の中空軸5の軸方向にカッタヘッドトルクシールド推力
を受けるベアリング7およびカッタ偏心モーメントを受
けるベアリング8を設け、シールド本体1に回転自在に
支承するようにしたことを特徴とする、大口径シールド
掘進機のカッタヘッド軸受装置。
1. A cutter head 2 at the front of a shield body 1.
In a large-diameter shield machine with rotatably provided, a hollow shaft 5 having a diameter sufficiently smaller than the intermediate support beam 2c of the cutter head 2 is provided at the center of the rear part of the cutter head 2 in the axial direction of the hollow shaft 5. A cutter head bearing device for a large-diameter shield machine, wherein a bearing 7 for receiving a cutter head torque shield thrust and a bearing 8 for receiving a cutter eccentric moment are provided so as to be rotatably supported on the shield body 1.
JP17753193A 1993-06-25 1993-06-25 Cutter-head bearing device for large-bore shield excavator Pending JPH0711879A (en)

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JP17753193A JPH0711879A (en) 1993-06-25 1993-06-25 Cutter-head bearing device for large-bore shield excavator

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JPH0711879A true JPH0711879A (en) 1995-01-13

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JP (1) JPH0711879A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7682111B2 (en) 2006-03-07 2010-03-23 Omi Kogyo Co., Ltd Bore cutter
CN104265310A (en) * 2014-09-20 2015-01-07 无锡市翱宇特新科技发展有限公司 Soil cabin structure of shield machine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7682111B2 (en) 2006-03-07 2010-03-23 Omi Kogyo Co., Ltd Bore cutter
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