1.本实用新型涉及隧道掘进技术领域,具体涉及一种隧道掘进机刀盘。
背景技术:2.隧道掘进机(盾构机)是用于隧道开挖的机械设备,盾构施工相对其它施工方法具有自动化程度高、快速、安全、高效、对地表环境影响小等优点,因此被广泛应用于各种地下隧道建设。刀盘作为盾构机的关键部件之一,主要作用是对掌子面岩土的破碎剥离以及对掌子面进行支撑,刀盘的结构形式及开口率、刀具的组合形式及刀具布置和刀盘耐磨装置的合理设计,是盾构机高效掘进的重要保障。现有的隧道掘进机刀盘在使用的过程中存在以下缺陷:刀盘结构单一,且大多为单刀盘结构,对掌子面的破碎效果差,掘进效率低;刀盘内缺少减震机构,当对隧道进行开挖时,巨大的震动会影响刀盘的使用寿命。
技术实现要素:3.本实用新型的目的在于提供一种隧道掘进机刀盘,以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
5.一种隧道掘进机刀盘,包括第一刀盘体,所述第一刀盘体的中心设置有可拆卸的中心刀,且呈放射状均匀排布有多块面板,所述面板上安装有刮刀,相邻的两块所述面板之间均设有辐条,所述辐条上设有若干第一刀座,所述第一刀座内安装有先行滚刀,所述辐条两侧对称设有若干切削刀,所述第一刀盘体的边缘处沿着其周向布设有若干第二刀座,所述第二刀座内安装有边缘滚刀;所述第一刀盘体后侧活动连接有第二刀盘体,所述第二刀盘体后侧活动连接有第三刀盘体,所述第二刀盘体与第一刀盘体和第三刀盘体之间均设有减震机构,所述第二刀盘体和第三刀盘体的边缘处沿着其周向均布设有若干进给刀;所述第三刀盘体后侧固定连接有多个固定柱,所述固定柱端部固定连接有连接块。
6.进一步的,所述第二刀盘体的外径大于第一刀盘体的外径,所述第三刀盘体的外径大于第二刀盘体的外径。
7.进一步的,所述减震机构包括若干第二连接件和与第二连接件连接的减震器,所述第二连接件包括滑动部和限位圈,所述限位圈一端与滑动部固定连接,另一端与减震器固定连接。
8.进一步的,所述滑动部的侧部凹于限位圈的侧部设置。
9.进一步的,所述减震器包括阻尼器和套设在阻尼器外侧的弹簧。
10.进一步的,所述第一刀盘体和第二刀盘体的后侧分别与一第二连接件固定连接,所述第二刀盘体和第三刀盘体的前侧设有安装减震机构的凸形槽,所述滑动部与凸形槽的槽口滑动连接,所述阻尼器的前端与限位圈固定连接,且其后端与凸形槽的底部固定连接。
11.进一步的,所述第二刀盘体和第三刀盘体的内部分别安装有第一支撑架和第二支撑架,所述第一支撑架和第二支撑架的中心前侧均固定连接有第一连接件,所述第一连接
件包括伸缩杆和安装在其端部的磁铁球,所述面板中心后侧和第一支撑架后侧均开设有与磁铁球相适配的半圆槽。
12.进一步的,所述第一支撑架和第二支撑架的侧部均安装有若干切刀。
13.进一步的,所述固定柱与第二支撑架固定连接,且数量为4个。
14.进一步的,所述进给刀与第二刀盘体和第三刀盘体外边缘切线方向的夹角均为60
°
。
15.与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
16.①
通过第一刀盘体上的各类刀具先对掌子面进行破碎,再利用外径逐渐增大第二刀盘体和第三刀盘体边缘处安装的进给刀持续破岩,使隧道开挖的体积更大,改变了隧道中心土体或岩体被挖掘时的应力状态,有效降低了各刀具挖掘土体的轴向推力消耗,从而降低刀盘的掘进总推力;
17.②
在第二刀盘体与第一刀盘体和第三刀盘体之间均设置有减震机构,避免隧道掘进机在开挖隧道时产生震动从而损坏刀盘结构;
18.③
在第一支撑架和第二支撑架的侧部均安装有若干切刀,伴随着刀盘的转动,切刀可将土仓内收集的土或岩切割粉碎,方便刀盘后侧设置的螺旋输送机将土或岩运送至地面。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的隧道掘进机刀盘的结构示意图;
20.图2为本实用新型实施例的隧道掘进机刀盘的主视图;
21.图3为本实用新型实施例的隧道掘进机刀盘的另一结构示意图;
22.图4为本实用新型实施例的减震机构的安装结构示意图;
23.图5为本实用新型实施例的第一连接件的安装结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本实用新型,本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
25.请参阅图1-5,本实用新型实施例提供的一种隧道掘进机刀盘为复式刀盘,包括第一刀盘体1、第二刀盘体9和第三刀盘体12,第一刀盘体1的中心位置设置有可拆卸的中心刀5,且呈放射状均匀排布有多块面板1-1,面板1-1的数量优选为4块,每块面板1-1上都安装有两个刮刀6,相邻的两块面板1-1之间均设有辐条1-2,辐条1-2上设有若干第一刀座2,第一刀座2内安装有先行滚刀3,辐条1-2两侧还对称设有若干切削刀4,第一刀盘体1的边缘处沿着其周向布设有若干第二刀座7,第二刀座7内安装有边缘滚刀8。第二刀盘体9活动连接在第一刀盘体1的后侧,第三刀盘体12活动连接在第二刀盘体9的后侧,为了避免隧道掘进机在开挖隧道时产生震动从而损坏刀盘结构,在第二刀盘体9与第一刀盘体1和第三刀盘体12之间均设有减震机构。第二刀盘体9和第三刀盘体12的边缘处沿着其周向均布设有若干进给刀15,第三刀盘体12后侧固定连接有多个固定柱17,固定柱17端部固定连接有连接块18。
26.请参阅图1-3,本实用新型实施例的第二刀盘体9的外径大于第一刀盘体1的外径,第三刀盘体12的外径大于第二刀盘体9的外径,因此,当隧道掘进机工作时,先由第一刀盘体1上的各类刀具对掌子面进行推进,再由外径逐渐增大第二刀盘体9和第三刀盘体12边缘处安装的进给刀15持续破岩,使隧道开挖的体积更大,改变了隧道中心土体或岩体被挖掘时的应力状态,有效降低了各刀具挖掘土体的轴向推力消耗,从而降低刀盘的掘进总推力。为了使第二刀盘体9和第三刀盘体12易于推进,将进给刀15与第二刀盘体9和第三刀盘体12外边缘切线方向的夹角均优选设为60
°
,使其具有螺旋推进的效果。
27.请参阅图4,本实用新型实施例的减震机构包括若干第二连接件13和与第二连接件13连接的减震器14,第二连接件13包括滑动部13-1和限位圈13-2,限位圈13-2一端与滑动部13-1固定连接,另一端与减震器14固定连接,其中,滑动部13-1的侧部凹于限位圈13-2的侧部设置。减震器14包括阻尼器14-2,阻尼器14-2的外侧套设有弹簧14-1。减震机构的具体安装结构为,第一刀盘体1和第二刀盘体9的后侧分别与一第二连接件13固定连接,第二刀盘体9和第三刀盘体12的前侧设有安装减震机构的凸形槽9-2,滑动部13-1与凸形槽9-2的槽口滑动连接,阻尼器14-2的前端与限位圈13-2固定连接,且其后端与凸形槽9-2的底部固定连接。因此,当隧道掘进机在开挖隧道时产生巨大震动时,由于在第一刀盘体1与第二刀盘体9之间、第二刀盘体9与第三刀盘体12之间都安装了减震机构,可以有效的减少震动,保护刀盘结构。
28.请参阅图1、3和5,为了强化稳固第二刀盘体9和第三刀盘体12的强度,其内部分别安装有第一支撑架9-1和第二支撑架12-1。第一支撑架9-1和第二支撑架12-1的中心前侧均固定连接有第一连接件10,第一连接件10包括伸缩杆10-1和安装在其端部的磁铁球10-2,面板1-1中心后侧和第一支撑架9-1后侧均开设有与磁铁球10-2相适配的半圆槽11,磁铁球10-2牢牢的吸附在半圆槽11的内部。因此,通过设置伸缩杆10-1、磁铁球10-2和半圆槽11,从而配合减震机构工作时第一刀盘体1和第二刀盘体9在多个方向上的偏移。
29.请参阅图1、3,第一刀盘体1、第二刀盘体9、和第三刀盘体12的内部空间形成土仓,当隧道掘进机不断纵深推进时,土仓内会装有土或岩,因此,在第一支撑架9-1和第二支撑架12-1的侧部均安装有若干切刀16,伴随着刀盘的转动,切刀16可将土仓内的土或岩切割粉碎,方便刀盘后侧设置的螺旋输送机将土或岩运送至地面。
30.请参阅图3,固定柱17固定连接在第二支撑架12-1后侧,且优选设为4个。
31.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,其它未具体描述的部分,属于现有技术或公知常识。在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。