專利名稱：梯形軸滾刀硬巖盾構機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種盾構機，尤其涉及ー種梯形軸滾刀硬巖盾構機。
背景技術：
目前，盾構機已成為地下交通工程及隧道建設施工的首選設備，為適應各種不同類型土質，盾構機可以分為三種類型軟土盾構機、硬巖盾構機和混合型盾構機。中型硬巖盾構機一般采用滾刀軸端滾定方式，其刀盤結構相當復雜，這就使盾構機制造成本太高，由于一般滾刀刀盒為矩形結構，這樣就會造成加工和焊接工作量大，成本高，且焊接收縮不易控制，容易導致刀盤變形，這樣使盾構機的制造成本居高不下，也有在刀盤上安裝圓柱形滾刀刀盒，但固定方式采用螺栓將滾刀直接連接在滾刀刀盒上，在惡劣的エ況條件下，可靠性不好，滾刀中途更換比較困難，而且非常危險。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供ー種梯形軸滾刀硬巖盾構機，其中單刃滾刀刀座呈空心圓柱形，具有結構簡單、加工成本低的特點，滾刀在刀座中易于安裝和拆卸安全可靠，且解決了盾構機刀座及刀盤加工焊接量大和精度不準確的問題。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現ー種梯形軸滾刀硬巖盾構機，包括依次設置的前盾、中盾和后盾，以及設置在前盾ー側的刀盤，所述刀盤上設置刀盤支架，所述刀盤支架內焊接若干刀座，所述刀座內放置圓柱式滾刀，所述刀座包括單刃滾刀刀座、雙刃滾刀刀座以及四刃滾刀刀座，所述單刃滾刀刀座整體呈圓筒式，所述單刃滾刀刀座上下內壁開有用于固定單刃滾刀的多邊形角槽，所述單刃滾刀刀座上部內壁端面開有開ロ并與所述角槽連通，所述單刃滾刀兩端的梯形滾刀軸固定端通過楔形塊固定在所述角槽內壁上，通過將刀座采用標準的圓柱體來加工，可以減少刀座的加工成本，降低加工難度，同時還可以減少焊接加工量，使盾構機整體的制造成本降低，且將單刃滾刀通過楔形塊和角槽來固定，不僅可以使固定更可靠，還能降低拆裝的難度。更進一歩的，所述單刃滾刀刀座上開有固定孔，所述固定孔內放置帶有螺紋的鎖緊圓柱體，所述單刃滾刀刀座上開有光孔，所述光孔一端連通所述角槽，另一端連通所述固g孑し。所述楔形塊采用上寬下窄的塊狀結構，并通過固定螺栓緊固在單刃滾刀刀座上，所述固定螺栓穿過單刃滾刀刀座固定孔內的鎖緊圓柱體。所述刀盤支架中心設置四刃滾刀刀座，所述四刃滾刀刀座內放置兩個雙刃滾刀，且所述四刃滾刀刀座兩側對稱設置雙刃滾刀刀座，所述雙刃滾刀刀座內放置ー個雙刃滾刀。所述雙刃滾刀兩端各設置ー個雙刃滾刀刀軸用固定支座，所述固定支座一側中間設置ー凸起，所述凸起兩側各開有ー螺紋孔，且所述固定支座另ー側、對應其中ー個螺紋孔處設置一斜面，對應所述斜面設置三角塊，所述雙刃滾刀刀座內設置用于容納雙刃滾刀的臺階孔，所述臺階上對應固定支座設置相應的螺紋孔，且所述雙刃滾刀刀座、帶有雙刃滾刀的固定支座以及三角塊通過螺釘連接成ー個整體，采用這樣的結構可以使雙刃滾刀安裝更方便快捷，且還可利用三角塊對其加強固定，且此盾構機中的四刃滾刀刀座與雙刃滾刀刀座的結構類似，將兩個雙刃滾刀連接成ー個整體，然后在連接成整體的兩個雙刃滾刀兩側各設置ー個固定支座，再將連接好的雙刃滾刀用螺釘和三角塊固定在四刃滾刀刀座的臺階孔內。本實用新型的有益效果為通過將單刃滾刀刀座采用標準的圓柱體加工，可以減少刀座的加工成本，降低加工難度，同時還可以減少焊接加工量，使盾構機整體的制造成本降低；通過配合單刃滾刀兩端的梯形滾刀軸固定端在單刃滾刀刀座內設置多邊形角槽，并用楔形塊和鎖緊圓柱體將其固定在刀座內，不僅可以使固定更可靠，還能降低拆裝的難度；通過將帶有雙刃滾刀的固定支座用螺釘分別固定在雙刃滾刀刀座和四刃滾刀刀座內，并用三角塊加固，可以使雙刃滾刀拆裝更方便快捷，而且固定也很牢靠，可避免出現安全事故，對比現有技木，此盾構機具有結構簡單、易于安裝和拆卸、加工成本低以及安全可靠的優點，且解決了其加工焊接量大和精度不準確的問題。
下面根據附圖和實施例對本實用新型作進ー步詳細說明。圖I為本實用新型所述的ー種梯形軸滾刀硬巖盾構機的主視示意圖；圖2為本實用新型所述的ー種梯形軸滾刀硬巖盾構機的側視示意圖；圖3為圖2的A-A向剖視示意圖；圖4為圖2的B-B向剖視示意圖；圖5為圖I中單刃滾刀和單刃滾刀刀座的裝配示意圖；圖6為圖5的C-C向剖視示意圖；圖7為圖I中雙刃滾刀、固定支座和雙刃滾刀刀座的裝配示意圖；圖8為圖I中雙刃滾刀的結構示意圖。圖中I、單刃滾刀；2、雙刃滾刀；3、刮刀；4、刀盤；5、刀盤支架；6、承載環；7、單刃滾刀刀座；8、雙刃滾刀刀座；9、四刃滾刀刀座；10、固定支座；11、螺釘；12、三角塊；13、土倉；14、前盾；15、中盾；16、螺旋輸送機；17、后盾；18、滾刀軸固定端；19、楔形塊;20、角槽;21、鎖緊圓柱體；22、固定螺栓。
具體實施方式
如圖I 8所示實施例中，本實用新型所述的ー種梯形軸滾刀硬巖盾構機，包括依次設置的前盾14、中盾15和后盾17，以及設置在前盾14 ー側的刀盤4，刀盤4通過承載環6以螺栓固定在前盾14的ー側，且前盾14和刀盤4之間形成了容納切削下來的泥土以及更換刀片的土倉13，后盾17內設置螺旋輸送機16，且此螺旋輸送機16穿過中盾15延伸至土倉13，用于將切削下來的泥土等輸送出來，刀盤4上設置刀盤支架5，刀盤支架5內焊接若干刀座，刀座內放置圓柱式滾刀，刀座包括單刃滾刀刀座7、雙刃滾刀刀座8以及四刃滾刀刀座9，刀盤支架5上還均勻分布若干刮刀3。如圖I 4所示，此盾構機的刀盤支架5上總共設置有十個單刃滾刀刀座7，每個單刃滾刀刀座7內放置ー個單刃滾刀I，其中兩個單刃滾刀刀座7分別設置在刀盤支架5的90°的中心線上，另外兩個單刃滾刀刀座7設置在刀盤支架5的270°中心線上，且與90°中心線上的兩個單刃滾刀刀座7相對稱，另外四個單刃滾刀刀座7分別設置在刀盤支架5的0°和180°中心線兩側且位于刀盤支架5的外環，呈相互對稱設置，此盾構機的刀盤支架5的90°和270°中心線的中心還設置一個四刃滾刀刀座9，在四刃滾刀刀座9兩側、刀盤支架5的0°和180°中心線上對稱設置兩個雙刃滾刀刀座8，每個雙刃滾刀刀座8內設置ー個雙刃滾刀2，四刃滾刀刀座9內設置兩個雙刃滾刀2。如圖5和6所示，單刃滾刀刀座7整體呈圓筒式，單刃滾刀刀座7上下內壁開有用于固定單刃滾刀I的多邊形角槽20，單刃滾刀刀座7上部內壁端面開有開ロ并與角槽20連通，單刃滾刀I兩端的梯形滾刀軸固定端18通過楔形塊19固定在角槽20內壁上，單刃滾刀刀座7上開有固定孔，固定孔內放置帶有螺紋的鎖緊圓柱體21，單刃滾刀刀座7上開有光 孔，光孔一端連通角槽20，另一端連通固定孔，楔形塊19采用上寬下窄的塊狀結構，并通過固定螺栓22緊固在單刃滾刀刀座7上，固定螺栓22穿過單刃滾刀刀座7固定孔內的鎖緊圓柱體21，通過將單刃滾刀刀，7采用標準的圓柱體加工，可以減少刀座的加工成本，降低加工難度，同時還可以減少焊接加工量，使盾構機整體的制造成本降低，且通過配合單刃滾刀I兩端的梯形滾刀軸固定端18在單刃滾刀刀座7內設置多邊形角槽20，并用楔形塊19和鎖緊圓柱體21將其固定在刀座內，不僅可以使固定更可靠，還能降低拆裝的難度。如圖7和8所示，雙刃滾刀2兩端各設置ー個雙刃滾刀刀軸用固定支座10，固定支座10 —側中間設置ー凸起，凸起兩側各開有一螺紋孔，且固定支座10另ー側、對應其中一個螺紋孔處設置一斜面，對應斜面設置ー個三角塊12，雙刃滾刀刀座8內設置用于容納雙刃滾刀2的臺階孔，臺階上對應固定支座10設置相應的螺紋孔，且雙刃滾刀刀座8、帶有雙刃滾刀2的固定支座10以及三角塊12通過螺釘11連接成ー個整體，采用這樣的結構可以使雙刃滾刀2安裝更方便快捷，且還可利用三角塊12對其加強固定。同樣的，此盾構機中的四刃滾刀刀座9與雙刃滾刀刀座8的結構類似，如圖3、7及8所示，四刃滾刀刀座9內設置兩個雙刃滾刀2，先將兩個雙刃滾刀2連接成ー個整體，然后在連接成整體的兩個雙刃滾刀2兩側各設置ー個固定支座10，再將四刃滾刀刀座9按照圖7制造出臺階孔，并在臺階孔上加工出與固定支座10相對應的螺紋孔，再將四刃滾刀刀座9焊接到刀盤支架5上，并將連接好的雙刃滾刀2用螺釘11和三角塊12固定在四刃滾刀刀座9的臺階孔內，采用此結構可以降低加工難度，同時也可利用臺階孔和三角塊12將滾刀牢牢的固定在四刃滾刀刀座9內。工作時，液壓馬達驅動刀盤4旋轉，同時開啟盾構機的推進油缸，將盾構機向前推進，隨著推進油缸的向前推進，刀盤4持續旋轉，被切削下來的渣土充滿土倉13，此時開動螺旋輸送機16將切削下來的渣土排送到皮帶輸送機上，后又皮帶輸送機運輸至渣土車的土箱中，再通過豎井運至地面，當土倉13和螺旋輸送機16中的渣土累積到一定數量吋，開挖面被切下來的渣土經刀槽進入土倉13的阻力増大，當土倉13的土壓與開挖面的土壓カ和地下水的水壓カ相平衡吋，開挖面就能保持穩定，開挖面對應的地面部分也不致坍塌或隆起，這時只要保持從螺旋輸送機16和土倉13中輸送出去的渣土量與切削下來的流人泥土倉中的渣土量相平衡時，開挖工作就能順利進行，且當盾構機掘進ー環的距離后，拼裝機操作手操作拼裝機拼裝單層襯砌管片，使隧道一次成型。前盾14和與之焊在一起的承壓隔板用來支撐刀盤4驅動，同時使土倉13與后面的工作空間相隔離，推力油缸的壓力可通過承壓隔板作用到開挖面上，以起到支撐和穩定開挖面的作用，承壓隔板上在不同高度處安裝有五個土壓傳感器，可以用來探測土倉13中不同高度的土壓力。前盾14的后邊是中盾15，中盾15和前盾14通過法蘭以螺栓連接，中盾15內側的周邊位置裝有三十個推進油缸，推進油缸桿上安有塑料撐靴，撐靴頂推在后面已安裝好的管片上，通過控制油缸桿向后伸出可以提供給盾構機向前的掘進力，這三十個千斤頂按上下左右被分成四組，掘進過程中，在操作室中可單獨控制每ー組油缸的壓力，這 樣盾構機就可以實現左轉、右轉、抬頭、低頭或直行，從而可以使掘進中盾構機的軸線盡量擬合隧道設計軸線。中盾15的后邊是后盾17，后盾17通過十四個被動跟隨的鉸接油缸和中盾15相連，這種鉸接連接可以使盾構機易于轉向。
權利要求1.ー種梯形軸滾刀硬巖盾構機，包括依次設置的前盾、中盾和后盾，以及設置在前盾一側的刀盤，所述刀盤上設置刀盤支架，所述刀盤支架內焊接若干刀座，所述刀座內放置圓柱式滾刀，其特征在于，所述刀座包括單刃滾刀刀座、雙刃滾刀刀座以及四刃滾刀刀座，所述單刃滾刀刀座整體呈圓筒式，所述單刃滾刀刀座上下內壁開有用于固定單刃滾刀的多邊形角槽，所述單刃滾刀刀座上部內壁端面開有開ロ并與所述角槽連通，所述單刃滾刀兩端的梯形滾刀軸固定端通過楔形塊固定在所述角槽內壁上。
2.根據權利要求I所述的梯形軸滾刀硬巖盾構機，其特征在于，所述單刃滾刀刀座上開有固定孔，所述固定孔內放置帶有螺紋的鎖緊圓柱體，所述單刃滾刀刀座上開有光孔，所述光孔一端連通所述角槽，另一端連通所述固定孔。
3.根據權利要求I或2任一所述的梯形軸滾刀硬巖盾構機，其特征在于，所述楔形塊采用上寬下窄的塊狀結構，并通過固定螺栓緊固在單刃滾刀刀座上，所述固定螺栓穿過單刃滾刀刀座固定孔內的鎖緊圓柱體。
4.根據權利要求I所述的梯形軸滾刀硬巖盾構機，其特征在于，所述刀盤支架中心設置四刃滾刀刀座，所述四刃滾刀刀座內放置兩個雙刃滾刀，且所述四刃滾刀刀座兩側對稱設置雙刃滾刀刀座，所述雙刃滾刀刀座內放置ー個雙刃滾刀。
5.根據權利要求4所述的梯形軸滾刀硬巖盾構機，其特征在干，所述雙刃滾刀兩端各設置ー個雙刃滾刀刀軸用固定支座，所述固定支座ー側中間設置ー凸起，所述凸起兩側各開有ー螺紋孔，且所述固定支座另ー側、對應其中一個螺紋孔處設置一斜面，對應所述斜面設置三角塊，所述雙刃滾刀刀座內設置用于容納雙刃滾刀的臺階孔，所述臺階上對應固定支座設置相應的螺紋孔，且所述雙刃滾刀刀座、帶有雙刃滾刀的固定支座以及三角塊通過螺釘連接成ー個整體。
專利摘要本實用新型公開一種梯形軸滾刀硬巖盾構機，包括依次設置的前盾、中盾和后盾，以及設置在前盾一側的刀盤和刀盤支架，刀盤支架內焊接若干帶有滾刀的刀座，其中單刃滾刀刀座整體呈圓筒式，其上下內壁開有用于固定單刃滾刀的多邊形角槽，單刃滾刀刀座上部內壁端面開有開口并與角槽連通，單刃滾刀兩端的梯形滾刀軸固定端通過楔形塊固定在角槽內壁上。通過將單刃滾刀刀座采用標準的圓柱體加工，可以減少刀座的加工成本，降低加工難度，同時還可以減少焊接量，使盾構機制造成本降低；通過配合單刃滾刀兩端的梯形滾刀軸固定端在單刃滾刀刀座內設置多邊形角槽，并用楔形塊和鎖緊圓柱體將其固定在刀座內，不僅可以使固定更可靠，還能降低拆裝的難度。
文檔編號E21D9/08GK202531186SQ201220045600
公開日2012年11月14日 申請日期2012年2月13日 優先權日2012年2月13日
發明者王茂 申請人:盾建重工制造有限公司