專(zhuān)利名稱(chēng)：一種正方形掘進(jìn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種掘進(jìn)機(jī)，具體涉及一種正方形掘進(jìn)機(jī)及其由若干個(gè)正方形掘進(jìn)機(jī)組合而成的矩形、拱形或其他形狀的掘進(jìn)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，常見(jiàn)的用于正方形、矩形和拱門(mén)形斷面頂管隧道施工中的掘進(jìn)機(jī)一般是由幾個(gè)圓形斷面刀盤(pán)組合而成，它的缺點(diǎn)是不能做到在100%斷面中切削，始終存在著切削盲區(qū)；還有一種掘進(jìn)機(jī)是由偏心多軸結(jié)構(gòu)的刀盤(pán)組成，它能在各種斷面形狀中實(shí)現(xiàn)100%切肖IJ，但攪拌性能差，不能完全滿(mǎn)足使用需求。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種正方形掘進(jìn)機(jī)，使其在做到100%端面切屑的同時(shí)，具有良好的攪拌性。本實(shí)用新型還有一目的，是提供一類(lèi)有上述正方形掘進(jìn)機(jī)組合而成的多種形狀掘進(jìn)機(jī)，以滿(mǎn)足不同形狀的斷面頂管隧道的施工要求。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種正方形掘進(jìn)機(jī)，包括斷面呈正方形的掘進(jìn)機(jī)殼體和刀盤(pán)；所述的刀盤(pán)為1個(gè)， 由相互夾角呈120°的3根刀排組成，在每?jī)筛杜胖g連接有刀圈；在掘進(jìn)機(jī)殼體的隔艙板上設(shè)有內(nèi)齒圈，在內(nèi)齒圈內(nèi)設(shè)有與其嚙合的外齒輪；外齒輪的輸出軸與刀盤(pán)相連，外齒輪與偏心軸相連，偏心軸與行星減速器相連。所述的刀圈呈彎曲狀，沿刀盤(pán)中心呈徑向向外弧形彎曲。在所述的刀盤(pán)的背面設(shè)有攪拌棒，在刀圈和刀排的正面均設(shè)有切削刀。所述的內(nèi)齒圈與外齒輪的齒數(shù)比為4 3。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的正方形掘進(jìn)機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)包括結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，在做到100%正方形端面切屑的同時(shí)，還具有良好的攪拌性，同時(shí)，該刀盤(pán)還可以用來(lái)組合成大的正方形掘進(jìn)機(jī)、拱形掘進(jìn)機(jī)、任意比例的矩形掘進(jìn)機(jī)，具有很好的實(shí)用性，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

圖1是正方形掘進(jìn)機(jī)的刀盤(pán)主視圖；圖2是正方形掘進(jìn)機(jī)的剖視圖；圖3是由2個(gè)刀盤(pán)組合成的高寬比為2 1的矩形掘進(jìn)機(jī)的主視圖；圖4是由2個(gè)刀盤(pán)組合成的高寬比為1 2的矩形掘進(jìn)機(jī)的主視圖；圖5是由4個(gè)刀盤(pán)組合成的大正方形掘進(jìn)機(jī)的主視圖；圖6是由6個(gè)刀盤(pán)組合成的高寬比為2 3的矩形掘進(jìn)機(jī)的主視圖；圖7是由6個(gè)刀盤(pán)組合成的高寬比為3 4的矩形掘進(jìn)機(jī)的主視圖；[0017]圖8是由2個(gè)刀盤(pán)和1個(gè)圓形刀盤(pán)組合成的拱形掘進(jìn)機(jī)的主視圖；圖9是由5個(gè)刀盤(pán)組合成的高寬比為5 6的矩形掘進(jìn)機(jī)的主視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋。如圖1和圖2所示，正方形掘進(jìn)機(jī)的殼體1的斷面形狀為正方形，由隔板5將殼體 1分為前端的泥土倉(cāng)和后端設(shè)備倉(cāng)。在掘進(jìn)機(jī)殼體1的泥土倉(cāng)內(nèi)僅設(shè)1個(gè)刀盤(pán)2，刀盤(pán)2由相互夾角呈120°的3根刀排3組成，在每?jī)筛杜?之間連接有刀圈4，刀圈4呈彎曲狀， 沿刀盤(pán)2中心呈徑向向外弧形彎曲。在掘進(jìn)機(jī)殼體1的隔艙板5上設(shè)有內(nèi)齒圈6，在內(nèi)齒圈 6內(nèi)設(shè)有與其嚙合的外齒輪7 ；外齒輪7的輸出軸8與刀盤(pán)2相連，外齒輪7與偏心軸9相連，偏心軸9與行星減速器12，行星減速器12由電機(jī)驅(qū)動(dòng)13。在刀盤(pán)2的背面設(shè)有攪拌棒 11，在刀圈4和刀排3的正面均設(shè)有切削刀10。在后端出土倉(cāng)內(nèi)設(shè)有螺旋輸送機(jī)14，螺旋輸送機(jī)14有兩臺(tái)，分別設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)下部的兩側(cè)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)13得電旋轉(zhuǎn)，通過(guò)行星減速器12減速后就帶動(dòng)偏心軸9 一起旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，偏心軸9帶動(dòng)外齒輪7在沿內(nèi)齒圈6公轉(zhuǎn)的同時(shí)也做自轉(zhuǎn)，不過(guò)兩者的旋轉(zhuǎn)方向是相反的，帶動(dòng)刀盤(pán)2旋轉(zhuǎn)，切削刀10不停的進(jìn)行切削，攪拌棒11進(jìn)行不斷的攪拌。為了讓掘進(jìn)機(jī)1的刀盤(pán)2在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中切削出正方形斷面來(lái)，其各個(gè)零件的參數(shù)必須按一下數(shù)據(jù)選取首先是選取一個(gè)正方形，以正方形的中心為圓心設(shè)置一個(gè)內(nèi)齒圈6， 再設(shè)置一個(gè)與內(nèi)齒圈6有一個(gè)偏心量e且與內(nèi)齒圈6相嚙合的外齒輪7，內(nèi)齒圈6與外齒輪7的齒數(shù)比必須為4 3;最后，以正方形底邊到外齒輪7的中心距離為刀盤(pán)2的一個(gè)刀排3的長(zhǎng)度，然后按120°均布設(shè)置三根刀排3。再以正方形頂邊到外齒輪中心為的距離R 為半徑作一個(gè)圓，再分別從三根刀排3的頂點(diǎn)向該圓作六條切線(xiàn)，剪去多余的圓弧后就構(gòu)成了刀盤(pán)輪廓線(xiàn)。該刀盤(pán)輪廓線(xiàn)在外齒輪7沿內(nèi)齒圈6作公轉(zhuǎn)的同時(shí)又作自轉(zhuǎn)，其所形成的軌跡就是正方形。按刀盤(pán)輪廓線(xiàn)所設(shè)計(jì)的刀盤(pán)在掘進(jìn)過(guò)程中所挖成的隧洞就是一個(gè)正方形。可通過(guò)采用多臺(tái)、大小不等的正方形掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)組合成各種高寬比、各種規(guī)格的矩形掘進(jìn)機(jī)。如圖3所示，為用兩臺(tái)同樣規(guī)格的正方形掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)按垂直方向組合而成矩形掘進(jìn)機(jī)，它的高寬比為2 1。如圖4所示，為用兩臺(tái)同樣規(guī)格的正方形掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)按水平方向組合而成矩形掘進(jìn)機(jī)，它的高寬比為1 2。如圖5所示，為由4臺(tái)相同規(guī)格中型正方形掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)組合而成的大型正方形掘進(jìn)機(jī)。如圖6所示，為用6臺(tái)同樣規(guī)格的正方形掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)按垂直和水平方向組合而成矩形掘進(jìn)機(jī)，它的高寬比為2 3。如圖7所示，為用2臺(tái)大、3臺(tái)小不同規(guī)格的正方形掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)按垂直和水平方向組合而成矩形掘進(jìn)機(jī)，它的高寬比為5 6。如圖7所示，為用2臺(tái)大、4臺(tái)小不同規(guī)格的正方形掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)按垂直和水平方向組合而成矩形掘進(jìn)機(jī)，它的高寬比為3 4。如圖8所示，為用2臺(tái)相同規(guī)格的正方形掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)按水平方向組合，同時(shí)，又在它們的上部設(shè)有一個(gè)向前伸出一定距離的圓形刀盤(pán)，由這三個(gè)刀盤(pán)共同組合成一個(gè)拱門(mén)形掘進(jìn)機(jī)。圖9是用2臺(tái)大、3臺(tái)小不同樣規(guī)格的正方形掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)按垂直和水平方向組合而成矩形掘進(jìn)機(jī)，它的高寬比為5 6。
權(quán)利要求1.一種正方形掘進(jìn)機(jī)，包括斷面呈正方形的掘進(jìn)機(jī)殼體(1)和刀盤(pán)(2)；其特征在于 所述的刀盤(pán)(2)為1個(gè)，由相互夾角呈120°的3根刀排(3)組成，在每?jī)筛杜?3)之間連接有刀圈(4);在掘進(jìn)機(jī)殼體(1)的隔艙板(5)上設(shè)有內(nèi)齒圈(6)，在內(nèi)齒圈(6)內(nèi)設(shè)有與其嚙合的外齒輪(7);外齒輪(7)的輸出軸(8)與刀盤(pán)(2)相連，外齒輪(7)與偏心軸(9)相連，偏心軸(9)與行星減速器(12)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正方形掘進(jìn)機(jī)，其特征在于所述的刀圈(4)呈彎曲狀，沿刀盤(pán)(2)中心呈徑向向外弧形彎曲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正方形掘進(jìn)機(jī)，其特征在于在所述的刀盤(pán)(2)的背面設(shè)有攪拌棒(11)，在刀圈(4)和刀排(3)的正面均設(shè)有切削刀(IO)0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正方形掘進(jìn)機(jī)，其特征在于所述的內(nèi)齒圈(6)與外齒輪(7) 的齒數(shù)比為4:3。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種正方形掘進(jìn)機(jī)，包括斷面呈正方形的掘進(jìn)機(jī)殼體和刀盤(pán)；所述的刀盤(pán)為1個(gè)，由相互夾角呈120°的3根刀排組成，在每?jī)筛杜胖g連接有刀圈；在掘進(jìn)機(jī)殼體的隔艙板上設(shè)有內(nèi)齒圈，在內(nèi)齒圈內(nèi)設(shè)有與其嚙合的外齒輪；外齒輪的輸出軸與刀盤(pán)相連，外齒輪與偏心軸相連，偏心軸與行星減速器相連。行星減速器由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的正方形掘進(jìn)機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)包括結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，在做到正方形端面切屑的同時(shí)，還具有良好的攪拌性，同時(shí)，該刀盤(pán)還可以用來(lái)組合成大的正方形掘進(jìn)機(jī)、拱形掘進(jìn)機(jī)、任意比例的矩形掘進(jìn)機(jī)，具有很好的實(shí)用性，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)E21D9/10GK202300413SQ20112033816
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
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