本發(fā)明屬于盾構(gòu)機(jī)，具體涉及一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)。

背景技術(shù)：

1、盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)是盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵組成部分，用于切削土體或巖石，其性能直接影響到盾構(gòu)機(jī)的工作效率和工程進(jìn)度，盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)通常包括面板式、輻條式和輻板式三種結(jié)構(gòu)形式，刀盤(pán)通過(guò)旋轉(zhuǎn)切削土體，將切削下來(lái)的碴土輸送到螺旋輸送機(jī)，并通過(guò)皮帶輸送機(jī)運(yùn)至渣土車(chē)，最終運(yùn)至地面，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)螺栓連接在前盾承壓隔板上，能夠?qū)崿F(xiàn)順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向上的無(wú)級(jí)變速，主要由傳動(dòng)副和主齒輪箱組成，確保刀盤(pán)在不同地質(zhì)條件下高效工作。

2、現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題：

3、盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其主要是通過(guò)刀具對(duì)土體的切削完成隧道的掘進(jìn)開(kāi)挖工作，因此，如何優(yōu)化刀盤(pán)破土的能力，是提高隧道挖掘工作進(jìn)度中，急需解決的問(wèn)題，另外，在利用刀具掘進(jìn)的過(guò)程中，刀具與機(jī)體的密封間隙內(nèi)難免會(huì)滲入沙土，此沙土所造成的磨損將直接導(dǎo)致潤(rùn)滑油的泄露，或者直接弱化刀具與機(jī)體之間的潤(rùn)滑效果，因此，如何保證刀具與機(jī)體之間的潤(rùn)滑效果也是急需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，能夠優(yōu)化土石分離的效果，大大提高破土能力，還可定期自動(dòng)地潤(rùn)滑刀盤(pán)與外盤(pán)管之間的間隙。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體如下：

3、一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，包括盾構(gòu)外機(jī)殼以及刀盤(pán)，所述刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)組裝于盾構(gòu)外機(jī)殼的內(nèi)部，所述刀盤(pán)的邊緣套設(shè)有外盤(pán)管，且外盤(pán)管組裝于盾構(gòu)外機(jī)殼的內(nèi)部，所述刀盤(pán)背部圓心處固定設(shè)置有軸體，且軸體的外表面焊接有用于導(dǎo)出土石的螺旋送料器，所述軸體內(nèi)貫穿式組裝有掘進(jìn)震擊組件，所述刀盤(pán)的背部環(huán)形陣列式固定焊接有輔助室，且輔助室的內(nèi)部均設(shè)置有掘進(jìn)輔助組件，所述外盤(pán)管的外邊緣并位于盾構(gòu)外機(jī)殼的內(nèi)部環(huán)形陣列式設(shè)置有潤(rùn)滑補(bǔ)充組件，所述盾構(gòu)外機(jī)殼一端四角的內(nèi)部均固定安裝有潤(rùn)滑液盒；

4、通過(guò)震擊發(fā)生盤(pán)一與震擊發(fā)生盤(pán)二之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使震擊錘不斷在鉆土錐內(nèi)震擊，輔助土石分離；

5、通過(guò)配重塊在指定位置上的自由圓周運(yùn)動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)額外受到切線(xiàn)方向上的瞬時(shí)應(yīng)力；

6、通過(guò)轉(zhuǎn)臂與鉤型擋塊的撞擊，使?jié)櫥妥⑷氲降侗P(pán)與外盤(pán)管的間隙內(nèi)。

7、所述刀盤(pán)盤(pán)體環(huán)形陣列式貫穿開(kāi)設(shè)有通窗，所述刀盤(pán)正面固定設(shè)置有刀具座，刀具座位于通窗的一側(cè)，且刀具座的正面均陣列式安裝有掘齒一，所述刀盤(pán)正面的圓心處一體式設(shè)置有鉆土錐，所述刀盤(pán)正面的邊緣環(huán)形陣列式安裝有掘齒二，所述刀盤(pán)的背面固定焊接有鋼架構(gòu)，所述鋼架構(gòu)的各個(gè)末端均安裝有與外盤(pán)管內(nèi)壁相貼合的導(dǎo)輪。

8、所述掘進(jìn)震擊組件包括貫穿式滑動(dòng)組裝于軸體內(nèi)部的內(nèi)桿，所述內(nèi)桿延伸至鉆土錐內(nèi)部的一端一體式設(shè)置有震擊錘，所述內(nèi)桿靠近震擊錘的一端一體式設(shè)置有擋板，且擋板側(cè)壁與刀盤(pán)內(nèi)壁之間連接有彈簧一，所述內(nèi)桿延伸至軸體末端外部的一端一體式設(shè)置有震擊發(fā)生盤(pán)二，且震擊發(fā)生盤(pán)二靠近刀盤(pán)一側(cè)的邊緣環(huán)形陣列式設(shè)置有弧邊齒二。

9、所述盾構(gòu)外機(jī)殼正面的四角均固定安裝有剝土錐，所述盾構(gòu)外機(jī)殼的內(nèi)部通過(guò)鋼架固定安裝有震擊發(fā)生盤(pán)一，所述內(nèi)桿活動(dòng)貫穿于震擊發(fā)生盤(pán)一，所述震擊發(fā)生盤(pán)一背離刀盤(pán)一側(cè)的邊緣環(huán)形陣列式設(shè)置有弧邊齒一，且弧邊齒一與鉆土錐構(gòu)成嚙合式擠壓接觸。

10、所述掘進(jìn)輔助組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)組裝于輔助室內(nèi)部的轉(zhuǎn)臂，所述輔助室的外側(cè)組裝有殼蓋，所述轉(zhuǎn)臂的末端固定安裝有配重塊，所述輔助室內(nèi)部并位于轉(zhuǎn)臂的一側(cè)均固定安裝有用于限制配重塊運(yùn)動(dòng)范圍的鉤型擋塊，且刀盤(pán)背面位于對(duì)角線(xiàn)上的兩個(gè)鉤型擋塊呈平行同向設(shè)置，兩個(gè)相鄰的鉤型擋塊呈平行對(duì)向設(shè)置。

11、所述鉤型擋塊含斜面的一端貫穿式組裝有儲(chǔ)液管一，且儲(chǔ)液管一的內(nèi)部伸縮式組裝有活塞件一，所述殼蓋的外壁均固定安裝有儲(chǔ)液管二，且儲(chǔ)液管二呈環(huán)形陣列式分布于刀盤(pán)的背面，所述儲(chǔ)液管一與儲(chǔ)液管二通過(guò)液管連接相通，所述儲(chǔ)液管二的內(nèi)部伸縮式組裝有活塞件二，且儲(chǔ)液管二內(nèi)部遠(yuǎn)離液管的一端安裝有彈簧二，所述活塞件二延伸至儲(chǔ)液管二外部的一端一體式設(shè)置有環(huán)擋塊。

12、所述外盤(pán)管的邊緣環(huán)形陣列式貫穿開(kāi)設(shè)有用于向刀盤(pán)與外盤(pán)管間隙內(nèi)補(bǔ)充潤(rùn)滑油的注射孔，所述外盤(pán)管的邊緣環(huán)形陣列式貫穿開(kāi)設(shè)有用于供環(huán)擋塊貫穿的槽窗。

13、所述潤(rùn)滑補(bǔ)充組件包含撬桿、傳動(dòng)軸、齒輪二以及注射管，所述撬桿轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于對(duì)應(yīng)槽窗的一端且用于與對(duì)應(yīng)環(huán)擋塊發(fā)生擠壓接觸，所述傳動(dòng)軸環(huán)形陣列式轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于外盤(pán)管的外壁，每組所述齒輪二環(huán)形陣列式轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于外盤(pán)管的外壁，一組齒輪二的數(shù)量為兩個(gè)且為同軸設(shè)置，每組所述注射管環(huán)形陣列式固定安裝于外盤(pán)管的外壁，且一組注射管的數(shù)量為兩個(gè)。

14、所述傳動(dòng)軸的中部對(duì)稱(chēng)式固定套設(shè)有圓殼，所述圓殼的外壁一體式設(shè)置有臂桿，且撬桿的末端與對(duì)應(yīng)兩個(gè)臂桿相連接，所述傳動(dòng)軸外表面并位于圓殼的內(nèi)側(cè)活動(dòng)套設(shè)有棘輪，且圓殼的內(nèi)壁環(huán)形陣列式轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有頂齒，所述棘輪一側(cè)并位于圓殼的外部固定設(shè)置有齒輪一，且齒輪一活動(dòng)套設(shè)于傳動(dòng)軸的外表面，所述齒輪二與對(duì)應(yīng)齒輪一相嚙合，所述齒輪二的外壁固定組裝有水滴塊。

15、所述注射管的一端伸縮式組裝有活塞件三，且活塞件三延伸出注射管的一端均一體式設(shè)置有圓槽塊，所述水滴塊與對(duì)應(yīng)圓槽塊擠壓接觸，所述圓槽塊與對(duì)應(yīng)注射管一端外壁之間連接有彈簧三，所述注射管的另一端設(shè)置有配備單向閥的進(jìn)液口與出液口，所述注射管的進(jìn)液口通過(guò)吸液管與對(duì)應(yīng)的潤(rùn)滑液盒相連接，所述注射管的出液口通過(guò)出液管與對(duì)應(yīng)的注射孔相連接。

16、本發(fā)明取得的技術(shù)效果為：

17、本發(fā)明，驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，震擊錘會(huì)在移動(dòng)后快速?gòu)?fù)位并產(chǎn)生震擊效果，如此往復(fù)，刀盤(pán)在鉆土掘進(jìn)的過(guò)程中，震擊錘會(huì)不斷地在鉆土錐內(nèi)震擊，通過(guò)此方式，可提高鉆土錐破土的能力，同時(shí)借助震動(dòng)的過(guò)程優(yōu)化土石分離的效果，便于隧道的挖掘。

18、本發(fā)明，配重塊被攜帶至指定位置后會(huì)做自由圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臂最終會(huì)與鉤型擋塊的斜面端發(fā)生撞擊，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)會(huì)額外受到切線(xiàn)方向上的瞬時(shí)應(yīng)力，通過(guò)此切向瞬時(shí)應(yīng)力，間接提高掘齒一與掘齒二的鉆土掘進(jìn)能力，賦予額外的破土應(yīng)力，大大提高破土效果。

19、本發(fā)明，借助轉(zhuǎn)臂與鉤型擋塊的撞擊過(guò)程，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)潤(rùn)滑刀盤(pán)與外盤(pán)管的工作，解決刀盤(pán)與外盤(pán)管間隙內(nèi)的沙土影響潤(rùn)滑效果的問(wèn)題，且此潤(rùn)滑油的注入工作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了定期定量注入的效果，無(wú)需額外的電力設(shè)備進(jìn)行控制。

技術(shù)特征：

1.一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，包括盾構(gòu)外機(jī)殼（1）以及刀盤(pán)（2），其特征在于：所述刀盤(pán)（2）轉(zhuǎn)動(dòng)組裝于盾構(gòu)外機(jī)殼（1）的內(nèi)部，所述刀盤(pán)（2）的邊緣套設(shè)有外盤(pán)管（3），且外盤(pán)管（3）組裝于盾構(gòu)外機(jī)殼（1）的內(nèi)部，所述刀盤(pán)（2）背部圓心處固定設(shè)置有軸體，且軸體的外表面焊接有用于導(dǎo)出土石的螺旋送料器（205），所述軸體內(nèi)貫穿式組裝有掘進(jìn)震擊組件，所述刀盤(pán)（2）的背部環(huán)形陣列式固定焊接有輔助室（214），且輔助室（214）的內(nèi)部均設(shè)置有掘進(jìn)輔助組件，所述外盤(pán)管（3）的外邊緣并位于盾構(gòu)外機(jī)殼（1）的內(nèi)部環(huán)形陣列式設(shè)置有潤(rùn)滑補(bǔ)充組件（4），所述盾構(gòu)外機(jī)殼（1）一端四角的內(nèi)部均固定安裝有潤(rùn)滑液盒（5）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其特征在于：所述刀盤(pán)（2）盤(pán)體環(huán)形陣列式貫穿開(kāi)設(shè)有通窗（201），所述刀盤(pán)（2）正面固定設(shè)置有刀具座，刀具座位于通窗（201）的一側(cè)，且刀具座的正面均陣列式安裝有掘齒一（202），所述刀盤(pán)（2）正面的圓心處一體式設(shè)置有鉆土錐（203），所述刀盤(pán)（2）正面的邊緣環(huán)形陣列式安裝有掘齒二（204），所述刀盤(pán)（2）的背面固定焊接有鋼架構(gòu)（206），所述鋼架構(gòu)（206）的各個(gè)末端均安裝有與外盤(pán)管（3）內(nèi)壁相貼合的導(dǎo)輪（207）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其特征在于：所述掘進(jìn)震擊組件包括貫穿式滑動(dòng)組裝于軸體內(nèi)部的內(nèi)桿（208），所述內(nèi)桿（208）延伸至鉆土錐（203）內(nèi)部的一端一體式設(shè)置有震擊錘（209），所述內(nèi)桿（208）靠近震擊錘（209）的一端一體式設(shè)置有擋板（210），且擋板（210）側(cè)壁與刀盤(pán)（2）內(nèi)壁之間連接有彈簧一（211），所述內(nèi)桿（208）延伸至軸體末端外部的一端一體式設(shè)置有震擊發(fā)生盤(pán)二（212），且震擊發(fā)生盤(pán)二（212）靠近刀盤(pán)（2）一側(cè)的邊緣環(huán)形陣列式設(shè)置有弧邊齒二（213）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其特征在于：所述盾構(gòu)外機(jī)殼（1）正面的四角均固定安裝有剝土錐（102），所述盾構(gòu)外機(jī)殼（1）的內(nèi)部通過(guò)鋼架固定安裝有震擊發(fā)生盤(pán)一（101），所述內(nèi)桿（208）活動(dòng)貫穿于震擊發(fā)生盤(pán)一（101），所述震擊發(fā)生盤(pán)一（101）背離刀盤(pán)（2）一側(cè)的邊緣環(huán)形陣列式設(shè)置有弧邊齒一（103），且弧邊齒一（103）與鉆土錐（203）構(gòu)成嚙合式擠壓接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其特征在于：所述掘進(jìn)輔助組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)組裝于輔助室（214）內(nèi)部的轉(zhuǎn)臂（216），所述輔助室（214）的外側(cè)組裝有殼蓋（215），所述轉(zhuǎn)臂（216）的末端固定安裝有配重塊（217），所述輔助室（214）內(nèi)部并位于轉(zhuǎn)臂（216）的一側(cè)均固定安裝有用于限制配重塊（217）運(yùn)動(dòng)范圍的鉤型擋塊（218），且刀盤(pán)（2）背面位于對(duì)角線(xiàn)上的兩個(gè)鉤型擋塊（218）呈平行同向設(shè)置，兩個(gè)相鄰的鉤型擋塊（218）呈平行對(duì)向設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其特征在于：所述鉤型擋塊（218）含斜面的一端貫穿式組裝有儲(chǔ)液管一（219），且儲(chǔ)液管一（219）的內(nèi)部伸縮式組裝有活塞件一（220），所述殼蓋（215）的外壁均固定安裝有儲(chǔ)液管二（222），且儲(chǔ)液管二（222）呈環(huán)形陣列式分布于刀盤(pán)（2）的背面，所述儲(chǔ)液管一（219）與儲(chǔ)液管二（222）通過(guò)液管（221）連接相通，所述儲(chǔ)液管二（222）的內(nèi)部伸縮式組裝有活塞件二（223），且儲(chǔ)液管二（222）內(nèi)部遠(yuǎn)離液管（221）的一端安裝有彈簧二（224），所述活塞件二（223）延伸至儲(chǔ)液管二（222）外部的一端一體式設(shè)置有環(huán)擋塊（225）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其特征在于：所述外盤(pán)管（3）的邊緣環(huán)形陣列式貫穿開(kāi)設(shè)有用于向刀盤(pán)（2）與外盤(pán)管（3）間隙內(nèi)補(bǔ)充潤(rùn)滑油的注射孔（301），所述外盤(pán)管（3）的邊緣環(huán)形陣列式貫穿開(kāi)設(shè)有用于供環(huán)擋塊（225）貫穿的槽窗（302）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其特征在于：所述潤(rùn)滑補(bǔ)充組件（4）包含撬桿（401）、傳動(dòng)軸（402）、齒輪二（408）以及注射管（410），所述撬桿（401）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于對(duì)應(yīng)槽窗（302）的一端且用于與對(duì)應(yīng)環(huán)擋塊（225）發(fā)生擠壓接觸，所述傳動(dòng)軸（402）環(huán)形陣列式轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于外盤(pán)管（3）的外壁，每組所述齒輪二（408）環(huán)形陣列式轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于外盤(pán)管（3）的外壁，一組齒輪二（408）的數(shù)量為兩個(gè)且為同軸設(shè)置，每組所述注射管（410）環(huán)形陣列式固定安裝于外盤(pán)管（3）的外壁，且一組注射管（410）的數(shù)量為兩個(gè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其特征在于：所述傳動(dòng)軸（402）的中部對(duì)稱(chēng)式固定套設(shè)有圓殼（403），所述圓殼（403）的外壁一體式設(shè)置有臂桿（404），且撬桿（401）的末端與對(duì)應(yīng)兩個(gè)臂桿（404）相連接，所述傳動(dòng)軸（402）外表面并位于圓殼（403）的內(nèi)側(cè)活動(dòng)套設(shè)有棘輪（405），且圓殼（403）的內(nèi)壁環(huán)形陣列式轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有頂齒（406），所述棘輪（405）一側(cè)并位于圓殼（403）的外部固定設(shè)置有齒輪一（407），且齒輪一（407）活動(dòng)套設(shè)于傳動(dòng)軸（402）的外表面，所述齒輪二（408）與對(duì)應(yīng)齒輪一（407）相嚙合，所述齒輪二（408）的外壁固定組裝有水滴塊（409）。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，其特征在于：所述注射管（410）的一端伸縮式組裝有活塞件三，且活塞件三延伸出注射管（410）的一端均一體式設(shè)置有圓槽塊（411），所述水滴塊（409）與對(duì)應(yīng)圓槽塊（411）擠壓接觸，所述圓槽塊（411）與對(duì)應(yīng)注射管（410）一端外壁之間連接有彈簧三（412），所述注射管（410）的另一端設(shè)置有配備單向閥的進(jìn)液口與出液口，所述注射管（410）的進(jìn)液口通過(guò)吸液管（413）與對(duì)應(yīng)的潤(rùn)滑液盒（5）相連接，所述注射管（410）的出液口通過(guò)出液管（414）與對(duì)應(yīng)的注射孔（301）相連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于盾構(gòu)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種不良地質(zhì)隧道盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，包括盾構(gòu)外機(jī)殼以及刀盤(pán)，所述刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)組裝于盾構(gòu)外機(jī)殼的內(nèi)部，所述刀盤(pán)的邊緣套設(shè)有外盤(pán)管，且外盤(pán)管組裝于盾構(gòu)外機(jī)殼的內(nèi)部，所述刀盤(pán)背部圓心處固定設(shè)置有軸體，且軸體的外表面焊接有用于導(dǎo)出土石的螺旋送料器，所述軸體內(nèi)貫穿式組裝有掘進(jìn)震擊組件，所述刀盤(pán)的背部環(huán)形陣列式固定焊接有輔助室，且輔助室的內(nèi)部均設(shè)置有掘進(jìn)輔助組件，所述外盤(pán)管的外邊緣并位于盾構(gòu)外機(jī)殼的內(nèi)部環(huán)形陣列式設(shè)置有潤(rùn)滑補(bǔ)充組件，所述盾構(gòu)外機(jī)殼一端四角的內(nèi)部均固定安裝有潤(rùn)滑液盒。本發(fā)明能夠優(yōu)化土石分離的效果，大大提高破土能力，還可定期自動(dòng)地潤(rùn)滑刀盤(pán)與外盤(pán)管之間的間隙。

技術(shù)研發(fā)人員：付才鳳,馮建州,呂廣軍,劉洪亮,劉麗萍,李壇,黃明琦,李強(qiáng),孫立寧,譚志希,徐佳寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵京誠(chéng)工程檢測(cè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19