[發明專利]全斷面掘進機異型斷面切削裝置

無效

• 申請號: 201110285696.3
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102305085A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 莊欠偉;呂建中;黃建;朱敏明;蔣華欽;楊正
• 申請（專利權）人: 上海城建（集團）公司;上海盾構設計試驗研究中心有限公司;上海隧道工程股份有限公司
• 主分類號: E21D9/11
• 分類號: E21D9/11
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 祖志翔

技術領域

本發明涉及一種隧道施工設備，具體涉及一種全斷面掘進機異型斷面切削裝置，屬于建筑機械領域。

背景技術

異形截面隧道的施工設備是地下工程技術領域中的一個難點，因為通常盾構掘進機的刀盤都是圓型的，無法適應異形截面，如矩形、橢圓形等截面隧道的施工。為了解決這個問題，業內技術人員也一直不懈地努力，如名稱為《多刀盤矩形頂管機》的中國專利(專利號：200920067574.5)通過多刀盤切削土體來實現矩形隧道頂管施工，但是多刀盤矩形頂管機有一個致命的弱點，就是不能夠全斷面切削，造成對土體擾動大、擠壓明顯。針對這個問題，《組合刀盤式土壓平衡矩形頂管機》(專利號02136207.6)、《矩形頂管機的組合刀盤》(專利號：02265771.1)以及《矩形頂管機的仿形刀》(專利號：02265770.3)等三件中國專利試圖通過改進刀盤來完成矩形截面隧道的施工，它們公開了各自的組合刀盤，利用這樣的組合刀盤可以實現全斷面的切削施工，將矩形頂管機的施工水平推上了一個臺階。但是以上專利所述頂管機都只適用于矩形隧道施工，對于其他異形隧道就無能為力。現有技術中還未曾出現一種能夠適應各類異形截面隧道施工的掘進設備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的空白，提供一種全斷面掘進機異型斷面切削裝置，其能夠普遍適應包括矩形、橢圓形等各類異形截面隧道的施工，從而大大提高掘進機的施工適應范圍，增加掘進機的功能。

本發明是通過以下技術方案來解決其技術問題的：

一種全斷面掘進機異型斷面切削裝置，其包括三角形刀盤、刀盤中心軸、刀盤偏心軸、殼體、驅動裝置、第一傳動齒輪和第二傳動齒輪，所述殼體為一圓筒狀結構件，所述刀盤偏心軸具有一偏心孔，并且通過軸承套置于所述殼體內，所述驅動裝置固定于所述殼體的內壁上且能夠驅動所述刀盤偏心軸在該殼體中旋轉，所述刀盤中心軸穿置于所述刀盤偏心軸的偏心孔內，所述第一傳動齒輪固定于所述刀盤中心軸的后端，所述第二傳動齒輪固定于所述殼體上且與該第一傳動齒輪相嚙合，所述三角形刀盤為具有三支輻條的輻條式刀盤，其固定于所述刀盤中心軸的前端且隨之轉動。

本發明所述的全斷面掘進機異型斷面切削裝置，其第一傳動齒輪為外齒輪，第二傳動齒輪為內齒圈，它們的齒數比為3∶4；或者所述第一傳動齒輪為內齒圈，所述第二傳動齒輪為外齒輪，它們的齒數比為3∶2；所述三角形刀盤的三支輻條間相隔120度放置，其輻條的長度L與所述刀盤偏心軸偏心孔的偏心距R之間的關系為L＝R/0.14或者L＝4R；所述驅動裝置的數量有多個，其均勻地設置于所述殼體內壁的圓周上。

本發明所述全斷面掘進機異型斷面切削裝置利用三角形刀盤繞自身軸線進行自轉，而刀盤中心軸又通過刀盤偏心軸繞掘進機的殼體中心進行公轉，通過公轉和自轉的雙重作用，以及調節刀盤輻條長度與偏心距之間的關系和兩傳動齒輪的齒數比，就能實現對包括矩形、橢圓形等各類異形斷面的全斷面切削，從而完成各種異形截面隧道的掘進工作。本發明具有結構簡單、性能全面、適應性強的優點，能夠勝任各類異形截面隧道的施工。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例的結構示意圖。

圖2為本發明第二實施例的結構示意圖。

圖3為本發明第一實施例切削過程之一的示意圖。

圖4為本發明第一實施例切削過程之二的示意圖。

圖5為本發明第一實施例切削過程之三的示意圖。

圖6為本發明第一實施例切削過程之四的示意圖。

圖7為本發明第一實施例切削效果示意圖。

圖8為本發明第三實施例切削效果示意圖。

圖9為本發明第二實施例切削過程之一的示意圖。

圖10為本發明第二實施例切削過程之二的示意圖。

圖11為本發明第二實施例切削過程之三的示意圖。

圖12為本發明第二實施例切削過程之四的示意圖。

圖13為本發明第二實施例切削效果示意圖。

圖14為本發明第四實施例切削效果示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。