[發(fā)明專利]泥水平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤背裝常壓換刀裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110304204.0
• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102322271A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦立學(xué);高偉賢;蘇鵬程;何恩光;鄧立營;黨軍鋒;肖羽曼;趙海峰
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽重型機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 沈陽世紀(jì)藍(lán)海專利事務(wù)所 21232
• 代理人: 譚琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于盾構(gòu)機(jī)工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，主要針對泥水平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤背裝常壓換刀裝置結(jié)構(gòu)及刀具更換應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，泥水平衡盾構(gòu)機(jī)主要依靠安裝在刀盤上的刀具對開挖面的粘土、砂土及巖石進(jìn)行挖掘，在盾構(gòu)施工過程中，刀具是易磨損件，時常需要進(jìn)行更換。而通常施工過程中，更換刀具需通過人閘進(jìn)入遠(yuǎn)高于大氣壓力的開挖倉進(jìn)行帶壓換刀作業(yè)，帶壓進(jìn)倉更換刀具對操作人員風(fēng)險極大，對操作人員健康也非常不利，且操作人員在開挖倉內(nèi)只能工作很短時間，更換刀具需很長時間，另一種方式是打豎井進(jìn)行刀具更換，但該種方式費(fèi)用大、時間長，而且受地層限制，例如泥水盾構(gòu)機(jī)在江河下面作業(yè)時，打豎井是不可能的。因此研制一種在常壓（大氣壓力）狀態(tài)下不受任何地層限制就可更換刀盤上磨損刀具的裝置是泥水平衡盾構(gòu)機(jī)的迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，安裝與拆卸方便，在盾構(gòu)施工過程中可方便、快捷對磨損刀具在常壓下進(jìn)行更換及維護(hù)操作的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤背裝常壓換刀裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種泥水平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤背裝常壓換刀裝置，由刀頭、第一密封圈、刀座、刀頭固定套、刀頭固定螺栓、刀桿、圓柱閘門、注脂閥、第二密封圈、絲桿、第一固定螺釘、小端蓋、絲母、導(dǎo)向桿、螺母、沖洗閥、第三密封圈、第四密封圈、軸承、大端蓋、油缸、第五密封圈、第二固定螺釘、第六密封圈組成，刀具工作狀態(tài)時，刀頭通過刀頭固定套及刀頭固定螺栓固定在刀桿上，刀桿前端裝有密封圈，刀桿與刀座前端配合，并通過密封圈進(jìn)行密封，刀桿末端與刀座通過第一固定螺釘將刀桿固定在刀座上，圓柱閘門通過軸承及大端蓋固定在刀座上，注脂閥與沖洗閥安裝在刀座上，序號安裝在圓柱閘門與刀座之間，小端蓋通過第二固定螺釘固定在刀桿上，第三密封圈裝在小端蓋與刀桿之間，第四密封圈裝在刀桿與刀座之間，油缸固定在序號上，第五密封圈裝在大端蓋上，第六密封圈安裝在刀頭與刀桿之間，將導(dǎo)向桿、螺母、絲桿安裝到刀座上，絲母安裝到絲桿上；所述裝置的工作原理是，帶有新刀頭的刀具按照開挖半徑安裝在刀盤上，當(dāng)?shù)毒咄诰蛲辽罢９ぷ鲿r，刀頭通過刀頭固定套及刀頭固定螺栓固定在刀桿上，刀桿前端裝有密封圈，刀桿與刀座前端配合，并通過密封圈進(jìn)行密封，保證土砂及泥水不進(jìn)入刀座及刀盤內(nèi)，刀桿末端與刀座也為配合關(guān)系，并通過螺釘將刀桿固定在刀座上；當(dāng)?shù)毒吣p需更換時，先取下刀桿與刀座之間的固定螺釘，安裝導(dǎo)向桿、螺母及絲桿、絲母，沖洗閥接沖洗水，進(jìn)行沖洗，防止泥砂進(jìn)入刀座內(nèi)部；轉(zhuǎn)動絲桿，刀桿隨著絲桿的轉(zhuǎn)動慢慢移動，在刀桿及刀頭移動到圓柱閘門可以關(guān)閉位置時，停止轉(zhuǎn)動絲桿，此時刀桿末端與刀座之間及大端蓋與刀座之間裝有的密封可以確保泥水不進(jìn)入刀盤內(nèi)部，利用油缸將安裝在軸承上的圓柱閘門順時針旋轉(zhuǎn)90°，圓柱閘門上面裝有密封圈，因此通過圓柱閘門可以隔離刀盤內(nèi)部與開挖倉，此時刀桿末端與刀座之間的密封仍然起作用；然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動絲桿，將刀桿與刀頭退到刀座末端，與導(dǎo)向桿螺母接合，卸掉導(dǎo)向桿螺母、絲桿與絲母，取下帶磨損刀頭的刀桿，在該過程中，圓柱閘門與刀座之間的密封一直起隔離刀盤與開挖倉的密封作用；然后拆掉小端蓋螺釘及小端蓋，拆掉刀頭固定螺釘與刀頭固定套，取下磨損刀頭，更換新的刀頭，安裝刀頭固定套，擰緊刀頭固定螺釘，安裝小端蓋螺釘及小端蓋；把更換了新刀頭的刀桿放入刀座，安裝導(dǎo)向桿螺母、絲桿、絲母，轉(zhuǎn)動絲桿，將刀桿向開挖倉方向移動，當(dāng)?shù)额^快與圓柱閘門接觸時，停止轉(zhuǎn)動絲桿，接沖洗水，此時刀桿與刀座之間及大端蓋與刀座之間裝有的密封可以確保泥水不進(jìn)入刀盤，用油缸將圓柱閘門逆時針旋轉(zhuǎn)90°，打開閘門，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動絲桿，將刀桿移動到其前端與刀座接觸牢固，且刀桿前端與刀座之間密封起作用位置，然后卸下導(dǎo)向桿及螺母，安裝固定刀桿的螺釘，卸下絲桿與絲母，一個刀具更換結(jié)束；所述裝置的更換方法是，刀具工作狀態(tài)時，刀頭通過刀頭固定套及刀頭固定螺栓固定在刀桿上，刀桿前端裝有密封圈，刀桿與刀座前端配合，并通過密封圈進(jìn)行密封，保證土砂及泥水不進(jìn)入刀盤內(nèi)，刀桿末端與刀座也為配合關(guān)系，通過螺釘將刀桿固定在刀座上；當(dāng)?shù)额^磨損需更換時，先取下刀桿與刀座之間的固定螺釘，安裝導(dǎo)向桿、螺母及絲桿、絲母，沖洗閥接沖洗水，進(jìn)行沖洗；轉(zhuǎn)動絲桿，刀桿隨著絲桿的轉(zhuǎn)動慢慢移動，在刀桿及刀頭移動到圓柱閘門可以關(guān)閉位置時，停止轉(zhuǎn)動絲桿，此時刀桿與刀座之間裝有的密封及大端蓋與刀座間的密封可以確保泥水不進(jìn)入刀盤，利用油缸將圓柱閘門順時針旋轉(zhuǎn)90°，圓柱閘門上面裝有密封圈，因此刀盤內(nèi)部與開挖倉是隔離的；然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動絲桿，將刀桿與刀頭退到刀座末端，與導(dǎo)向桿螺母貼合，卸掉導(dǎo)向桿螺母、絲桿與絲母，取下刀桿，然后卸掉小端蓋螺釘、小端蓋、刀頭固定螺釘與刀頭固定套，取下磨損刀頭，更換新的刀頭，安裝刀頭固定套，擰緊刀頭固定螺釘，安裝小端蓋螺釘及小端蓋，把更換了新刀頭的刀桿放入刀座，安裝導(dǎo)向桿螺母15、絲桿、絲母，轉(zhuǎn)動絲桿，將刀桿向開挖倉方向移動，當(dāng)?shù)额^快與圓柱閘門接觸時，停止轉(zhuǎn)動絲桿，沖洗閥接沖洗水，此時刀桿與刀座之間裝有的密封及大端蓋與刀座間的密封可以確保泥水不進(jìn)入刀盤，用油缸將圓柱閘門逆時針旋轉(zhuǎn)90°，打開閘門，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動絲桿，將刀桿移動到與刀座接觸牢固，且刀桿前端與刀座之間的密封起作用位置時，卸下導(dǎo)向桿及螺母，安裝固定刀桿的螺釘11，卸下絲桿與絲母；所述裝置刀桿共有四種位置狀態(tài)是，第一種位置是刀具工作位置，在該位置時，刀桿與刀座前端配合，并通過刀桿前端的密封圈對刀桿與刀座之間進(jìn)行密封，保證土砂及泥水不進(jìn)入刀盤內(nèi)；第二種位置是刀桿處于刀桿前端與刀座的密封圈已不起密封作用，但圓柱閘門還不能進(jìn)行轉(zhuǎn)動的位置，此位置是通過刀桿與刀座末端的密封圈及大端蓋與刀座之間的密封圈進(jìn)行隔離密封，并通過沖洗水沖洗，保證土砂及泥水不進(jìn)入刀盤內(nèi)；刀桿在第三種位置狀態(tài)時，是刀桿處于圓柱閘門剛好可以轉(zhuǎn)動關(guān)閉或打開的位置，在該位置圓柱閘門順時針或逆時針轉(zhuǎn)動90°，圓柱閘門順時針轉(zhuǎn)動90°，圓柱閘門與刀座之間的密封起作用，圓柱閘門逆時針轉(zhuǎn)動90°，圓柱閘門與刀座之間的密封不起作用，該位置仍是通過刀桿末端與刀座之間的密封將刀盤內(nèi)部與開挖倉隔離，保證土砂及泥水不進(jìn)入刀盤內(nèi)；刀桿在第四種位置狀態(tài)時，圓柱閘門處于關(guān)閉狀態(tài)，圓柱閘門與刀座之間的密封將刀盤內(nèi)部與開挖倉隔離，保證了土砂及泥水不會進(jìn)入刀盤內(nèi)部。通過刀桿前端和末端與刀座的密封，大端蓋與刀座之間的密封，圓柱閘門與刀座之間的密封，保證了在整個刀具更換過程中，刀盤內(nèi)部始終與開挖倉是隔離的，實現(xiàn)了可以在刀盤內(nèi)部在常壓下更換磨損刀具的目的。