[發明專利]高壓水射流全斷面巖石掘進機刀盤設計方法

有效

• 申請號: 201610167478.2
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105736006B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 霍軍周;朱冬;孫偉;王偉政
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

1.一種高壓水射流全斷面巖石掘進機刀盤設計方法,其特征在于，刀盤設計方法中,刀盤整體布局采用結構完全相同的兩個同步旋轉的十字形輻條布局形式的刀盤：第一刀盤(1)和第二刀盤(2)；兩個刀盤中心處于一條直線上，中心距為定值(a),且第二刀盤(2)相對第一刀盤(1)逆時針旋轉45°安裝；

每個刀盤由五個部件構成：左幅條部件(Ⅰ)、上輻條部件(Ⅱ)、中心座部件(Ⅲ)、下輻條部件(Ⅳ)以及右幅條部件(Ⅴ)；五個部件的布局形式是：左幅條部件(Ⅰ)安裝在中心座部件(Ⅲ)的左邊，右幅條部件(Ⅴ)安裝在中心座部件(Ⅲ)的右邊，上輻條部件(Ⅱ)安裝在中心座部件(Ⅲ)的上方，下輻條部件(Ⅳ)安裝在中心座部件(Ⅲ)的下方，部件之間均采用焊接的方式固定；

上、下、左、右四個幅條部件中的四個上、下、左、右殼體端部內分別安裝一個伸縮頭，每個伸縮頭側邊布置有安裝了邊刀具的邊刀座；通過液壓驅動控制伸縮頭的位置；四個上、下、左、右殼體內油缸(4)的安裝方式一致，油缸(4)通過螺釘固定在殼體內部，帶動伸縮頭運動的活塞桿與伸縮頭之間通過銷軸(3)聯接；

上輻條部件(Ⅱ)與下輻條部件(Ⅳ)兩個部件中分別布置n和n+1個高壓水噴嘴，使高壓出水口位置距離刀盤回轉中心的距離不一致，以便在切割巖石時形成均勻的螺旋線，具體數目依據實際情況而定；所有高壓水噴嘴下面連接高壓軟管，高壓軟管負責輸送高壓水，連接后面的高壓水出水裝置；

左幅條部件(Ⅰ)與右幅條部件(Ⅴ)兩個部件中分別布置了裝有m個幅條刀具的刀座，具體數目依據實際情況而定；

刀盤設計方法采用的刀盤具體結構如下：

在左幅條部件Ⅰ中，裝有左幅條刀具的第一、第二…、第m個刀座(Ⅰ1、Ⅰ2、……、Ⅰm)，分別焊接在第一、第二、……、第m個蓋板(Ⅰa、Ⅰb、……)上，即一個蓋板安裝一個刀座；每一個蓋板與左殼體(Ⅰg)采用螺釘聯接；左殼體(Ⅰg)內裝有左伸縮頭(Ⅰ6)，安裝有邊刀具的左刀座(Ⅰ7)焊接在左伸縮頭(Ⅰ6)左側面上，左伸縮頭(Ⅰ6)上面采用螺釘聯接第一左蓋板(Ⅰa)，左伸縮頭(Ⅰ6)右側與油缸(4)通過銷軸(3)聯接，油缸(4)通過螺釘聯接固定在左殼體(Ⅰg)中，后蓋板(Ⅰf)通過螺釘安裝在左殼體(Ⅰg)上；

在右幅條部件(Ⅴ)中，安裝方式與左幅條完全相同，同樣采用一個蓋板安裝一個刀具的方式布置刀具，但兩個部件中，所有刀具距離刀盤回轉中心的距離均不相同，以避免刀盤旋轉后的重復切割；

在上輻條部件(Ⅱ)中，裝有上輻條刀具的上刀座(Ⅱ1)和第一、第二上蓋板(Ⅱa、Ⅱb)，第一上蓋板(Ⅱa)上加工有n個安裝高壓水噴嘴的凹槽，n個高壓水上噴嘴(Ⅱc)置于凹槽中，并通過螺釘固定在第一上蓋板(Ⅱa)上；上蓋板(Ⅱa)與上殼體(Ⅱg)采用螺釘聯接，上殼體(Ⅱg)內裝有上伸縮頭(Ⅱ3)，上伸縮頭(Ⅱ3)上方焊接上刀座(Ⅱ2)，上蓋板(Ⅱb)通過螺釘與上殼體(Ⅱg)連接固定，油缸(4)通過銷軸(3)與上伸縮頭(Ⅱ3)聯接，油缸(4)通過螺釘聯接固定在上殼體之中，上后蓋板(Ⅱf)通過螺釘固定在上殼體(Ⅱg)上；

在下輻條部件(Ⅳ)中，裝有下輻條刀具的下刀座(Ⅳ1)和第一、第二下蓋板(Ⅳa、Ⅳb)，第一下蓋板(Ⅳa)上加工有n+1個安裝高壓水噴嘴的凹槽，n+1個高壓水噴嘴(Ⅳc)置于蓋板凹槽中，并通過螺釘將高壓水噴嘴固定在第一下蓋板(Ⅳa)上，第一下蓋板(Ⅳa)與下殼體(Ⅳg)采用螺釘聯接，下殼體(Ⅳg)內裝有下伸縮頭(Ⅳ2)，下邊刀座(Ⅳ3)焊接在下伸縮頭(Ⅳ2)上，下伸縮頭(Ⅳ2)通過螺釘與下蓋板(Ⅳb)固定；下伸縮頭(Ⅳ2)通過銷軸(3)與油缸(4)聯接，油缸(4)通過螺釘固定在下殼體(Ⅳg)中，下后蓋板(Ⅳf)通過螺釘與下殼體(Ⅳg)固定；

中心座部件(Ⅲ)中，安裝有中心座刀具的第一、第二、第三、第四、第五和第六刀座(Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4、Ⅲ5、Ⅲ6)分別焊接在中心座蓋板(Ⅲa)上，中心座蓋板(Ⅲa)上加工有2個安裝高壓噴嘴的凹槽，2個高壓水噴嘴(Ⅲb)置于蓋板凹槽中，并通過螺釘固定在中心座蓋板(Ⅲa)上；中心座蓋板(Ⅲa)與中心座主體(Ⅲc)采用螺釘聯接，中心座主體下面開有兩個安裝法蘭固定鍵的鍵槽。