[發明專利]一種多模式盾構機刀盤及其盾構機

有效

• 申請號: 201911375911.1
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110985027B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 任涪偉;張寧川;張家年;張超;劉點點;喻中孝;鄭康泰;葉蕾;蘭磊;宋春曉;黃世廣
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087;E21D9/12
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

本發明公開了一種多模式盾構機刀盤及其盾構機，包括刀盤本體，所述刀盤本體上設有外環和扭腿底座，刀盤本體上還設有主梁、中心塊和副梁，所述中心塊設置在刀盤本體的中部，中心塊上設有滾刀，中心塊通過主梁與外環相連接，且中心塊的后部可拆卸地設有管路過渡機構；所述副梁通過扭腿底座與主梁相連接，且副梁的后部可拆卸地設有溜渣結構；所述主梁和副梁上均設有刀具。本發明刀具分布均勻，刀盤結構合理，刀盤中部采用中心塊加強型設計，減小了刀盤掘進過程中的變形；刀盤開口較大，開口分布均勻，使得渣土在刀盤前部堆積的概率降低，減小了刀盤面板的磨損。

技術領域

本發明屬于隧道專用工程設備技術領域，具體涉及一種多模式盾構機刀盤及其盾構機。

背景技術

盾構機施工的安全性、高效性以及對施工區域地表環境影響的可控性得到廣泛認可，不同類型的盾構機適用于不同的水文地質條件；隨著盾構機市場需求的多元化發展以及盾構機設計研發、生產技術的日益成熟，以往單一模式的盾構機難以滿足市場對日益增長的施工質量、效率的需求。

刀盤作為盾構機的關鍵部件之一，其作用主要是對土體進行開挖和對掌子面進行支撐，刀盤對地質的適應性是決定盾構機掘進效率的關鍵。隨著各類雙模式盾構機的發展，對刀盤的普遍適用性提出了較高的要求。

刀盤在不同模式掘進時，對刀盤的需求有所不同，TBM模式大推力、高轉速掘進時對刀盤結構強度剛度、破巖效率及刀具安裝可靠性有較高的要求，而土壓和泥水模式掘進時對刀盤的耐磨、防泥餅性能有較高需求，而多模式刀盤必須同時滿足上述需求，但是上述需求又存在矛盾點，多模式盾構機采用不同模式掘進時其刀盤的適應性問題亟待解決。

發明內容

針對現有的刀盤無法適應不同掘進模式的問題，本發明提出了一種多模式盾構機刀盤及其盾構機，解決了多模式盾構機采用不同模式掘進時刀盤的適應性問題，能夠適用于TBM模式、土壓模式及泥水模式掘進。

為解決以上技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種多模式盾構機刀盤，包括刀盤本體，所述刀盤本體上設有外環和扭腿底座，所述刀盤本體上還設有主梁、副梁和中心塊，所述中心塊設置在刀盤本體的中部，以加強刀盤整體結構的剛度；中心塊上設有滾刀，滾刀在掘進過程中起主要的開挖作用；中心塊通過主梁與外環相連接，且中心塊的后部可拆卸地設有管路過渡機構，管路過渡機構可以與刀盤前部的沖刷單元相連接以對刀盤的前部進行沖洗，同時管路過渡機構還可以與刀盤上的液壓磨損檢測相連接，以為液壓磨損檢測提供液壓油；所述副梁通過扭腿底座與主梁相連接，且副梁的后部可拆卸地設有溜渣結構，溜渣結構用于存儲開挖的渣土，并將渣土輸送到驅動中心皮帶機或螺旋輸送機；所述主梁和副梁上均設有刀具，主梁和副梁均為箱型結構以便于安裝刀具，且還可以起到加強刀盤結構的作用。

所述中心塊包括厚鋼板和立板，所述厚鋼板上設有中心刀座安裝孔，且厚鋼板和立板的外側均與主梁固定連接；所述滾刀固定設置在中心刀座安裝孔內，且滾刀通過固定機構與厚鋼板相連接；所述立板固定設置在厚鋼板的后部，立板與中心刀座安裝孔相對應，且立板與管路過渡機構可拆卸連接。

所述固定機構包括中心刀座，所述滾刀通過中心刀座固定設置中心刀座安裝孔內；所述滾刀包括中心雙聯滾刀，且中心雙聯滾刀的刀軸上設有滾刀端蓋；所述滾刀端蓋通過切向鎖緊機構與中心刀座相連接，且滾刀端蓋通過軸向鎖緊機構與厚鋼板相連接，通過調節切向鎖緊機構和軸向鎖緊機構可以調節中心雙聯滾刀在徑向和軸向兩個方向上的松緊度。

所述切向鎖緊機構包括切向楔塊，所述滾刀端蓋設置在切向楔塊和中心刀座之間，且切向楔塊通過第一鎖緊件與中心刀座相連接；所述第一鎖緊件可以采用鎖緊螺栓、鎖緊螺釘等具有調節松緊度的零件，通過旋轉第一鎖緊件可以調節切向楔塊與中心刀座之間的距離，進而調節滾刀端蓋的松緊度。

所述軸向鎖緊機構包括軸向楔塊，所述軸向楔塊活動設置在滾刀端蓋與厚鋼板之間，且軸向楔塊通過第二鎖緊件與中心刀座相連接。