[發明專利]一種常壓換刀刀盤、盾構機及其換刀方法

在審

• 申請號: 202210020390.3
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114352298A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 姜禮杰;彭飛虎;錢豪;文勇亮;楊航
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/00;F16J15/34
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 高園

本發明公開了一種常壓換刀刀盤、盾構機及其換刀方法，解決了現有技術中常壓換刀裝置換刀效率低、密封容易損壞的問題。本發明常壓換刀刀盤包括刀盤本體，刀盤本體內設有密封刀室，密封刀室內滑動設有刀筒總成，刀筒總成內設有能驅動刀座移動的驅動機構，刀座上可拆卸設有刀具，刀具通過設置在刀盤本體工作面上的通孔向外伸出；所述刀筒總成與密封刀室的工作面之間設有密封結構。本發明常壓換刀裝置采用創新性滑移方式在工作孔與拆裝孔之間切換，完成工作模式與換刀模式的切換，翼板隨刀筒總成同步運動，在刀筒總成離開工作孔的同時對工作孔進行封堵，起到閘門作用，能夠保證密封刀室不與外界泥漿接觸，減少密封損壞的可能，封堵方式新穎。

技術領域

本發明涉及盾構技術領域，特別是指一種常壓換刀刀盤、盾構機及其換刀方法。

背景技術

隨著國內交通基礎設施建設的飛速發展，盾構施工以其安全、快速以及高效的特點，在城市地鐵、越江穿河隧道、輸油地下管道等地下工程建設中的應用越來越多。在越江穿河工程中，由于隧道埋深較大，地層透水性較強，水壓較高，一般會選用泥水盾構。由于江底、河底和海底多為沖洪積形成的砂卵石地層和軟硬不均的互層，作為盾構機上承擔掘進功能的刀具磨損會很快，在施工工程中需要經常檢查、維修保養并對刀具進行更換。

現有傳統常壓換刀的掘進機都是靠刀閘閥來阻擋掌子面壓力，實現常壓換刀。如發明專利：CN105736005B公開了一種常壓換刀裝置，通過閘門實現刀盤前后的密封，完成常壓換刀作業。但是，滾刀更換時，閘門的開啟閉合過程中會有泥漿涌入，閘門密封會受到涌入的泥漿、砂石損傷，使閘門密封受到破壞，出現閘門關不嚴的問題，導致更大量的泥漿涌入，造成保壓失效的問題，且刀具更換需要將刀筒整個抽出才能完成更換，又由于刀筒重量較重，造成起吊負載大、危險程度高，人工作業位置有限，換刀效率低。又因為現有的常壓換刀裝置采用刀閘閥等結構，導致現有常壓換刀裝置制造成本較高。

因此，亟需設計一種新的常壓換刀裝置，采用新的封堵形式取代刀閘閥的密封結構，從而降低制造成本，減少工作時間、提高作業安全性。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種常壓換刀刀盤、盾構機及其換刀方法，解決了現有技術中常壓換刀刀盤換刀效率低的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種常壓換刀刀盤，包括刀盤本體，刀盤本體內設有密封刀室，密封刀室內滑動設有至少一個刀筒總成，刀筒總成內設有能驅動刀座移動的驅動機構，刀座上可拆卸設有刀具，刀具通過設置在刀盤本體工作面上的通孔向外伸出；所述刀筒總成與密封刀室的工作面之間設有密封結構。

進一步，所述密封刀室為刀盤本體的前面板及后殼組成的矩形密封刀室；所述刀座上或刀筒總成內設有刀具檢測裝置和高壓沖洗裝置。所述密封結構包括設置在前面板背部的密封環槽，密封環槽內設有密封條，密封環槽與設置在刀盤本體工作面上的通孔同圓心設置。

進一步，所述密封刀室的前端面設有工作孔、后端面設有拆裝孔，工作孔與拆裝孔交錯設置；刀筒總成的外壁上設有翼板，工作狀態下，刀筒總成與工作孔對應配合；換刀狀態下，刀筒總成與拆裝孔對應配合，翼板對工作孔封堵。所述密封刀室的前端面設有工作孔的數量與刀筒總成的數量一一對應，拆裝孔的數量不少于工作孔的數量。

進一步，所述刀筒總成的外壁上設有限位塊，限位塊與設置在密封刀室內壁上的卡槽相配合，刀筒總成與密封刀室之間連接有第一油缸。所述限位塊上下對稱設置在刀筒總成上，一個刀筒總成上下連接有兩個第一油缸；所述密封刀室外壁上設有第一定位孔，刀筒總成上設有第一螺孔，第一螺孔與第一定位孔相對應且通過固定螺栓連接。