一种方便调节刀距的盾构机刀盘

文档序号:150557 发布日期:2021-10-26 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 一种方便调节刀距的盾构机刀盘 (Shield tunneling machine cutter head convenient for adjusting cutter distance ) 是由 张宇 何政 徐功宇 于 2021-08-06 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种方便调节刀距的盾构机刀盘,包括本体和四个安装板,所述四个安装板环形阵列在本体的顶部,每个所述安装板顶部固定有多个刀体,每个所述安装板下方设置有用于安装板安装的插接机构,每个所述插接机构上连接有用于安装板角度调节的角度偏转机构,所述偏转机构上还连接有用于安装板角度进一步调节的补偿机构,所述本体内部还设置有用于安装板角度实时监测的角度监测组件,所述安装板下方的本体内部开设有泥水仓,所述泥水仓与安装板之间设置有用于泥浆冻结的冷冻机构。本发明通过对单个的安装板进行拆卸,便于实现单体的刀具进行更换和维修,可进一步提高工作效率。(The invention discloses a shield tunneling machine cutter head convenient for adjusting the cutter distance, which comprises a body and four mounting plates, wherein the four mounting plates are annularly arrayed at the top of the body, a plurality of cutter bodies are fixed at the top of each mounting plate, an inserting mechanism used for mounting the mounting plates is arranged below each mounting plate, an angle deflection mechanism used for adjusting the angles of the mounting plates is connected to each inserting mechanism, a compensation mechanism used for further adjusting the angles of the mounting plates is also connected to each deflection mechanism, an angle monitoring assembly used for monitoring the angles of the mounting plates in real time is also arranged in the body, a muddy water bin is arranged in the body below the mounting plates, and a freezing mechanism used for freezing mud is arranged between the muddy water bin and the mounting plates. According to the invention, the single mounting plate is disassembled, so that the replacement and maintenance of the single cutter are convenient to realize, and the working efficiency can be further improved.)

一种方便调节刀距的盾构机刀盘

技术领域

本发明涉及盾构机刀盘技术领域,具体为一种方便调节刀距的盾构机刀盘。

背景技术

在我国,习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构机,将用于岩石地层的称为全断面隧道掘进机,盾构法施工的基本工作原理是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘,该圆柱体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面,挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行,现有的方便调节刀距的盾构机刀盘,在实际使用时,在需要对刀盘进行更换或维修时,难以对刀盘进行拆卸,工作效率极其低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方便调节刀距的盾构机刀盘,通过对单个的安装板进行拆卸,便于实现单体的刀具进行更换和维修,可进一步提高工作效率,解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种方便调节刀距的盾构机刀盘,包括本体和四个安装板,所述四个安装板环形阵列在本体的顶部,每个所述安装板顶部固定有多个刀体,每个所述安装板下方设置有用于安装板安装的插接机构,每个所述插接机构上连接有用于安装板角度调节的角度偏转机构,所述偏转机构上还连接有用于安装板角度进一步调节的补偿机构,所述本体内部还设置有用于安装板角度实时监测的角度监测组件,所述安装板下方的本体内部开设有泥水仓,所述泥水仓与安装板之间设置有用于泥浆冻结的冷冻机构。

优选的,所述插接机构包括安装条,所述安装条固定安装在本体靠近中部的内壁上,所述安装条上限位安装有两个竖杆,所述竖杆顶部通过补偿机构安装有铰接轴,所述铰接轴上连接有插接杆,所述铰接轴的下表面固定有与插接杆相匹配的反射板,所述本体靠近中部的内底部固定有固定座,所述固定座与本体内壁之间滑动安装有螺杆,所述螺杆上套设有两个杆套,两个所述杆套之间连接有三角板,所述三角板上开设有两个限位槽,两个所述竖杆上固定有限位块,所述限位块限位滑动安装在限位槽内部,所述本体底部连接有使三角板向上运动的驱动机构。

优选的,所述驱动机构包括电动伸缩杆,所述电动伸缩杆固定安装在本体的内底部,所述电动伸缩杆的输出轴转动安装有连接轴,所述连接轴与螺杆的一端连接。

优选的,所述角度偏转机构包括固定条和齿轮,所述齿轮套设在连接轴的外壁上,所述固定条固定安装在本体的内底部,所述本体的上部开设有与齿轮啮合的齿槽。

优选的,所述补偿机构包括弹性柱,所述弹性柱连接在竖杆与铰接轴之间,所述弹性柱上设置有流量调节开关,所述本体底部连接有用于向弹性柱内部抽吸气体的活塞机构,所述活塞机构与流量调节开关之间连接有第三连接管。

优选的,所述活塞机构包括两个横杆,两个所述横杆限位滑动在本体靠近底部的内壁上,所述横杆相对端通过活动杆与竖杆的底部连接,两个所述横杆相背面的本体内壁固定有活塞套,所述活塞套内部滑动安装有活塞板,所述活塞板侧壁固定有活塞柱,所述活塞柱一端延伸至活塞套外部并固定有抵挡板,所述抵挡板与活塞套之间的活塞柱外壁缠绕有弹簧。

优选的,所述冷冻机构包括四个冷冻回流管,两个所述冷冻回流管之间通过导管连通,两个所述冷冻回流管相背端通过导通机构与外界连通。

优选的,所述导通机构包括两个安装管和两个第二连接管,两个所述安装管均通过通孔贯穿安装在本体内部并与其中一个横杆下表面接触,两个所述第二连接管均安装在安装条侧壁上,两个所述第二连接管均与安装管对应位置的横杆上表面接触,两个所述第二连接管顶端通过第一连接管分别与两个冷冻回流管连通。

优选的,其中一个所述横杆上开设有用于第二连接管与安装管连通的通槽。

优选的,所述角度监测机构包括反射板和激光探头,所述反射板环形安装在安装条的上表面,每个所述安装板下表面安装有与反射板对应的激光探头。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1、本发明通过限位槽与限位块的限位作用,当三角板向上运动时,可进一步实现两个插接杆向侧分离运动,使得插接杆插入插接块内部,通过插接块与插接杆的插接即可实现安装板的安装,同时需要拆卸时,使得电动伸缩杆带动三角板向下运动即可实现插接杆脱离插接块内部,通过对单个的安装板进行拆卸,便于实现单体的刀具进行更换和维修,可进一步提高工作效率。

2、本发明通过角度偏转机构的设置,当工作时,需要改变安装板的角度变化,以实现不同的掘进环境,通过继续驱动电动伸缩杆工作,使得螺杆上升,此时齿轮开始与齿槽啮合,配合第二连接管的转动连接,可实现螺杆在向上运动时发生转动,一方面,由于杆套与螺杆之间螺纹连接,当螺杆转动时,可实现三角板向中间方向运动,运动过程中使得靠近固定座的竖杆向上运动,使得远离固定座的竖杆向下运动,配合铰接轴的铰接作用,即可实现安装板的角度偏转,同时,可实现两个竖杆继续向两侧分离,通过竖杆之间的距离变化来自适应安装板的角度变化,可进一步提高对安装板支撑的稳定性。

3、本发明通过结构的进一步设置,当安装板发生角度调节过程中,活动杆带动横杆向两侧分离,当横杆与抵挡板抵触时并继续移动时,使得活塞套内部处于压缩状态,通过第三连接管的连接作用,气体便可进入弹性柱内部,通过反射板与激光探头的配合,当检测角度信号传递至单片机内部时,单片机结合自身参数与实际的需要,控制流量调节开关的打开程度,同时,便于调节活塞套内部气体进入弹性柱内部的总量,从而使得弹性柱高度发生自适应微调,从而,通过角度监测组件的实时监测,配合弹性柱高度的自适应变化,可实现对安装板角度进行补偿调节,从而进一步提高掘进精度。

4、本发明通过冷冻机构,当工作结束后,此时安装板归于最初状态,如图所示,此时,横杆所处的位置,通过通槽的作用即可实现将第二连接管与安装管连通,此时便可将冷冻介质由其中的一个安装管通入,由另一侧的安装管排出,冷冻介质在冷冻回流管内部循环输送时,使得刀盘周边形成泥浆凝固,有效避免了掌子面塌方造成的重大事故,从而提高开仓换刀时的安全性。

附图说明

图1为本发明的正视剖面结构示意图;

图2为本发明的管路连接结构示意图;

图3为本发明的俯视结构示意图;

图4为本发明图活塞套正视剖面结构示意图。

图中:1、本体;2、泥水仓;3、第一连接管;4、齿槽;5、齿轮;6、电动伸缩杆;7、安装管;8、通槽;9、横杆;10、第二连接管;11、活动杆;12、安装条;13、杆套;14、固定座;15、螺杆;16、限位槽;17、限位块;18、三角板;19、连接轴;20、固定条;21、竖杆;22、弹性柱;23、插接杆;24、铰接轴;25、激光探头;26、插接块;27、安装板;28、刀体;29、流量调节开关;30、第三连接管;31、冷冻回流管;32、活塞套;33、活塞板;34、弹簧;35、活塞柱;36、抵挡板;37、反射板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图4,本发明提供一种技术方案:一种方便调节刀距的盾构机刀盘,包括本体1和四个安装板27,四个安装板27环形阵列在本体1的顶部,每个安装板27顶部固定有多个刀体28,每个安装板27下方设置有用于安装板27安装的插接机构,每个插接机构上连接有用于安装板27角度调节的角度偏转机构,偏转机构上还连接有用于安装板27角度进一步调节的补偿机构,本体1内部还设置有用于安装板27角度实时监测的角度监测组件,安装板27下方的本体1内部开设有泥水仓2,泥水仓2与安装板27之间设置有用于泥浆冻结的冷冻机构。

通过对单个的安装板27进行拆卸,便于实现单体的刀具进行更换和维修,可进一步提高工作效率。

进一步地,插接机构包括安装条12,安装条12固定安装在本体1靠近中部的内壁上,安装条12上限位安装有两个竖杆21,竖杆21顶部通过补偿机构安装有铰接轴24,铰接轴24上连接有插接杆23,铰接轴24的下表面固定有与插接杆23相匹配的插接块26,本体1靠近中部的内底部固定有固定座14,固定座14与本体1内壁之间滑动安装有螺杆15,螺杆15上套设有两个杆套13,两个杆套13之间连接有三角板18,三角板18上开设有两个限位槽16,两个竖杆21上固定有限位块17,限位块17限位滑动安装在限位槽16内部,本体1底部连接有使三角板18向上运动的驱动机构。

电动伸缩杆6会带动螺杆15及其上的三角板18向上运动,由于限位槽16与限位块17的限位作用,当三角板18向上运动时,可进一步实现两个插接杆23向侧分离运动,使得插接杆23插入插接块26内部,通过插接块26与插接杆23的插接即可实现安装板27的安装,同时需要拆卸时,使得电动伸缩杆6带动三角板18向下运动即可实现插接杆23脱离插接块26内部,实现实现单个的安装板27进行拆卸。

进一步地,驱动机构包括电动伸缩杆6,电动伸缩杆6固定安装在本体1的内底部,电动伸缩杆6的输出轴转动安装有连接轴19,连接轴19与螺杆15的一端连接。

驱动对应的电动伸缩杆6工作电动伸缩杆6会带动螺杆15及其上的三角板18上下运动。

进一步地,角度偏转机构包括固定条20和齿轮5,齿轮5套设在连接轴19的外壁上,固定条20固定安装在本体1的内底部,本体1的上部开设有与齿轮5啮合的齿槽4。

当工作时,需要改变安装板27的角度变化,以实现不同的掘进环境,通过继续驱动电动伸缩杆6工作,使得螺杆15上升,此时齿轮5开始与齿槽4啮合,配合第二连接管10的转动连接,可实现螺杆15在向上运动时发生转动,一方面,由于杆套13与螺杆15之间螺纹连接,当螺杆15转动时,可实现三角板18向中间方向运动,运动过程中使得靠近固定座14的竖杆21向上运动,使得远离固定座14的竖杆21向下运动,配合铰接轴24的铰接作用,即可实现安装板27的角度偏转,同时,可实现两个竖杆21继续向两侧分离,通过竖杆21之间的距离变化来自适应安装板27的角度变化,可进一步提高对安装板27支撑的稳定性。

进一步地,补偿机构包括弹性柱22,弹性柱22连接在竖杆21与铰接轴24之间,弹性柱22上设置有流量调节开关29,本体1底部连接有用于向弹性柱22内部抽吸气体的活塞机构,活塞机构与流量调节开关29之间连接有第三连接管30。

通过弹性柱22高度发生自适应微调,从而,通过角度监测组件的实时监测,配合弹性柱22高度的自适应变化,可实现对安装板27角度进行补偿调节,从而进一步提高掘进精度。

进一步地,活塞机构包括两个横杆9,两个横杆9限位滑动在本体1靠近底部的内壁上,横杆9相对端通过活动杆11与竖杆21的底部连接,两个横杆9相背面的本体1内壁固定有活塞套32,活塞套32内部滑动安装有活塞板33,活塞板33侧壁固定有活塞柱35,活塞柱35一端延伸至活塞套32外部并固定有抵挡板36,抵挡板36与活塞套32之间的活塞柱35外壁缠绕有弹簧34。

当安装板27发生角度调节过程中,活动杆11带动横杆9向两侧分离,当横杆9与抵挡板36抵触时并继续移动时,使得活塞套32内部处于压缩状态,通过第三连接管30的连接作用,气体便可进入弹性柱22内部。

进一步地,冷冻机构包括四个冷冻回流管31,两个冷冻回流管31之间通过导管连通,两个冷冻回流管31相背端通过导通机构与外界连通。

通过冷冻介质在冷冻回流管31内部循环输送时,使得刀盘周边形成泥浆凝固,有效避免了掌子面塌方造成的重大事故,从而提高开仓换刀时的安全性。

进一步地,导通机构包括两个安装管7和两个第二连接管10,两个安装管7均通过通孔贯穿安装在本体1内部并与其中一个横杆9下表面接触,两个第二连接管10均安装在安装条12侧壁上,两个第二连接管10均与安装管7对应位置的横杆9上表面接触,两个第二连接管10顶端通过第一连接管3分别与两个冷冻回流管31连通。

通过冷冻介质由其中的一个安装管7通入,由另一侧的安装管7排出,冷冻介质在冷冻回流管31内部循环输送时,使得刀盘周边形成泥浆凝固。

进一步地,其中一个横杆9上开设有用于第二连接管10与安装管7连通的通槽8。

当工作结束后,此时安装板27归于最初状态,如图1所示,此时,横杆9所处的位置,通过通槽8的作用即可实现将第二连接管10与安装管7连通。

进一步地,角度监测机构包括反射板37和激光探头25,反射板37环形安装在安装条12的上表面,每个安装板27下表面安装有与反射板37对应的激光探头25。

通过反射板37与激光探头25的配合,当检测角度信号传递至单片机内部时,单片机结合自身参数与实际的需要,控制流量调节开关29的打开程度,同时,便于调节活塞套32内部气体进入弹性柱22内部的总量。

工作原理:该方便调节刀距的盾构机刀盘,使用时,首先将刀体28安装在安装板27的上表面,之后四个安装板27放置在本体1的顶部,并驱动对应的电动伸缩杆6工作,开始时,电动伸缩杆6会带动螺杆15及其上的三角板18向上运动,由于限位槽16与限位块17的限位作用,当三角板18向上运动时,可进一步实现两个插接杆23向侧分离运动,使得插接杆23插入插接块26内部,通过插接块26与插接杆23的插接即可实现安装板27的安装,同时需要拆卸时,使得电动伸缩杆6带动三角板18向下运动即可实现插接杆23脱离插接块26内部,实现实现单个的安装板27进行拆卸,便于实现单体更换和维修,可进一步提高工作效率;

当工作时,需要改变安装板27的角度变化,以实现不同的掘进环境,通过继续驱动电动伸缩杆6工作,使得螺杆15上升,此时齿轮5开始与齿槽4啮合,配合第二连接管10的转动连接,可实现螺杆15在向上运动时发生转动,一方面,由于杆套13与螺杆15之间螺纹连接,当螺杆15转动时,可实现三角板18向中间方向运动,运动过程中使得靠近固定座14的竖杆21向上运动,使得远离固定座14的竖杆21向下运动,配合铰接轴24的铰接作用,即可实现安装板27的角度偏转,同时,可实现两个竖杆21继续向两侧分离,通过竖杆21之间的距离变化来自适应安装板27的角度变化,可进一步提高对安装板27支撑的稳定性;

当安装板27发生角度调节过程中,活动杆11带动横杆9向两侧分离,当横杆9与抵挡板36抵触时并继续移动时,使得活塞套32内部处于压缩状态,通过第三连接管30的连接作用,气体便可进入弹性柱22内部,通过反射板37与激光探头25的配合,当检测角度信号传递至单片机内部时,单片机结合自身参数与实际的需要,控制流量调节开关29的打开程度,同时,便于调节活塞套32内部气体进入弹性柱22内部的总量,从而使得弹性柱22高度发生自适应微调,从而,通过角度监测组件的实时监测,配合弹性柱22高度的自适应变化,可实现对安装板27角度进行补偿调节,从而进一步提高掘进精度;

当工作结束后,此时安装板27归于最初状态,如图1所示,此时,横杆9所处的位置,通过通槽8的作用即可实现将第二连接管10与安装管7连通,此时便可将冷冻介质由其中的一个安装管7通入,由另一侧的安装管7排出,冷冻介质在冷冻回流管31内部循环输送时,使得刀盘周边形成泥浆凝固,有效避免了掌子面塌方造成的重大事故,从而提高开仓换刀时的安全性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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