一種正方形掘進機的製作方法
2023-04-26 04:30:41 1
專利名稱：一種正方形掘進機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種掘進機，具體涉及一種正方形掘進機及其由若干個正方形掘進機組合而成的矩形、拱形或其他形狀的掘進機。
背景技術：
目前，常見的用於正方形、矩形和拱門形斷面頂管隧道施工中的掘進機一般是由幾個圓形斷面刀盤組合而成，它的缺點是不能做到在100%斷面中切削，始終存在著切削盲區；還有一種掘進機是由偏心多軸結構的刀盤組成，它能在各種斷面形狀中實現100%切肖IJ，但攪拌性能差，不能完全滿足使用需求。
實用新型內容實用新型目的針對現有技術中的不足，本實用新型的目的是提供一種正方形掘進機，使其在做到100%端面切屑的同時，具有良好的攪拌性。本實用新型還有一目的，是提供一類有上述正方形掘進機組合而成的多種形狀掘進機，以滿足不同形狀的斷面頂管隧道的施工要求。技術方案為了實現上述實用新型目的，本實用新型採用的技術方案為一種正方形掘進機，包括斷面呈正方形的掘進機殼體和刀盤；所述的刀盤為1個， 由相互夾角呈120°的3根刀排組成，在每兩根刀排之間連接有刀圈；在掘進機殼體的隔艙板上設有內齒圈，在內齒圈內設有與其嚙合的外齒輪；外齒輪的輸出軸與刀盤相連，外齒輪與偏心軸相連，偏心軸與行星減速器相連。所述的刀圈呈彎曲狀，沿刀盤中心呈徑向向外弧形彎曲。在所述的刀盤的背面設有攪拌棒，在刀圈和刀排的正面均設有切削刀。所述的內齒圈與外齒輪的齒數比為4 3。有益效果與現有技術相比，本實用新型的正方形掘進機的突出優點包括結構簡單，設計巧妙，在做到100%正方形端面切屑的同時，還具有良好的攪拌性，同時，該刀盤還可以用來組合成大的正方形掘進機、拱形掘進機、任意比例的矩形掘進機，具有很好的實用性，能夠產生很好的經濟效益和社會效益。
圖1是正方形掘進機的刀盤主視圖；圖2是正方形掘進機的剖視圖；圖3是由2個刀盤組合成的高寬比為2 1的矩形掘進機的主視圖；圖4是由2個刀盤組合成的高寬比為1 2的矩形掘進機的主視圖；圖5是由4個刀盤組合成的大正方形掘進機的主視圖；圖6是由6個刀盤組合成的高寬比為2 3的矩形掘進機的主視圖；圖7是由6個刀盤組合成的高寬比為3 4的矩形掘進機的主視圖；[0017]圖8是由2個刀盤和1個圓形刀盤組合成的拱形掘進機的主視圖；圖9是由5個刀盤組合成的高寬比為5 6的矩形掘進機的主視圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖對本實用新型做進一步的解釋。如圖1和圖2所示，正方形掘進機的殼體1的斷面形狀為正方形，由隔板5將殼體 1分為前端的泥土倉和後端設備倉。在掘進機殼體1的泥土倉內僅設1個刀盤2，刀盤2由相互夾角呈120°的3根刀排3組成，在每兩根刀排3之間連接有刀圈4，刀圈4呈彎曲狀， 沿刀盤2中心呈徑向向外弧形彎曲。在掘進機殼體1的隔艙板5上設有內齒圈6，在內齒圈 6內設有與其嚙合的外齒輪7 ；外齒輪7的輸出軸8與刀盤2相連，外齒輪7與偏心軸9相連，偏心軸9與行星減速器12，行星減速器12由電機驅動13。在刀盤2的背面設有攪拌棒 11，在刀圈4和刀排3的正面均設有切削刀10。在後端出土倉內設有螺旋輸送機14，螺旋輸送機14有兩臺，分別設置在掘進機下部的兩側。當電動機13得電旋轉，通過行星減速器12減速後就帶動偏心軸9 一起旋轉。與此同時，偏心軸9帶動外齒輪7在沿內齒圈6公轉的同時也做自轉，不過兩者的旋轉方向是相反的，帶動刀盤2旋轉，切削刀10不停的進行切削，攪拌棒11進行不斷的攪拌。為了讓掘進機1的刀盤2在旋轉過程中切削出正方形斷面來，其各個零件的參數必須按一下數據選取首先是選取一個正方形，以正方形的中心為圓心設置一個內齒圈6， 再設置一個與內齒圈6有一個偏心量e且與內齒圈6相嚙合的外齒輪7，內齒圈6與外齒輪7的齒數比必須為4 3;最後，以正方形底邊到外齒輪7的中心距離為刀盤2的一個刀排3的長度，然後按120°均布設置三根刀排3。再以正方形頂邊到外齒輪中心為的距離R 為半徑作一個圓，再分別從三根刀排3的頂點向該圓作六條切線，剪去多餘的圓弧後就構成了刀盤輪廓線。該刀盤輪廓線在外齒輪7沿內齒圈6作公轉的同時又作自轉，其所形成的軌跡就是正方形。按刀盤輪廓線所設計的刀盤在掘進過程中所挖成的隧洞就是一個正方形。可通過採用多臺、大小不等的正方形掘進機刀盤組合成各種高寬比、各種規格的矩形掘進機。如圖3所示，為用兩臺同樣規格的正方形掘進機刀盤按垂直方向組合而成矩形掘進機，它的高寬比為2 1。如圖4所示，為用兩臺同樣規格的正方形掘進機刀盤按水平方向組合而成矩形掘進機，它的高寬比為1 2。如圖5所示，為由4臺相同規格中型正方形掘進機刀盤組合而成的大型正方形掘進機。如圖6所示，為用6臺同樣規格的正方形掘進機刀盤按垂直和水平方向組合而成矩形掘進機，它的高寬比為2 3。如圖7所示，為用2臺大、3臺小不同規格的正方形掘進機刀盤按垂直和水平方向組合而成矩形掘進機，它的高寬比為5 6。如圖7所示，為用2臺大、4臺小不同規格的正方形掘進機刀盤按垂直和水平方向組合而成矩形掘進機，它的高寬比為3 4。如圖8所示，為用2臺相同規格的正方形掘進機刀盤按水平方向組合，同時，又在它們的上部設有一個向前伸出一定距離的圓形刀盤，由這三個刀盤共同組合成一個拱門形掘進機。圖9是用2臺大、3臺小不同樣規格的正方形掘進機刀盤按垂直和水平方向組合而成矩形掘進機，它的高寬比為5 6。
權利要求1.一種正方形掘進機，包括斷面呈正方形的掘進機殼體(1)和刀盤(2)；其特徵在於 所述的刀盤(2)為1個，由相互夾角呈120°的3根刀排(3)組成，在每兩根刀排(3)之間連接有刀圈(4);在掘進機殼體(1)的隔艙板(5)上設有內齒圈(6)，在內齒圈(6)內設有與其嚙合的外齒輪(7);外齒輪(7)的輸出軸(8)與刀盤(2)相連，外齒輪(7)與偏心軸(9)相連，偏心軸(9)與行星減速器(12)相連。
2.根據權利要求1所述的正方形掘進機，其特徵在於所述的刀圈(4)呈彎曲狀，沿刀盤(2)中心呈徑向向外弧形彎曲。
3.根據權利要求1所述的正方形掘進機，其特徵在於在所述的刀盤(2)的背面設有攪拌棒(11)，在刀圈(4)和刀排(3)的正面均設有切削刀(IO)0
4.根據權利要求1所述的正方形掘進機，其特徵在於所述的內齒圈(6)與外齒輪(7) 的齒數比為4:3。
專利摘要本實用新型公開了一種正方形掘進機，包括斷面呈正方形的掘進機殼體和刀盤；所述的刀盤為1個，由相互夾角呈120°的3根刀排組成，在每兩根刀排之間連接有刀圈；在掘進機殼體的隔艙板上設有內齒圈，在內齒圈內設有與其嚙合的外齒輪；外齒輪的輸出軸與刀盤相連，外齒輪與偏心軸相連，偏心軸與行星減速器相連。行星減速器由電機驅動。與現有技術相比，本實用新型的正方形掘進機的突出優點包括結構簡單，設計巧妙，在做到正方形端面切屑的同時，還具有良好的攪拌性，同時，該刀盤還可以用來組合成大的正方形掘進機、拱形掘進機、任意比例的矩形掘進機，具有很好的實用性，能夠產生很好的經濟效益和社會效益。
文檔編號E21D9/10GK202300413SQ20112033816
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者餘彬泉, 張冠軍, 張道廣, 朱伯錦, 朱曉肆, 段創峰 申請人:江蘇廣泓重工設備有限公司