掘進機用行星式刀盤的製作方法

2023-05-29 11:26:36 4

專利名稱：掘進機用行星式刀盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種隧道施工設備，具體涉及一種掘進機用行星式刀盤，屬於建築機械領域。
背景技術：
異形截面隧道的施工設備是地下工程技術領域中的一個難點，因為通常盾構掘進機的刀盤都是圓型的，無法適應異形截面，如矩形、橢圓形等截面隧道的施工。為了解決這個問題，業內技術人員也一直不懈地努力，如名稱為《多刀盤矩形頂管機》的中國專利(專利號:200920067574.5)通過多刀盤切削土體來實現矩形隧道頂管施工，但是以上專利所述頂管機只適用於矩形隧道施工，對於其他異形隧道就無能為力，而且多刀盤矩形頂管機有一個致命的弱點，就是不能夠全斷面切削，因而造成對土體擾動大、擠壓明顯。現有技術中還未曾出現一種能夠適應各類異形截面隧道施工的掘進設備。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的空白，提供一種掘進機用行星刀盤，其能夠普遍適應包括矩形、方形等各類異形截面隧道的施工，以提高掘進機的施工適應範圍，增加掘進機的功能。本發明是通過以下技術方案來解決其技術問題的:一種掘進機用行星式刀盤，其包括主刀盤、若干行星小刀盤和多把刀具，所述主刀盤為一輻條式刀盤，其通過螺栓與所述掘進機的驅動裝置固定連接並隨之進行公轉，該主刀盤包括相互成一角度 的主輻條和副輻條，所述行星小刀盤為一不規則形狀刀盤，其通過軸承安裝在所述副輻條上，並且在隨所述主刀盤進行公轉的同時進行自轉，所述多把刀具為帶有刃口的土體切削刀具，其分別安裝在所述主輻條和各行星小刀盤上並隨著它們的運動進行土體切削。所述的主刀盤的公轉方向與行星小刀盤的自轉方向相反。所述的主刀盤的公轉與行星小刀盤自轉的轉速比為1:2，其形狀為圓形或橢圓形。所述的主刀盤的公轉與行星小刀盤自轉的轉速比為1:4，其形狀為水滴形。所述的行星小刀 盤自轉的軸心與其形心相互同心或偏心。本發明所述掘進機用行星式刀盤利用主刀盤繞自身軸線進行自轉進行圓形斷面切削，利用安裝在主刀盤上的行星小刀盤在隨主刀盤公轉的同時進行自轉來進行未切削處的土體切削，從而通過主刀盤和行星小刀盤的合成切削運動來完成異形截面隧道的全斷面切削。本專利通過改變行星小刀盤的形狀、行星小刀盤自轉與主刀盤公轉轉速之比以及行星小刀盤的個數，實現了對包括矩形、方形、橢圓形等各類異形斷面的全斷面切削，從而完成各種異形截面隧道的掘進工作。本發明具有結構簡單、性能全面、適應性強的優點，能夠勝任各類異形截面隧道的施工。


圖1為本發明第一實施例的結構示意圖。圖2為圖1的側視圖。圖3為本發明第二實施例的結構示意圖。圖4為本發明第三實施例的結構示意圖。圖5為本發明第四實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。首先請參閱圖1和圖2本發明第一實施例的結構示意圖，圖示掘進機用行星式刀盤包括主刀盤1、若干行星小刀盤2和多把刀具3，本實施例中，該行星小刀盤2數量為2個。所述主刀盤I為一輻條式刀盤，其通過螺栓與所述掘進機的驅動裝置固定連接，並且隨該胸板進行旋轉，即公轉。該主刀盤I包括相互成一角度的主輻條1.1和一副輻條
1.2，本實施例中，主輻條1.1與副輻條1.2成直角，該主輻條1.1上安裝有多把刀具3以進行土體切削。所述行星小刀盤2為一不規則形狀刀盤，其通過軸承安裝在所述主刀盤I的副輻條1.1上，並且在隨所述主刀盤I進行公轉的同時進行自轉。本實施例中，所述的行星小刀盤2的形狀為橢圓形，其自轉的軸心與其形心相互偏心；所述的主刀盤I的公轉方向與行星小刀盤2的自轉方向相反，並且 主刀盤I的公轉與行星小刀盤自轉的轉速比為1:2。所述多把刀具3為帶有刃口的土體切削刀具，其分別安裝在所述主刀盤I的主輻條1.1上和各行星小刀盤2上，並且隨著它們的運動進行土體切削。本實施例所述掘進機用行星式刀盤的切削斷面為矩形。請參閱圖3本發明第二實施例的結構示意圖，該實施例的結構基本與上述第一實施例相同，所不同的是，所述的行星小刀盤2的自轉軸心與其形心相互同心，本實施例所述掘進機用行星式刀盤的切削斷面為方形。請參閱圖4本發明第三實施例的結構示意圖，該實施例的結構基本與上述第一實施例相同，所不同的是，所述的行星小刀盤2的形狀為水滴形，其自轉的軸心與其形心相互偏心，所述的主刀盤I的公轉與行星小刀盤自轉的轉速比為1:4。本實施例所述掘進機用行星式刀盤的切削斷面為方形。請參閱圖5本發明第四實施例的結構示意圖，該實施例的結構基本與上述第一實施例相同，所不同的是，所述的行星小刀盤2的形狀為圓形，其自轉的軸心與其形心相互偏心。本實施例所述掘進機用行星式刀盤的切削斷面為橢圓形。綜上所述，本發明所述的掘進機用行星式刀盤通過調整其本身的結構參數，能夠改變刀盤的切削軌跡，從而完成不同異形斷面土層的全斷面切削。
權利要求
1.一種掘進機用行星式刀盤，其特徵在於:所述行星式刀盤包括主刀盤、若干行星小刀盤和多把刀具，所述主刀盤為一輻條式刀盤，其通過螺栓與所述掘進機的驅動裝置固定連接並隨之進行公轉，該主刀盤包括相互成一角度的主輻條和副輻條，所述行星小刀盤為一不規則形狀刀盤，其通過軸承安裝在所述副輻條上，並且在隨所述主刀盤進行公轉的同時進行自轉，所述多把刀具為帶有刃口的土體切削刀具，其分別安裝在所述主輻條和各行星小刀盤上並隨著它們的運動進行土體切削。
2.根據權利要求1所述的掘進機用行星式刀盤，其特徵在於:所述的主刀盤的公轉方向與行星小刀盤的自轉方向相反。
3.根據權利要求2所述的掘進機用行星式刀盤，其特徵在於:所述的主刀盤的公轉與行星小刀盤自轉的轉速比為1:2。
4.根據權利要求3所述的掘進機用行星式刀盤，其特徵在於:所述的行星小刀盤的形狀為圓形或橢圓形。
5.根據權利要求2所述的掘進機用行星式刀盤，其特徵在於:所述的主刀盤的公轉與行星小刀盤自轉的轉速比為1:4。
6.根據權利要求5所述的掘進機用行星式刀盤，其特徵在於:所述的行星小刀盤的形狀為水滴形。
7.根據權利要求1所述的掘進機用行星式刀盤，其特徵在於:所述的行星小刀盤自轉的軸心與其形心相互同心或偏心。
全文摘要
一種掘進機用行星式刀盤，其包括主刀盤、若干行星小刀盤和多把刀具，所述主刀盤為一輻條式刀盤，其通過螺栓與所述掘進機的驅動裝置固定連接並隨之進行公轉，該主刀盤包括相互成一角度的主輻條和副輻條，所述行星小刀盤為一不規則形狀刀盤，其通過軸承安裝在所述副輻條上，並且在隨所述主刀盤進行公轉的同時進行自轉，所述多把刀具為帶有刃口的土體切削刀具，其分別安裝在所述主輻條和各行星小刀盤上並隨著它們的運動進行土體切削。本發明具有結構簡單、適應性強的優點，其通過調整本身的結構參數，能夠改變刀盤的切削軌跡，從而完成包括矩形、橢圓形等各類異形截面隧道的全斷面切削施工。
文檔編號E21D9/087GK103233745SQ20131017529
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月13日 優先權日2013年5月13日
發明者莊欠偉, 呂建中, 舒鋼強, 童立農, 楊正, 陳實, 彭世寶 申請人:上海盾構設計試驗研究中心有限公司, 上海城建(集團)公司, 上海隧道工程股份有限公司