专利名称：液压缸直接驱动偏心多轴隧道掘进机刀盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隧道施工用的偏心多轴隧道掘进机，尤其是一种偏心多轴隧道掘 进机的刀盘。
背景技术：
传统的圆隧道掘进机，采用单根支承轴，由电机带动减速器(或由液压马达带动 减速器)驱动安装在支承轴上的圆形刀盘旋转切削，由于刀盘形状与切削的隧道断面形状 相同，因此它只能进行圆形隧道的施工；同时由于刀具切削轨迹不同导致磨损情况也不同， 故此型掘进机也不适合长距离施工。目前，隧道掘进机逐渐发展出一种新的偏心多轴型隧 道掘进机，它采用多支承轴(通常为四根)的方式，支承轴的形状为偏心轴(一端偏心或两 端偏心)，其中部安装在刀盘壳体的轴承上，一端安装在刀盘本体对应的轴承上，另一端由 液压马达带动减速器(此时支承轴的形式为单偏心)或由液压缸通过连接板(此时偏心轴 的形状为双偏心)驱动旋转，带动刀盘本体旋转切削。与传统的圆隧道掘进机相比，偏心多 轴隧道掘进机开挖同样截面尺寸的隧道所需的功率要小；刀具磨损均勻，每把刀具的使用 寿命基本相同，更适合长距离掘进；刀盘的运动为平动，可以切削出与其形状完全相同的隧 道断面，因此，它可以进行异形截面隧道的施工，如矩形隧道、椭圆隧道、门形隧道等多种异 形截面隧道的施工。但目前所见的偏心多轴隧道掘进机刀盘，无论采用液压马达+减速箱 驱动偏心轴旋转的方式还是采用液压缸通过连接板驱动偏心轴旋转的方式，都存在一定的 问题。当刀盘采用液压马达+减速箱的驱动方式时，刀盘驱动轴向结构比较长，液压马达+ 减速箱价格昂贵，且液压马达寿命低，维护要求高，刀盘工作的可靠性较低。而当采用液压 缸通过连接板驱动的方式时，虽然轴向距离有一定的缩短，但连接板设计较复杂，且制造难 度较高。
发明内容
为了克服偏心多轴隧道掘进机刀盘采用液压马达+减速箱轴向距离较长和价格 昂贵的问题，或采用液压缸带动连接板的驱动方式时连接板结构复杂、制造难度较高的问 题，本发明提供一种液压缸直接驱动偏心多轴隧道掘进机刀盘，该刀盘除具有偏心多轴隧 道掘进机刀盘所有的优点外，还具有轴向距离更短、结构更加简单且造价更低的优点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种液压缸直接驱动偏心多轴隧道 掘进机刀盘，包括掘进机壳体，刀盘盘体，其特点是刀盘盘体后面通过轴承连接五根偏心 主轴，且五根偏心主轴沿壳体中心均布，其中部支承在掘进机壳体隔板的轴承上，五根偏心 主轴的后端分别与相应的液压缸直接通过关节轴承连接，由液压缸直接驱动偏心轴旋转从 而带动刀盘旋转切削。各液压缸尺寸和安装参数均相同，布置沿掘进机壳体周向等间距布置。液压缸端部通过销轴与掘进机壳体连接，活塞杆耳环安装在偏心轴的关节轴承 上。
本发明的有益效果是本发明与现有技术相比，由于省去了连接板，设计制造更容 易，制造成本更低；轴向距离更短，刀盘驱动轴承受力更小；由于采用液压缸驱动，刀盘驱 动工作更加可靠。偏心多轴隧道掘进机刀盘的结构更加简单，制造成本更低，工作更可靠。
图1是本发明的结构主剖视图；图2是图1中沿A-A的剖视图。
具体实施例方式现结合具体实施实例和附图对本发明作进一步的详细说明。首先参阅图1，2本发明的结构示意图。先将五根偏心轴4安装在掘进机壳体隔板 5的轴承6上，然后将刀盘盘体1装入偏心轴的刀盘轴承3上，其中五根偏心轴沿掘进机壳 体中心均勻布置。液压缸7端部通过销轴与掘进机壳体连接，活塞杆耳环安装在偏心轴的 关节轴承8上，各液压缸的尺寸和安装参数均相同，沿掘进机壳体周向均布。偏心轴4为双 偏心结构，前端通过刀盘轴承3装入刀盘轴承套2，后部由五个液压缸共同作用驱动偏心轴 旋转，从而带动前端刀盘旋转切削。刀盘的运动方式为平动，能够切削出与刀盘形状完全相 同的隧道断面。五个液压缸共同作用时存在确定的相位配合关系，在设计液压系统控制时 需要采用特殊措施来保证液压缸的作用不发生干涉。当偏心多轴掘进机直径比较大时，可 以参照本发明将驱动液压缸的数目调整为七个，此时偏心轴的数目应采用七根，其它结构 和布置形式不变。本发明所设计的偏心多轴掘进机刀盘由于采用液压缸直接驱动偏心轴的 方式，因而结构简单，轴向距离短，工作可靠，同时由于采用了多支承轴的方式，轴承受力比 较小，有利用发展大直径掘进机。
权利要求
一种液压缸直接驱动偏心多轴隧道掘进机刀盘，包括掘进机壳体，刀盘盘体(1)，其特征在于所述刀盘盘体(1)后面通过刀盘轴承(3)连接五根偏心主轴(4)，且五根偏心主轴(4)沿壳体中心均布，其中部支承在掘进机壳体隔板(5)的轴承(6)上，五根偏心主轴(4)的后端分别与相应的液压缸(7)直接通过关节轴承(8)连接，并由液压缸(7)直接驱动偏心轴(4)旋转从而带动刀盘旋转切削。
2.根据权利要求1所述的液压缸直接驱动偏心多轴隧道掘进机刀盘，其特征在于五 个所述液压缸(7)尺寸和安装参数均相同，且沿掘进机壳体周向等间距布置。
3.根据权利要求1所述的液压缸直接驱动偏心多轴隧道掘进机刀盘，其特征在于所 述液压缸(7)端部通过销轴与掘进机壳体连接，活塞杆耳环安装在偏心轴的关节轴承(8) 上。
全文摘要
本发明涉及一种液压缸直接驱动偏心多轴隧道掘进机刀盘，包括掘进机壳体，刀盘盘体，刀盘盘体后面通过轴承连接五根偏心主轴，且五根偏心主轴沿壳体中心均布，其中部支承在掘进机壳体隔板的轴承上，五根偏心主轴的后端分别与相应的液压缸直接通过关节轴承连接，由液压缸直接驱动偏心轴旋转从而带动刀盘本体旋转切削。各液压缸尺寸和安装参数均相同，布置沿掘进机壳体周向等间距布置。液压缸端部通过销轴与掘进机壳体连接，活塞杆耳环安装在偏心轴的关节轴承上，由于省去了连接板，设计制造更容易，制造成本更低；轴向距离更短，刀盘驱动轴承受力更小；由于采用液压缸驱动，刀盘驱动工作更加可靠。
文档编号E21D9/087GK101881170SQ20101020103
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日
发明者任建兴, 吴懋亮, 徐宝富, 王化更 申请人:上海电力学院