专利名称：一种组合刀盘式掘进机的制作方法
技术领域：
本实用新型所涉及的是采用盾构或顶管这类非开挖施工技术来铺设各种地下管 线、地下人行通道和地下车行通道等施工领域的掘进机，具体涉及一种组合刀盘式掘进 机。
背景技术：
目前，地铁、给排水管道等多为圆形断面，然而，地下人行过街通道的断面多 为矩形或其他断面形状。现在，圆形断面形状的盾构、顶管施工较为常见，而矩形或其 他断面形状的盾构、顶管施工比较少见。这到不是因为矩形或其他断面形状管道的需求 少，而是因为矩形或其他断面形状管道的掘进机制造非常麻烦，且制造成本也很高。比 如，西气东输的许多套管和架空电缆的下地，若改成矩形断面不仅利用率高，而且给今 后维护带来极大的方便。因此，在这种背景条件下，研制出能满足铺设不同断面形状通 道的掘进机，显得十分必要。
实用新型内容发明目的针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种组合刀 盘式掘进机，以满足铺设不同断面形状通道的需要。技术方案为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为一种组合刀盘式掘进机，包括掘进机壳体和设置在掘进机壳体内的隔仓板，在 隔仓板前部的泥土仓内设置有1个大刀盘和2-6个小刀盘；所述的大刀盘设置在泥土仓中 心位置，所述的小刀盘设置在大刀盘切削不到的死角位置。大刀盘和小刀盘在泥土仓内 一侧均设有搅拌棒。所述的小刀盘为4个，分别设置在大刀盘切削不到矩形断面的4个死角位置。所述的每个小刀盘采用3-4个偏心轴驱动方式驱动。所述的大刀盘与小刀盘的轴向位置重叠，大刀盘设置在小刀盘的前面。所述的掘进机壳体的断面形状为矩形、椭圆、腰圆、菱形、拱形或其他非圆形 状。所述的掘进机的推进方式为土压平衡方式或泥水平衡方式。本实用新型的组合刀盘式掘进机，在矩形断面形状的壳体中，由隔仓板把它分 成前部的泥土仓和后部的动力仓两个部分。在泥土仓内设有处于中心位置的大刀盘，它 在做圆周切削时，矩形断面的四个角是切削不到的，为了使四个角大刀盘切削不到的部 分也能切削，故在四个角上分别设置了四个小刀盘。因此，掘进机的刀盘是由四个小刀 盘和一个大刀盘组成的组合刀盘式。同时，四个角上的断面近似于三角，用一般的圆周 切削式小刀盘是不能达到百分之百断面的切削，因此本实用新型的小刀盘采用多偏心轴 驱动方式驱动，而刀盘的形状则采用比该三角形小一个偏心距的相似形状。这样，小 刀盘运行时切削的轨迹就和矩形断面四个角上的形状相同，从而可以达到百分之百的切削。在大刀盘和小刀盘的后部分别都设有各自的搅拌棒，并且大刀盘与小刀盘的轴 向位置重叠的，大刀盘伸在前面，小刀盘缩在后面。大刀盘由数台驱动电机通过行星减速器驱动大刀盘动力装置内的小齿轮，再带 动安装在大刀盘主轴上的大齿轮和主轴一起旋转，从而带动大刀盘旋转。大刀盘最外端 的搅拌棒设在大刀盘最大搅拌范围以内。当断面形状为正方形时，它的四个角上没被切削、搅拌的区域比较小，这时， 三个偏心轴可以用一台电动机驱动，电动机通过行星减速器驱动小刀盘动力装置内的一 个齿轮旋转，这个齿轮再分别带动与偏心轴联结三个齿轮一起旋转，从而带动小刀盘做 偏心旋转。当断面形状为长方形时，小刀盘的三个偏心轴中的2个偏心轴可以分别用两台 电动机驱动，这两个偏心轴中可称之为主动偏心轴。而剩下一个偏心轴可以不安装电动 机，它没有动力，是靠另外两台电动机带动的，故可称之为被动偏心轴。本实用新型掘进机壳体断面形状除了可以采用矩形以外，也可以用于椭圆、腰 圆、菱形等一些异型断面形状。本实用新型的掘进机机可以采用土压平衡方式推进，也可以采用泥水平衡方式 推进。有益效果本实用新型的组合刀盘式掘进机，采用大小刀盘组合切削的形式工 作，可在掘进机的断面形状范围内做到100%的切削，使掘进机适用的土质更加广泛。大 刀盘的切削、搅拌范围更大，当顶进中的管道发生顺时针或逆时针偏转时，可以利用大 刀盘旋转时所产生的反力对这种偏转进行修正。掘进机的工作效率高，操作方便，同时 节约制造成本，节省使用时的能源消耗，特别适用于矩形断面管道或其他异型断面形状 地下管道的铺设。
图1是本实用新型的组合刀盘式掘进机的结构示意图。图2是图1的A-A向剖视图。图3是组合刀盘式掘进机的主视图。图4是小刀盘动力装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的解释。如图1和图2所示，为本实用新型的组合刀盘式掘进机。该组合刀盘式掘进机 包括掘进机壳体16和设置在掘进机壳体16内的隔仓板8，隔仓板8把它分成前部的泥土 仓和后部的动力仓两个部分。在隔仓板8前部的泥土仓内设置有1个大刀盘3和2-6个 小刀盘5;所述的大刀盘3设置在泥土仓中心位置，所述的小刀盘5设置在大刀盘切削不 到的死角位置。大刀盘3和小刀盘5在泥土仓内一侧均设有搅拌棒。在隔仓板8上设置有大刀盘动力装置13和小刀盘动力装置10，大刀盘动力装置 13包括设置在支架内的贯穿隔仓板8的大刀盘主轴12，在大刀盘主轴12的两端分别连接有大刀盘3和传动齿轮，传动齿轮与大刀盘行星减速器15相连，大刀盘行星减速器15与 大刀盘驱动电机17相连。在大刀盘3的正面设置有大刀盘切削刀1和大刀盘中心刀2， 在大刀盘3的背面设置有大刀盘搅拌棒7。如图4所示，小刀盘动力装置10包括设置在 支架内的贯穿隔仓板8的偏心轴6和传动齿轮，在偏心轴6的两端分别连接有小刀盘5和 传动齿轮，传动齿轮与小刀盘行星减速器11相连，小刀盘行星减速器11与小刀盘驱动电 机14相连；在小刀盘5的正面设置有小刀盘切削刀4，在小刀盘5的背面设置有小刀盘 搅拌棒9。在掘进机壳体16内设置有螺旋输送机18，螺旋输送机18的入口与设置在隔 仓板8底部的预留口相通。本实用新型的组合刀盘式掘进机，由隔仓板8把它分成前部的泥土仓和后部的 动力仓两个部分；在泥土仓内设有处于中心位置的大刀盘3，它在做圆周切削时，矩形 断面的四个角是切削不到的，为了使四个角大刀盘切削不到的死角位置也能切削，故在 四个角上分别设置了四个小刀盘5。因此，掘进机的刀盘是由四个小刀盘和一个大刀盘组 成的组合刀盘式。同时，四个角上的断面近似于三角，用一般的圆周切削式小刀盘是不 能达到百分之百断面的切削，因此本实用新型的每个小刀盘采用3-4个偏心轴驱动方式 驱动，即采用3个偏心轴19、20和21驱动每个小刀盘，而小刀盘的形状则采用比该三角 形小一个偏心距的相似形状。这样，小刀盘运行时切削的轨迹就和矩形断面四个角上的 形状相同，从而可以达到百分之百的切削。在大刀盘3和小刀盘5的后部分别都设有各自的搅拌棒，并且大刀盘与小刀盘的 轴向位置重叠的，大刀盘伸在前面，小刀盘缩在后面。大刀盘由数台驱动电机通过行星减速器驱动大刀盘动力装置内的小齿轮，再带 动安装在大刀盘主轴上的大齿轮和主轴一起旋转，从而带动大刀盘旋转。大刀盘最外端 的搅拌棒设在大刀盘最大搅拌范围以内。如图1所示，当掘进机壳体16断面形状为正方形时，它的四个角上没被切削、 搅拌的区域比较小，这时，小刀盘的三个偏心轴可以用一台电动机驱动，电动机通过小 刀盘行星减速器驱动小刀盘动力装置内的一个齿轮旋转，这个齿轮再分别带动与偏心轴 联结三个齿轮一起旋转，从而带动小刀盘做偏心旋转。如图3所示，当掘进机壳体16断面形状为长方形时，小刀盘的三个偏心轴中的2 个偏心轴可以分别用两台电动机驱动，这两个偏心轴中可称之为主动偏心轴。而剩下一 个偏心轴可以不安装电动机，它没有动力，是靠另外两台电动机带动的，故可称之为被 动偏心轴。本实用新型掘进机壳体断面形状除了可以采用矩形以外，也可以用于椭圆、腰 圆、菱形、拱形等一些异型断面形状。本实用新型的掘进机机可以采用土压平衡方式推 进，也可以采用泥水平衡方式推进。
权利要求1.一种组合刀盘式掘进机，包括掘进机壳体和设置在掘进机壳体内的隔仓板，其特 征在于在隔仓板前部的泥土仓内设置有1个大刀盘和2-6个小刀盘；所述的大刀盘设 置在泥土仓中心位置，所述的小刀盘设置在大刀盘切削不到的死角位置；大刀盘和小刀 盘在泥土仓内一侧均设有搅拌棒。
2.根据权利要求1所述的组合刀盘式掘进机，其特征在于所述的小刀盘为4个，分 别设置在大刀盘切削不到矩形断面的4个死角位置。
3.根据权利要求1或2所述的组合刀盘式掘进机，其特征在于所述的每个小刀盘采 用3-4个偏心轴驱动方式驱动。
4.根据权利要求1所述的组合刀盘式掘进机，其特征在于所述的大刀盘与小刀盘 的轴向位置重叠，大刀盘设置在小刀盘的前面。
5.根据权利要求1所述的组合刀盘式掘进机，其特征在于所述的掘进机壳体的断 面形状为矩形、椭圆、腰圆、菱形和拱形。
6.根据权利要求1所述的组合刀盘式掘进机，其特征在于所述的掘进机的推进方 式为土压平衡方式或泥水平衡方式。
专利摘要本实用新型公开了一种组合刀盘式掘进机。该组合刀盘式掘进机包括掘进机壳体和设置在掘进机壳体内的隔仓板，在隔仓板前部的泥土仓内设置有1个大刀盘和数个小刀盘；所述的大刀盘设置在泥土仓居中位置，所述的小刀盘设置在大刀盘切削不到的死角位置。该组合刀盘式掘进机采用大小刀盘组合切削的形式工作，可在掘进机的断面形状范围内做到100％的切削，使掘进机适用的土质更加广泛。大刀盘的切削、搅拌范围更大，当顶进中的管道发生顺时针或逆时针偏转时，可以利用大刀盘旋转时所产生的反力对这种偏转进行修正。掘进机的工作效率高，操作方便，同时节约制造成本，节省使用时的能源消耗，特别适用于矩形断面管道或其他异型断面形状地下管道的铺设。
文档编号E21D9/08GK201802407SQ20102029423
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者余彬泉, 张道广 申请人:江苏广泓重工设备有限公司