一种刀筒防卡装置的制作方法

本发明涉及隧道掘进设备，特别是指一种刀筒防卡装置。

背景技术：

在最近的一二十年间，盾构隧道正朝着大直径大埋深的方向迈进。大直径泥水平衡盾构技术在工程中得到越来越多的应用，但在穿越超高水压、复杂地层掘进施工时，仍面临诸多难题。刀盘刀具作为盾构的核心部件，直接担负着岩层的开挖，而地下岩层存在软硬不均、孤石、漂石、溶洞、高强度岩石甚至桩基等，刀具磨损、异常损坏和松动的概率非常大，针对复合地层，直径15m左右的刀盘，掘进1公里，可能就要检查更换50多次刀具，大直径泥水平衡盾构施工最大挑战是超高水压下检查和更换刀具。因此对具有常压换刀功能的盾构机的需求也将越来越多。

但由于地质复杂，泥水仓内的泥沙、石子较多，而现有的冲刷系统又不能准确冲刷，刀筒在运动到如图1位置时，会形成一个密闭空腔，此时冲刷将不起作用，因此图2的黑色部分很容易滞留石子，卡住刀筒，从而导致刀筒卡住、刀筒前端划伤等问题，造成换刀困难、影响掘进效率、甚至发生盾构机涌水等后果。

技术实现要素：

本发明提出一种刀筒防卡装置，增加了精准的冲刷结构，解决了现有刀筒由于冲刷不准确容易卡住或划伤的问题，有效防止了刀筒被卡住、划伤，提高了换刀效率、换刀安全性。

本发明的技术方案是这样实现的：一种刀筒防卡装置，包括刀筒，所述的刀筒前端的部分设有位于侧部的冲刷环槽，刀筒位于冲刷环槽前端的部分低于位于冲刷环槽后端的部分，新冲刷通道伸至冲刷环槽处。

所述的刀筒包括缩径段，缩径段上设有位于侧部的冲刷环槽，缩径段位于冲刷环槽前端的部分低于位于冲刷环槽后端的部分，

还包括焊接座，焊接座包括扩径段、过渡段i和通径段i，刀筒还包括过渡段ii和通径段ii，缩径段位于冲刷环槽后端的部分与扩径段配合，过渡段i和过渡段ii配合，通径段i与通径段ii之间留有间隙。

所述的缩径段位于冲刷环槽后端的部分设有密封。

所述的缩径段位于冲刷环槽前端的部分设有斜端面。

所述的刀筒与刀座连接，刀筒与端盖连接。

所述的刀座上设有滚刀、切刀或撕裂刀。

所述的焊接座与上密封座连接，上密封座与下密封座之间设有闸门，下密封座上设有原冲刷孔。

所述的新冲刷通道包括冲刷管和内槽，冲刷管穿过刀筒、刀座和端盖的内槽伸至冲刷环槽处。

所述的冲刷管上设有位于端盖处的阀门。

本发明的优点：①可以实现对刀筒的精准性冲刷，有效防止刀筒被卡住或划伤；②可以减少刀筒异常损坏，提高换刀效率和换刀安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有刀筒冲刷结构示意图。

图2为图1中的i处放大图。

图3为本发明结构示意图。

图4为本发明刀筒换刀示意图i。

图5为图4中的ii处放大图。

图6为本发明刀筒换刀示意图ii。

图7为图6中的iii处放大图。

图8为本发明刀筒结构示意图。

图9为图8中iv处放大图。

图中：1-焊接座、2-刀筒、3-上密封座、4-闸门、5-刀座、6-下密封座、7-原冲刷孔、8-新冲刷通道、9-端盖。

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付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。

如图3、8和9所示，一种刀筒防卡装置，包括焊接座1和刀筒2，焊接座1与上密封座3连接，上密封座3与下密封座6之间设有闸门4，下密封座6上设有原冲刷孔7，刀筒2与刀座5连接，刀筒2与端盖9连接，刀筒2与下密封座6可拆卸连接，刀座5上设有滚刀、切刀或撕裂刀。

焊接座1包括扩径段、过渡段i和通径段i，刀筒2包括缩径段、过渡段ii和通径段ii，缩径段上设有冲刷环槽，缩径段位于冲刷环槽前端的部分低于位于冲刷环槽后端的部分，高度差为h，缩径段位于冲刷环槽后端的部分与扩径段配合，过渡段i与过渡段ii配合，通径段i与通径段ii之间留有间隙，新冲刷通道8包括冲刷管和内槽，冲刷管穿过刀筒2、刀座5和端盖9的内槽伸至冲刷环槽处，冲刷管上设有位于端盖9处的阀门。

缩径段位于冲刷环槽后端的部分设有密封，保证扩径段与缩径段位于冲刷环槽后端的部分之间的密封配合，缩径段位于冲刷环槽前端的部分设有斜端面，便于水流的冲刷。

如图4至7所示，在刀筒推入过程中，打开闸门之后，使用原冲刷孔的同时，再使用新冲刷通道，高压水可以沿着冲刷管直接到达缩径段的冲刷环槽，缩径段靠近泥水仓前端的部分较靠近刀盘驱动后端的部分低，因此可以集中冲刷水将滞留在密封座、焊接座内的砂子、石子等杂质冲向泥水仓，即便在靠近焊接座后也可以形成环装的水槽向前冲刷，不会形成密闭空腔，而从实现顺利推入，避免刀筒划伤。在刀筒拔出过程中，为推入的反过程，打开新冲刷通道，阻挡泥水仓的泥沙、石子和刀筒前端接触，避免卡住刀筒或造成刀筒前端划伤，完成拔出过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提出一种刀筒防卡装置，包括刀筒，刀筒前端的部分设有位于侧部的冲刷环槽，刀筒位于冲刷环槽前端的部分低于位于冲刷环槽后端的部分，新冲刷通道伸至冲刷环槽处。本发明的优点：①可以实现对刀筒的精准性冲刷，有效防止刀筒被卡住或划伤；②可以减少刀筒异常损坏，提高换刀效率和换刀安全性。

技术研发人员：方新强;张家年;代顺义;张世伟;张琳;杨洋
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：2019.04.19
技术公布日：2019.06.18