一种盾构机刀盘的制作方法

1.本实用新型属于盾构机工程技术领域，具体涉及一种盾构机刀盘。


背景技术：

2.盾构机具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等优点，常用于隧洞施工，盾构机刀具基本可分为切刀和滚刀两类，滚刀适用于破岩但对软土层的掘进效率低，切刀适用于软土地层但遇到硬质岩层时很容易过度磨损或崩刃断裂。
3.对于地质复杂的地区，通常使用复合式刀盘，即同一刀盘上同时存在切刀和滚刀，但由于刀盘上滚刀和切刀的位置相对固定，两者同时接触挖掘面，遇到软土层时，由于滚刀的影响，盾构机无法按照切刀的最大效率进行设置，遇到岩石层时，切刀长时间接触岩石面易过度磨损或崩刃断裂，需要经常对切刀进行更换，影响工程进度。
4.现有方案不能根据当前土层状态进行适应性改变，造成许多刀具的非必要损耗，影响工程进度，急需改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种盾构机刀盘，能够根据当前土层状态切换工作模式，以适应软硬不同的土层，减少刀具的非必要损耗，延长刀具使用寿命。
6.本实用新型采取的技术方案具体如下：
7.一种盾构机刀盘，包括盾构机主体，所述盾构机主体推进侧活动设置有定盾盘，所述定盾盘内活动设置有动盾盘；
8.所述定盾盘还包括滚刀盘，所述滚刀盘正面开设有排料槽，所述排料槽为“x”形异形通孔，所述滚刀盘正面两侧对称活动设置有高压射水器，所述排料槽的外圆弧面中部均开设有滑槽；
9.所述动盾盘还包括切刀盘，所述切刀盘为“x”形，所述切刀盘与所述排料槽位置相对应，所述切刀盘外侧均固定设置有滑榫，所述滑榫与所述排料槽位置相对应，所述切刀盘正面中央固定设置有鱼尾刀。
10.进一步的，所述定盾盘还包括定盘架，所述定盘架位于所述滚刀盘背面，所述定盘架与所述滚刀盘固定连接。
11.进一步的，所述定盘架背面中部固定设置有主轴，所述主轴与所述盾构机主体传动连接，所述定盾盘正面均匀固定设置有滚刀。
12.进一步的，所述切刀盘背面中央固定设置有动轴，所述动轴与所述主轴滑动连接，所述动轴与所述主轴同轴心，所述主轴内设置有驱动动轴轴向运动的液压装置，实现切刀盘的轴向运动和固定。
13.进一步的，所述切刀盘正面等距固定设置有切刀,所述切刀盘背面加工有排料斜面，进一步提高排料效率。
14.进一步的，所述排料槽的宽度大于所述切刀盘的宽度，所述切刀的长度大于所述切刀盘的宽度，且所述切刀的长度小于所述排料槽的宽度，保证排料顺畅。
15.进一步的，所述滑槽的长度大于所述滑榫的长度，所述滑榫与所述排料槽滑动连接，且所述滑榫的侧面与所述排料槽的侧面为间隙配合，实现切刀盘轴向的限位和周向的固定。
16.本实用新型取得的技术效果为：
17.(1)本实用新型，通过设置可活动的切刀盘，实现切刀盘的前置、中置和后置三种状态，进而灵活改变切刀与滚刀接触挖掘面的前后顺序，实现适应软硬不同的土层的功能。
18.(2)本实用新型，由于切刀盘有前置、中置和后置三种状态，前置时切刀先于滚刀接触软土挖掘面，提高对软土层的作业效率，切刀前置使排料通道等效面积增大，加快软土的排输速度，进一步避免了泥饼的形成，后置时切刀后于滚刀接触岩石挖掘面，避免切刀直接挖掘岩石挖掘面而产生不必要的损耗，延长了切刀的使用寿命，从而降低了刀具的更换频率，进而提高整体掘进速度。
19.(3)本实用新型，通过设置主轴和动轴配合，实现切刀盘轴向的可控位移，通过设置滑榫和滑槽配合，使切刀盘可沿轴向进行一定的位移，同时使切刀盘与滚刀盘在圆周方向上保持同步，对切刀盘实现圆周方向的定位。
附图说明
20.图1是本实用新型的实施例所提供的主视立体图；
21.图2是本实用新型的实施例所提供的正面视图；
22.图3是本实用新型的实施例所提供的剖视图；
23.图4是本实用新型的实施例所提供的定盾盘细节图；
24.图5是本实用新型的实施例所提供的动盾盘细节图；
25.图6是本实用新型的实施例所提供的动盾盘工作示意图。
26.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
27.1、盾构机主体；2、定盾盘；201、滚刀盘；202、定盘架；203、主轴；204、滚刀；205、滑槽；206、高压射水器；207、排料槽；3、动盾盘；301、切刀盘；302、切刀；303、滑榫；304、动轴；305、鱼尾刀；306、排料斜面。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。
29.如图1-6所示，一种盾构机刀盘，一种盾构机刀盘，包括盾构机主体1，盾构机主体1推进侧活动设置有定盾盘2，定盾盘2内活动设置有动盾盘3；
30.参照附图2-4，定盾盘2还包括滚刀盘201，滚刀盘201正面开设有排料槽207，排料槽207为“x”形异形通孔，滚刀盘201正面两侧对称活动设置有高压射水器206，高压射水器206可对以自身为中心的圆盘区域内喷射高压水，对范围内进行清洁和降温，排料槽207的外圆弧面中部均开设有滑槽205，定盾盘2还包括定盘架202，定盘架202位于滚刀盘201背
面，定盘架202与滚刀盘201固定连接，定盘架202背面中部固定设置有主轴203，主轴203与盾构机主体1传动连接，定盾盘2正面均匀固定设置有滚刀204，滚刀204对岩石等硬质层有良好的破除效果，提高装置面对硬质层的推进效率。
31.参照附图2-3，动盾盘3还包括切刀盘301，切刀盘301为“x”形，切刀盘301与排料槽207位置相对应，切刀盘301外侧均固定设置有滑榫303，滑榫303与排料槽207位置相对应，切刀盘301正面等距固定设置有切刀302，切刀盘301正面中央固定设置有鱼尾刀305，“x”形的切刀盘301可分别使两侧的切刀302位置更集中，进而全部处于相应的高压射水器206的作用范围内，使高压射水器206的效率最大化，同时也尽量避免了泥饼的形成。
32.参照附图5，切刀盘301背面中央固定设置有动轴304，动轴304与主轴203滑动连接，动轴304与主轴203同轴心，主轴203内设置有驱动动轴304轴向运动的液压装置，实现切刀盘301的轴向运动和固定，切刀盘301背面加工有排料斜面306，排料斜面306可在切刀盘301前置时扩大切刀盘301与排料槽207之间空隙的等效面积，进一步提高排料效率。
33.参照附图2，排料槽207的宽度大于切刀盘301的宽度，切刀302的长度大于切刀盘301的宽度，且切刀302的长度小于排料槽207的宽度，保证排料顺畅。
34.参照附图3，滑槽205的长度大于滑榫303的长度，滑榫303与排料槽207滑动连接，使切刀盘301可沿轴向进行一定的位移，且滑榫303的侧面与排料槽207的侧面为间隙配合，使切刀盘301在圆周方向上与滚刀盘201保持同步。
35.本实用新型的工作原理为：
36.切刀盘301中置时，与一般复合式刀盘使用方式相同。
37.当土层软土较多时，控制液压系统使切刀盘301向前移动，处于前置状态，此时切刀302先于滚刀204接触挖掘面并将软土破碎，破碎的软土从切刀盘301与排料槽207之间空隙进入土仓，由于切刀盘301前置使得切刀盘301与排料槽207之间空隙的等效面积扩大，使软土更易于进入土仓，降低软土在定盾盘2和动盾盘3前堆积而形成泥饼的风险，且若切刀302表面开始出现泥饼，导致挖掘效率下降，应启动高压射水器206，向切刀302喷射水流使泥饼脱落或喷射改良剂使泥饼自行解体。
38.当土层岩石较多时，控制液压系统使切刀盘301向后移动，处于后置状态，此时切刀302后于滚刀204接触挖掘面，避免切刀302与岩石挖掘面直接接触，防止切刀302长时间撞击岩石而产生严重磨损、崩刃或断裂，延长切刀302的使用寿命降低更换频率，进而提高整体掘进速度。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实用新型中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。