土压平衡顶管机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑施工领域，涉及一种土压平衡顶管机。
【背景技术】
[0002]随着城市建设的发展，人口密度大幅增加，交通工具越来越多，城市交通拥挤限制着城市发展，管幕暗挖法成为地下空间开挖成的研究重点。管幕工法是非明挖工艺的一种，在开挖过程中利用小口径顶管机顶进装置向待开挖的空间内沿水平方向插入钢管从而形管幕。
[0003]目前，管幕法施工在国内也被广泛应用，但往往设备较简单，主要靠施工的经验和人为的操作来确保施工的精度及效率，尤其是管幕顶进通常钢管节较长，而工作井空间又有限，使得管幕法施工装置对尺寸的要求日益苛刻。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种土压平衡顶管机，该土压平衡顶管机可以解决现有技术中的顶管机在使用过程中存在的问题。
[0005]本发明的技术方案提供一种土压平衡顶管机，其包括:
[0006]切削刀盘，所述切削刀盘的背面设置有土仓；
[0007]刀盘驱动机构，所述刀盘驱动机构包括中心筒体、传力环、以及用于驱动所述传力环转动的动力源；所述传力环连接于所述切削刀盘的背面，所述中心筒体连通于所述土仓；
[0008]壳体，所述壳体为筒形，所述壳体的前端连接于所述驱动箱体；
[0009]螺旋输送机，所述螺旋输送机由所述壳体的后端伸入所述壳体内部，并连通于所述中心筒体。
[0010]本发明的土压平衡顶管机的进一步改进在于:所述切削刀盘的正面安装有中心刀、切削刀以及先行刀。
[0011]本发明的土压平衡顶管机的进一步改进在于:所述刀盘驱动机构还包括圆柱形的箱体以及交叉滚子轴承；所述中心筒体设置于所述箱体的内部，所述传力环以及交叉滚子轴承环绕于所述中心筒体；所述传力环的一端从所述箱体的前端伸出并固定连接于所述切削的背面，所述传力环的另一端连接于所述交叉滚子轴承的内圈；所述交叉滚子轴承的外圈固定连接于所述箱体的内壁。
[0012]本发明的土压平衡顶管机的进一步改进在于:所述动力源固定安装于所述箱体的后端的端板；所述动力源包括电机、减速器以及小齿轮；所述电机通过所述减速器驱动所述小齿轮转动，所述交叉滚子轴承的内圈为内齿轮，所述动力源的小齿轮内啮合于所述交叉滚子轴承的内圈。
[0013]本发明的土压平衡顶管机的进一步改进在于:所述传力环和所述箱体之间设置有唇形密封圈。
[0014]本发明的土压平衡顶管机的进一步改进在于:所述壳体包括前壳体以及后壳体，所述前壳体的前端连接于所述刀盘驱动机构，所述前壳体的后端套接于所述后壳体的前端；所述壳体内部设置有多个铰接油缸，所述铰接油缸的一端铰接于所述前壳体的内壁，其另一端铰接于所述后壳体的内壁；所述前壳体和所述后壳体之间设置有密封圈。在本发明的土压平衡顶管机的掘进过程中，通过控制铰接油缸的伸缩可以调整前壳体和后壳体之间轴线的夹角，从而改变土压平衡顶管机的姿态以及掘进方向。
[0015]本发明的土压平衡顶管机的进一步改进在于:所述后壳体的外侧设置有多个卡扣保护凸块；所述卡扣保护凸块为楔形，所述卡扣保护凸块的尖端朝向所述后壳体的前端。
[0016]本发明的土压平衡顶管机的进一步改进在于:所述螺旋输送机包括输送筒体、螺杆、闸门以及用于驱动螺杆转动的螺旋驱动机构；所述输送筒体的一端连通于所述中心筒体，其另一端连通于所述螺旋驱动机构，所述螺旋驱动机构连接于所述闸门；所述螺杆设置于所述输送筒体以及所述螺旋驱动机构的内部，所述螺杆的侧面设置有螺旋叶片。
[0017]本发明的土压平衡顶管机的进一步改进在于:所述螺旋驱动机构包括螺旋驱动箱体、传力环、大齿轮以及动力源；所述传力环通过轴承安装于所述螺旋驱动箱体内部，环形的所述大齿轮固定连接于所述传力环，所述传力环的内侧连接于所述螺杆的螺旋叶片的外侧边沿；所述动力源包括电机、减速器以及小齿轮，所述电机通过所述减速器驱动所述小齿轮转动，所述小齿轮外啮合于所述大齿轮。
[0018]本发明的土压平衡顶管机的进一步改进在于:所述闸门通过一弯管连接于所述螺旋驱动机构；所述闸门包括门板、闸门油缸以及两个闸门框板；两个闸门框板互相平行，安装于所述弯管的开口处，两个闸门框板均开设有泥浆出口，所述门板插设于两个闸门框板之间，所述闸门油缸用于驱动所述门板在两个所述闸门框板之间往复运动。
[0019]本发明的土压平衡顶管机具有结构紧凑、性能可靠、操作便捷、自动化程度高的优点。可以在施工空间苛刻的条件下，充分利用顶管的可用空间，在不减少任何功能的前提下，大大压缩主机的整体尺寸。
【附图说明】
[0020]图1所示为本发明的土压平衡顶管机的立体视图；
[0021]图2所示为本发明的土压平衡顶管机的剖视图；
[0022]图3为本发明中的刀盘驱动机构的剖视图；
[0023]图4为图3中动力源的小齿轮处的局部放大图；
[0024]图5为本发明中的壳体的剖视图；
[0025]图6为一种现有技术中的管幕的钢管节的截面视图；
[0026]图7为本发明中的螺旋输送机的剖视图；
[0027]图8为图7中动力源和螺旋驱动箱体连接处的局部放大图；
[0028]图9为本发明中的闸门的正面视图；
[0029]图10为本发明中的闸门的截面视图。
【具体实施方式】
[0030]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0031]下面结合附图介绍本发明的土压平衡顶管机。
[0032]如图1和图2所示，本发明的土压平衡顶管机包括切削刀盘10、刀盘驱动机构20、壳体30以及螺旋输送机40。切削刀盘10的背面设置有土仓12。刀盘驱动机构20包括中心筒体21、传力环24、以及用于驱动传力环24转动的动力源22。传力环24连接于切削刀盘10的背面，中心筒体21连通于土仓。壳体30为筒形，壳体30的前端连接于刀盘驱动机构20。螺旋输送机40由壳体30的后端伸入壳体30内部，并连通于中心筒体21。使用时本发明的土压平衡顶管机设置于钢管节的端部，用于在土层内部掘进。切削刀盘10在刀盘驱动机构20的驱动下旋转切削土层，泥土穿过切削刀盘10进入土仓12，随后泥土从土仓12中进入中心筒体21，连通于中心筒体21的螺旋输送机40用于将泥土从中心筒体21运输至土压平衡顶管机的尾部。
[0033]如图1所示，切削刀盘10为圆形。切削刀盘10的正面安装有中心刀13、切削刀14以及先行刀15。中心刀13、切削刀14以及先行刀15用于在切削刀盘10转动的过程中切碎土压平衡顶管机前方的土层。土仓12设置于切削刀盘10的背面，土仓12和切削刀盘10为一体化设计。
[0034]如图2和图3所示，刀盘驱动机构20具体包括:箱体28、交叉滚子轴承23、中心筒体21、传力环24、以及动力源22。箱体28为圆柱形，中心筒体21设置于箱体28的内部。传力环24以及交叉滚子轴承23设置于所述箱体的内部并且环绕于中心筒体21的外侧。筒状的传力环24和圆柱形的箱体28轴线重合。传力环24的一端从箱体28的前端伸出并通过螺栓固定连接于切削刀盘10的背面，传力环24的另一端通过螺栓连接于交叉滚子轴承23的内圈。交叉滚子轴承23的外圈通过螺栓固定连接于箱体28的后端端板的内表面。传力环24和箱体28之间设置有唇形密封圈25，唇形密封圈25设置于传力环24的内侧以及外侧。唇形密封圈25可以防止泥浆从传力环24和箱体28之间的空隙渗入箱体28内部。
[0035]如图3和图4所示，动力源22固定安装于箱体28的后端端板的外表面，本实施例中包括3组动力源22，分别设置于中心筒体延伸段29的两侧和底部，在图3中中心筒体延伸段29两侧的动力源22没有画出。动力源22用于驱动传力环24以及切削刀盘10进行转动。每个动力源22均包括一电机221、一减速器222、两个轴承223、一轴承座224以及一小齿轮225。减速器222以及电机221通过轴承座224固定安装于箱体28的后端端板。如图4所示，小齿轮225的齿轮轴通过两个轴承223固定安装于箱体28的内部，电机221通过减速器222驱动小齿轮225转动。交叉滚子轴承23的内圈为内齿轮，动力源22的小齿轮225内啮合于交叉滚子轴承23的内圈。在中心筒体延伸段29的内壁安装有土压传感器
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[0036]图1和图5所示，壳体30为筒形，其包括前壳体31以及后壳体32。前壳31体的如端连接于刀盘驱动机构20的后端，肖U壳体31的后端套接于后壳体32的如端。壳体30内部设置有多个铰接油缸33，铰接油缸33的一端铰接于前壳体31的内壁，其另一端铰接于后壳体32的内