一种具有溜渣功能的常压换刀刀盘副梁的制作方法

本发明涉及盾构装备制造技术领域，特别是指一种具有溜渣功能的常压换刀刀盘副梁。

背景技术：

随着城市发展对公共交通需求的不断提高，以高水压环境为突出特点的穿江、跨海隧道陆续施工建设，为适应高水压施工环境，配备常压换刀刀盘刀的盾构机被应用在此类隧道的施工中。常压换刀刀盘具有换刀快、安全的特点，但其本身开口率小，只为20%～30%，刀盘厚度大，一般为1.8m～2.2m，导致从掌子面掉落的渣土由刀盘前面板向盾构机土仓的流动缓慢，不能被及时排出的渣土在刀盘前面板底部堆积，刀盘转动时刀盘、刀具反复与堆积渣土作用，导致刀盘、刀具的磨损加剧，使刀盘主梁面临被磨穿的风险，引起严重的安全事故，而且会缩减刀具的使用寿命，同时较慢的渣土流动速率低不仅制约了盾构机的排渣效率，而且刀盘易结泥饼，泥饼一旦产生将严重影响刀盘掘进效率。

为了提高渣土由刀盘前面板向盾构机土仓的流动速率，本发明设计了一种可以溜渣的常压换刀刀盘副梁，该副梁能够铲起渣土，在刀盘转动到一定角度时，渣土经副梁溜渣槽溜入土仓。

技术实现要素：

本发明提出一种具有溜渣功能的常压换刀刀盘副梁，解决了常压换刀刀盘渣土由刀盘前面板向土仓流动速率慢的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有溜渣功能的常压换刀刀盘副梁，包括刀盘、主梁和副梁，主梁和副梁在刀盘上交替设置，主梁上设置有刮刀，刀盘的后部连接土仓，主梁上设置有常压更换刀具，副梁包括刀座板、溜渣板和挡渣板，溜渣板的侧壁垂直设置在挡渣板的中部，溜渣板上部的两侧设置刀座板，刀座板的外侧设置有切刀。

所述主梁和副梁的外侧设置有大圆环。

所述刀座板为弯曲形板，刀座板的一端搭接大圆环，刀座板的另一端搭接挡渣板。

所述两个相邻主梁之间设置有格栅i、格栅ii、格栅iii。

所述溜渣板和挡渣板的底部均搭接在环筋上。

所述常压更换刀具为滚刀或撕裂刀。

所述主梁和副梁在刀盘上均布设置有六处。

本发明的大圆环与挡渣板、刀座板形成铲斗状结构，在盾构工作过程中刀盘持续转动，转动过程中某一副梁由相对于围绕刀盘中心旋转过程中的最高位置向下旋转至最低点，与刀盘下方堆积的渣土接触时，该副梁一侧的渣土开始进入铲斗状结构和溜渣槽；该副梁继续旋转至水平位置，下一时刻铲斗状结构和溜渣槽内的渣土开始有向刀盘后方滑动的趋势；在该副梁由水平位置向刀盘最高点旋转的过程中，所述铲斗状结构和所述溜渣槽中的渣土沿所述溜渣槽滑落至土仓。

本发明的可溜渣常压换刀刀盘副梁解决了渣土由刀盘前面板向盾构机土仓的流动速率慢的问题，使得为适应高水压环境而配备常压换刀刀盘的盾构机在保证换刀安全性的同时提高了掘进效率；本发明减少了刀盘、刀具与掌子面掉落的渣土之间的反复作用，降低了刀盘主梁被磨穿的风险，同时提高了刀具使用寿命，降低了换刀次数，节约了施工成本，缩短了施工工期；本发明减小了常压换刀刀盘在工作中结泥饼的概率，使常压换刀刀盘的掘进效率得到了更好的保障。

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是本发明常压换刀刀盘的正面示意图；

图2是从刀盘斜后方观察的刀盘结构示意图；

图3是从刀盘侧前方观察的刀盘结构示意图；

图4是溜渣板和挡渣板的连接结构示意图；

图5是渣土在刀盘内的流动示意图。

图中：1-主梁，2-副梁，201-刀座板，202-切刀，203-溜渣板，204-挡渣板，3-环筋，4-格栅i，5-格栅ii，6-格栅iii，7-大圆环，8-土仓，9-常压更换刀具，10-刮刀，11-刀盘。

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1—5所示，本发明实施例提供了一种具有溜渣功能的常压换刀刀盘副梁，包括刀盘11、主梁1和副梁2，主梁1和副梁2在刀盘11上交替设置，主梁1上设置有刮刀10，刀盘11的后部连接土仓8，主梁1上设置有常压更换刀具9，副梁2包括刀座板201、溜渣板203和挡渣板204，溜渣板203的侧壁垂直设置在挡渣板204的中部，形成两个溜渣槽，方便渣土下溜；溜渣板203上部的两侧设置刀座板201，刀座板201的外侧设置有切刀202。

所述主梁1和副梁2的外侧设置有大圆环7，大圆环7焊接在主梁1和副梁2外侧。

所述刀座板201为弯曲形板，刀座板201弯成1/4圆弧形，刀座板201的一端搭接大圆环7，刀座板201的另一端搭接挡渣板204，大圆环与挡渣板、刀座板形成铲斗状结构，在刀盘接触渣土时，方便使得渣土进入溜渣槽，落入土仓8。

所述主梁1的侧面上设置有格栅i4、格栅ii5、格栅iii6，格栅用于限制由刀盘开口处进入盾构机土仓的渣土的粒径。

所述溜渣板203和挡渣板204的底部均搭接在环筋3上，环筋3是连接相邻主梁1的环形筋板，将主梁1连为一体，保证盾构过程的稳定性。

所述常压更换刀具9为滚刀或撕裂刀。

所述主梁1和副梁2在刀盘11上均布设置有六处，提高渣土的流动速率，避免其在刀盘前面板底部堆积甚至形成泥饼，影响盾构效率。

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
本发明提出了一种具有溜渣功能的常压换刀刀盘副梁，用以解决常压换刀刀盘渣土由刀盘前面板向土仓流动速率慢的问题，包括刀盘、主梁和副梁，主梁和副梁在刀盘上交替设置，主梁上设置有刮刀，刀盘的后部连接土仓，主梁上设置有常压更换刀具，副梁包括刀座板、溜渣板和挡渣板，溜渣板的侧壁垂直设置在挡渣板的中部，溜渣板上部的两侧设置刀座板，刀座板的外侧设置有切刀；本发明的可溜渣常压换刀刀盘副梁解决了渣土由刀盘前面板向盾构机土仓的流动速率慢的问题，使得为适应高水压环境而配备常压换刀刀盘的盾构机在保证换刀安全性的同时提高了掘进效率。

技术研发人员：张宁川;张华刚;张世伟;郑康泰
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：2018.02.01
技术公布日：2018.05.29