一种具有滚刀装置的高效顶管机刀盘的制作方法

本发明涉及顶管机领域，尤其涉及一种具有滚刀装置的高效顶管机刀盘。

背景技术：

近年来，隧道挖掘时虽然分为挖掘硬岩的隧道掘进机(tbm)和专用于软土层掘进的顶管机。然而，切刀在压缩强度为50～100kpa/cm2软岩层不能有效挖掘，而在顶管机刀盘上安装的滚刀，在切割并挖出软土时，粘土易附着在滚刀刀刃之间，这就导致滚刀将会过早地磨损和滚刀及顶管机刀盘旋转轴的旋转扭矩增加，所以顶管机必须停下来清洗及更换滚刀刀具，而且滚刀安装在刀盘上，如果刀具损坏，极难更换刀具，这就大大降低了顶管机的工作效率；

在公开号为jp1994017918y2中，尽管可以应用带有一定刀刃倾角的滚刀，但是即使将该方法应用于顶管机的刀盘结构中，刀盘本身就是被挖掘的土壤粘附的原因，很难消除泥土粘附，也就更会导致顶管机工作效率低下；

因此，需要一种能够抑制泥土附着并且能够适应软岩层钻孔的滚刀装置和顶管机刀盘来提高顶管机工作效率。

技术实现要素：

因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明的目的在于利用一种刮土装置及刀具刀刃角度解决泥土粘附的问题；本发明是通过以下技术方案实现上述目的：

一种具有滚刀装置的高效顶管机刀盘，包括壳体，所述壳体前端设置有刀盘，所述刀盘前端中部设置有中心刮刀，所述刀盘前端面开设有排渣孔，所述刀盘前端靠近中心刮刀成对设置有右旋滚刀和左旋滚刀；所述右旋滚刀与左旋滚刀输入端分别设置有右旋齿轮和左旋齿轮；所述右旋齿轮和左旋齿轮啮合连接，所述右旋齿轮输入端设置有小电机；所述壳体内部中间设置有挡土板，所述壳体内壁靠近挡土板后侧设置有齿圈；所述齿圈通过外部机架设置的电机一实现转动；所述壳体内壁靠近齿圈和挡土板之间设置有电刷圈；所述右旋滚刀和左旋滚刀外部牙形相匹配；

所述中心刮刀右端设置有连接座，所述连接座后端设置有刀盘转轴；所述刀盘转轴后端设置有配电柱，所述配电柱后端外侧设置有输电柱。

优选的，所述连接座前端面开设有倾斜部。

优选的，所述电刷圈和输电柱分别通过外部电源与小电机构成零火线回路。

优选的，所述刀盘与挡土板之间设有后置的螺旋式输送器。

本发明有益效果：

1、利用双滚刀左右旋合，每个右旋滚刀左旋滚刀自转形成类似钻头的效果，将泥土粉碎并且将滚刀上附着的泥土互相刮掉；且右旋滚刀左旋滚刀刀刃按照一定角度螺旋，更易粉碎泥土；

2、采用小体积右旋滚刀左旋滚刀，在土下作业时方便更换，并且刀盘后方具有大空间，如果刀盘及右旋滚刀左旋滚刀长时间使用发生了泥土粘刀及刀具损坏的现象，方便工人清洗及更换刀具；

3、减少了泥土附着的可能，延长了滚刀使用寿命，并且降低了右旋滚刀左旋滚刀及刀盘转轴扭矩。

附图说明

图1为本发明前视图。

图2为本发明轴测图。

图3为本发后视轴测图。

图4为本发明滚刀装置正视图。

附图标记说明：

90、壳体；100、刀盘；101、挡土板；102、中心刮刀；103、齿圈；104、电刷圈；110、右旋滚刀；111、左旋滚刀；112、右旋齿轮；113、小电机；114、左旋齿轮；120、排渣孔；130、刀盘转轴；131、配电柱；132、输电柱；133、连接座；134、倾斜部。

具体实施方式

本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于本发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例；然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例；另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。

如图1、图2、图3所示，一种具有滚刀装置的高效顶管机刀盘，包括：壳体90、刀盘100、挡土板101、中心刮刀102、齿圈103、电刷圈104、右旋滚刀110、左旋滚刀111、右旋齿轮112、小电机113、左旋齿轮114、排渣孔120、刀盘转轴130、配电柱131、输电柱132，连接座133和倾斜部134；

所述壳体90内具有刀盘100、挡土板101、齿圈103、电刷圈104；

所述刀盘100具有排渣孔120、刀盘转轴130，并安装有中心刮刀102、右旋滚刀110、左旋滚刀111、右旋齿轮112、小电机113、左旋齿轮114；

所述挡土板101安装在壳体90内部靠近齿圈103前端，将右旋滚刀110、左旋滚刀111、排渣孔120排出的泥土挡住，由后置的螺旋式输送器排出；

所述中心刮刀102安装在刀盘100前端中心，通过刀盘100转动将刀盘100中心处的泥土粉碎；

所述齿圈103安装在壳体90内部后端，通过本发明外部机架设置的电机一实现转动，使刀盘100以刀盘转轴130为旋转中心进行转动；

所述电刷圈104安装挡土板101与齿圈103之间，通过本发明外部机架设置的电刷杆连接，与配电柱131一起为小电机113提供电力；

如图1、图4所示，所述右旋滚刀110与左旋滚刀111一同安装在刀盘100前端，形成啮合效果，通过右旋齿轮112、小电机113、左旋齿轮114之间的传动，使右旋滚刀110向左旋转，左旋滚刀111向右旋转，并且刀盘100逆时针旋转，使得右旋滚刀110与左旋滚刀111形成类似于钻头的旋转效果，将刀盘100前端的泥土粉碎并排掉，并且右旋滚刀110与左旋滚刀111若粘附泥土，在右旋滚刀110与左旋滚刀111啮合处的后端就会利用相互啮合排土的效果将粘附的泥土排掉；

所述左旋滚刀111与右旋滚刀110一同安装在刀盘100前端，形成啮合效果，通过左旋齿轮114、小电机113、右旋齿轮112之间的传动，使左旋滚刀111向右旋转，右旋滚刀110向左旋转，并且刀盘100逆时针旋转，使得左旋滚刀111与右旋滚刀110形成类似于钻头的旋转效果，将刀盘100前端的泥土粉碎并排掉，并且左旋滚刀111与右旋滚刀110如果粘附泥土，在左旋滚刀111与右旋滚刀110啮合处的后端就会利用相互啮合排土的效果将粘附的泥土排掉；

所述右旋齿轮112安装在刀盘100前端，连接右旋滚刀110轴端、小电机113与左旋齿轮114，通过小电机113传输的周向力使右旋滚刀110与左旋齿轮114转动；

所述小电机113安装在刀盘100前端，连接右旋齿轮112，通过电刷圈104、配电柱131传输来的电力为右旋齿轮112提供周向力；

所述左旋齿轮114安装在刀盘100前端，连接右旋齿轮112、左旋滚刀111，通过右旋齿轮112传输的周向力为左旋滚刀111提供与右旋滚刀110相反的周向力；

所述排渣孔120安装在刀盘100前端，将中心刮刀102、右旋滚刀110、左旋滚刀111粉碎的泥土排到壳体90内部，刀盘100与挡土板101之间的刀盘100内部空腔中，由后置的螺旋式输送器将泥土排出；

所述刀盘转轴130一端安装在连接座133后端，另一端通过轴承连接安装在本发明外部机架后部空间中心，作刀盘100转动时的转轴中心；

所述配电柱131安装在刀盘转轴130后端，采用电刷原理与输电柱132通过凹槽卡扣式连接，使得在刀盘100旋转时，配电柱131还能为小电机113提供电力；

所述输电柱132采用电刷原理，通过凹槽卡扣式连接安装在配电柱131后端，使得在刀盘100旋转时，配电柱131还能为小电机113提供电力；

所述电刷圈104和输电柱132分别通过外部电源与小电机113构成零火线回路；

所述连接座133安装在刀盘100后端中心处，连接刀盘转轴130，通过刀盘转轴130传输来的周向力使刀盘100旋转；

所述倾斜部134为连接座133上一个特征，其将刀盘100接近中心位置的中心刮刀102、右旋滚刀110、左旋滚刀111粉碎的泥土通过重力作用排到壳体90内部，刀盘100与挡土板101之间的刀盘100内部空腔中，由顶管机后置的螺旋式输送器将泥土排出。

本发明的工作原理：

利用左旋滚刀111与右旋滚刀110互相啮合效果，通过传动使左旋滚刀111向右旋转，右旋滚刀110向左旋转；并且刀盘100逆时针旋转，使得左旋滚刀111与右旋滚刀110形成类似于钻头的旋转效果，将刀盘100前端的泥土粉碎并排掉；并且左旋滚刀111与右旋滚刀110如果粘附泥土，在左旋滚刀111与右旋滚刀110啮合处的后端就会利用相互啮合排土的效果将粘附的泥土排掉；且左旋滚刀111与右旋滚刀110刀刃按照一定角度螺旋，更易粉碎泥土的原理将之间附着的泥土刮掉，同时旋转更易粉碎泥土，使得不易粘土且刀盘100更平滑。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。