一种TBM刀具换热管网冷却系统的制作方法

一种tbm刀具换热管网冷却系统
技术领域
1.本实用新型涉及tbm刀具领域，特别涉及一种tbm刀具换热管网冷却系统。


背景技术：

2.tbm（tbm，全断面隧道掘进机）作为一种先进的隧道施工一体化机械设备，被用于隧道硬岩掘进。tbm在破岩过程中刀盘与掌子面演示、岩渣剧烈摩擦，产生大量热量，而由于刀盘内部空间狭小通风不良，造成掌子面热量积聚，加上部分隧道围岩自身存在大埋深、高地温等不良地质条件，使得刀盘、刀座及刀具温度升高，硬度和耐磨性变差，不仅增大了磨损风险，还导致施工成本增加，施工效率降低。
3.目前，tbm刀盘通常采用喷水进行降温，即在刀盘面板前端安装一定数量的喷嘴，将冷却水通过喷嘴喷洒至掌子面，在降尘的同时起到一定降温作用。冷却水通过喷嘴喷洒至掌子面，在降尘的同时起到一定降温的作用。然而，虽然冷却水通过喷嘴喷洒可湿润掌子面，但与刀盘、刀座及刀具接触面积小、时间短，对刀盘、刀座及刀具的冷却效果有限。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种tbm刀具换热管网冷却系统，能够解决对刀具、刀座及刀盘的冷却效果有限的问题。
5.根据本实用新型的一种tbm刀具换热管网冷却系统，包括刀盘面板、中心回转接头、冷却水管路、回水管路、换热管和喷水喷头，刀盘面板设置有刀座；中心回转接头设置于刀盘面板上，用于连接tbm水管，刀具通过刀座连接于刀盘面板上；冷却水管路设置于刀盘面板上，并与中心回转接头连接；回水管路设置于刀盘面板上；换热管缠绕并贴设于刀座上，换热管分别与冷却水管路和回水管路连接；喷水喷头设于刀盘面板上，喷水喷头与回水管路的输出端连接，以使冷却水排至掌子面，对刀盘及刀具进行降温。
6.具体的，冷却水管路设置为多个并均敷设于刀盘面板上，多个冷却水管路由中心回转接头向四周辐射分布，回水管路与冷却水管路一一对应且并排布置。
7.进一步的，换热管的进水端和出水端分别设置有进水接头和出水接头，在刀盘面板的背侧设置有相对应的预留孔，进水接头和出水接头均固定穿设于预留孔，以使换热管接头外露。
8.优选的，刀盘面板的背侧设置有保护盖，进水接头和出水接头位于保护盖内，防止tbm掘进过程中渣料砸坏接头。
9.优选的，换热管为可拉伸结构，以防止换热管因刀盘形变而断裂漏水。
10.根据本实用新型实施例一种tbm刀具换热管网冷却系统，至少具有如下有益效果：通过中心回转接头、冷却水管路、回水管路、换热管和喷水喷头的配合使用，可在不增加刀具喷水消耗量的条件下，增加冷却水冷却刀具等的时间，从而改善冷却效果，对刀座冷却后以喷水形式对刀具进行二次冷却降温，较好地控制了刀具及其附属结构的温度，防止刀具等因高温而造成金属性能降低。
11.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明：
13.图1为本实用新型的结构图；
14.图2为本实用新型的刀座的剖视图；
15.图3为本实用新型的另一实施例的刀座的剖视图。
16.附图标记：刀盘面板1、刀座2、中心回转接头3、进水接头31、出水接头32、冷却水管路4、回水管路5、换热管6、喷水喷头7、模组8、盖板9。
具体实施方式
17.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.在本实用新型的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
20.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
21.参照图1，根据本实用新型的一种tbm刀具换热管网冷却系统，包括刀盘面板1、中心回转接头3、冷却水管路4、回水管路5、换热管6和喷水喷头7，刀盘面板1设置于刀座2；中心回转接头3设置于刀盘面板1上，中心回转接头3与tbm水管连接，刀具通过刀座2连接于刀盘面板1上；冷却水管路4设置于刀盘面板1上，并与中心回转接头3连接；回水管路5设置于刀盘面板1上；换热管6缠绕并贴设于刀座2上，以确保接触良好，保证传热效果；换热管6分别与冷却水管路4和回水管路5连接；喷水喷头7设于刀盘面板1上，喷水喷头7与回水管路5的输出端连接，以使冷却水排至掌子面，对具进行降温。
22.其中，中心回转接头3可360
°
自由旋转，使得刀具在旋转时始终与tbm水管连接，为对刀具冷却的喷水喷头7持续供水。
23.具体的，冷却水管路4设置为多个并均敷设于刀盘面板1上，多个冷却水管路4由中心回转接头3向四周辐射分布，敷设范围覆盖所有刀具，回水管路5与冷却水管路4一一对应且并排布置，即回水管路5同样设置为多个，并由中心回转接头3向四周辐射分布并敷设在
刀盘面板1上，敷设范围覆盖所有刀具，以更好的对刀具等进行冷却。
24.进一步的，换热管6的进水端和出水端分别对应设置有进水接头31和出水接头32，在刀盘面板1的背侧设置有相对应的预留孔（图中未示出），进水接头31和出水接头32均固定穿设于预留孔，以使进水接头31和出水接头32外露，便于更换维修接头。
25.参照图2，对于一些tbm产品，由于换热管6在刀具制作完成后无法更换或维修，使用时需要加强防护，为防止与换热管6相连的冷却水管路4和回水管路5脱落拉扯造成进水接头31和/或出水接头32损坏，进水接头31和出水接头32固定于刀盘面板1的背侧，而为了防止tbm掘进过程中渣料砸坏接头，刀盘面板1的背侧设置有保护盖，进水接头31和出水接头32位于保护盖内。
26.由于tbm掘进过程中刀具受力产生轻微形变，为了防止换热管6因刀具形变而断裂漏水，因此，换热管6为可拉伸结构。例如，换热管6的与进水接头31和出水接头32相连的一部分可设置为金属波纹管，其在一定范围内可以弹性拉伸形变；或者换热管的与进水接头31和出水接头32相连的一部分可设置为胶管。
27.参照图3，在一些实施例中，刀盘面板1上具有模组，刀座2和换热管6均设置于模组上。具体的，刀盘面板1的前侧开设有卡槽11，卡槽11内插设有模组8，刀座和换热管6均设置于模组8上，在卡槽11的开口处设置有盖板9，盖板上具有t型通槽，刀盘面板1上设置有相配合的螺纹孔，通槽和螺纹孔通过一内六角螺栓进行固定，以使盖板9与刀盘面板1螺栓连接，以限制模组滑出卡槽；盖板9上设置有与刀座相对布置的通口，模组8的前侧止抵于盖板9。
28.本实用新型的一种工作方式如下：tbm各部分组装完成后，接通电源，打开供水阀门，启动各系统联调联试，刀盘启动后，冷却水经tbm水管通过中心回转接头3并依次进入冷却水管路4和换热水管，对刀座2及周边环境进行降温，再经回水管路5通过喷水喷头7排出掌子面 ，对刀盘面板1、刀座2和刀具进行二次降温。
29.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。