专利名称：顶管机防回转翼装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有敷设或组装管道的或者带有放置管道或电缆装置的装置，特别是一种顶管机的部件。
背景技术：
在市政建设中，地下管线铺设，越来越多采用非开挖顶管施工法，现有的顶管机主要包括有刀盘、机壳、进排泥球阀及进水排泥管路、传动箱、减速器、切割电机、机内液压泵组，纠偏油缸、电控系统组成，施工作业时，顶管机的切割电机经减速器和传动箱驱动刀盘旋转，刀盘切削土体，并在液压缸的顶持下使顶管机作连续掘进作业，上述刀盘切削土体的工作扭距，是依靠顶管机的机壳和周围土体接触摩擦产生的反力矩实现力矩平衡，以保持顶管机稳定连续的掘进作业；但是，在不同的掘进线路上，土体的结构各不相同，因而，刀盘切削土体的工作扭矩是随着土体结构的变化而改变，由于机壳的光滑圆柱体和不同疏密或含水量土体接触，而机壳上产生的摩擦反力矩也各不相同，当刀盘工作扭矩大于机壳和周围土体间摩擦产生的反力矩时，土体卡制刀盘不能转动，而机壳在驱动动力的作用下出现机壳反转现象，这种现象在顶管机刀盘启动时，可能频繁地出现，致使顶管机难以正常运行；针对上述情况，操作者通过控制系统，使刀盘呈反向旋转，从而使壳体作被动地反转，并以不断反复变换刀盘旋转方向，以求保持机壳的平稳，显然，这种刀盘频繁换向的操作，不仅降低设备的运行效率，同时，也给顶管机的运行可靠性的使用寿命带来较大的负面影响；上述反复控制刀盘换向求保持机壳平稳的方法，通常在机壳转动角度不大时，尚可保持机壳的平稳，但是，这种方法的效果往往不理想，有时，可能使机壳旋转达180°，此时布设在机壳体的大量设备、配件由于机壳的大角度错位而造成无法预期的故障或甚至产生损坏，从而严重影响顶管机的正常工作，这是现有顶管机亟待解决的一大隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种顶管机防回转翼装置，它能增加刀盘工作扭矩的反向扭矩值，保证顶管机平稳运行，降低设备故障率，提高顶管机工作效率，延长设备使用寿命。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是顶管机包括有刀盘、机壳、传动机构、切割电机、液压泵组，切割电机和传动机构均固设在机壳内腔，切割电机经传动机构联接刀盘，其特点是在机壳的圆周上开设有贯穿机壳的开口，在机壳的开口中固设有防回转翼装置，防回转翼装置包括有壳体、防转翼、导向件、油缸，壳体内容置有导向件，导向件上分别固设有防转翼和油缸的柱塞，壳体上固设有油缸。当刀盘启动或刀盘工作旋转遭土体卡持时，可操控液压系统换向阀，使油缸中压力油推动柱塞，柱塞带动导向件作朝机壳外方向移动，固设于导向件上的防转翼随之伸出机壳插入土体，从而可建立较大的反向力矩，以防止机壳转动，当顶管机运行正常后，油缸柱塞带动防转翼收回缩入机壳内。
本发明利用防转翼伸出机壳插入土体的功能，加上机壳和土体间的摩擦，以较简单的结构，建立防止机壳转动所必需的反向力矩，克服了传统结构由于机壳在刀盘工作力矩作用下产生转动的种种痹端(如故障率高、工效低下、设备使用寿命短等)，且其使用操控方便，设备成本增加较少。
图1是本发明设置在顶管机的纵剖视示意图。
图2是图1中A向局部放大示意图。
图3是图2中B-B剖视示意图。
图4是本发明的液压系统原理图。
具体实施例方式参照图1，顶管机包括有顶管机的防回转翼装置1、刀盘2、机壳3、进排泥球阀及进水排泥管路4、传动机构(传动箱5、减速器6)、切割电机7、机内液压泵组8和纠偏油缸9等组成，其中进排泥球阀及进水排泥管路4、传动机构、切割电机7、液压泵组8和纠偏油缸9等设备均固定设置在机壳3内腔的各相应基座或支架上，切割电机7经减速器6和传动箱5联接，传动箱5的输出端联接刀盘2；其中机壳3可由两段组合构成，机壳3呈圆筒状，机壳3的前端设有固定传动箱5的座板，机壳3外伸端和座板间设置有加强筋，以加强座板的刚度和强度，机壳3外伸端的前外侧设置有刀盘2，在机壳外伸端沿纵轴向略后侧的适当位置处(即机壳3近刀盘2的位置)，在机壳3的圆周壁部，开设有贯穿机壳3的开口31，开口31呈圆形，在开口31上可安装防回转翼装置1，开口31的数量可为1个至4个，当其数量为2或大于2时，该开口31是均匀布设在机壳3的圆周上，开口31的孔中心线和机壳3筒体中心线呈垂直并相交。
参照图2、3，防回转翼装置1包括有壳体10、防转翼11、导向件12、密封圈13、固定座14、柱塞15、油缸16和油管17、18，其中
壳体10呈圆筒状，其内端设置有端盖101，端盖101以螺钉100固定在壳体10，端盖101的中心设置有通孔，该通孔用以穿伸固设油缸16，在端盖101中心通孔一侧设置有可穿伸油缸16的油管17的通孔102；壳体10内腔的工作段(和导向件12呈滑动配合段)开设有若干密封槽，密封槽内可安装密封圈13；壳体10的外端呈开口状，其外圆柱面穿伸并固定在机壳3的开口31通孔中，壳体10的外端开口处，可固设一挡板103，挡板103在平行于机壳3纵轴线方向的中心位置上开设有一槽104，槽104的长度略大于防转翼11的宽度，槽104的宽度略大于防转翼11的厚度，槽104可将防转翼11定位在槽104规范的方向上，此位，防转翼11可产生最大的有效反力矩；防转翼11是一板状体，其内端固设在导向件12的外端面，固定方式可为焊接、榫接或其他类似连接，防转翼11的外端为自由端，防转翼11板体面积和厚度可根据顶管机作业需要设定，防转翼11的高度应设定为导向件12收缩至内部限位时，其顶端应和机壳3的外表面齐平或略低；导向件12，是一筒状体，其外圆柱面和壳体10内腔工作段呈滑动配合，其外端呈平面状，该平面的外侧固设有防转翼11，该平面内侧固设有固定座14，导向件12内腔的内侧呈开口状，该内腔可容量动力油缸16和油管17；密封圈13，可采用防尘圈和YX密封圈组合，以防止泥尘渗入机壳3内腔损坏内部设备；油缸16，其液压传动系统如图4所示，油缸16的柱塞15外伸端和固定座14连接，油缸16的缸体穿伸并固定在壳体10的端盖101中心通孔处，油缸16的两工作腔分别连接油管17、18，其中外侧油管17自端盖101的通孔102穿伸引接至液压系统。
当需要建立机壳3反力矩时，操控液压系统(如图4)的换向阀19，压力油自油管18进入油缸16工作腔，并推动柱塞15朝机壳3的外侧方向移动，柱塞15连动导向件12和防转翼11，使防转翼11伸出机壳3的外侧，此时壳体3的转动趋向使土体被动土压力作用防转翼11的板体面上，形成反向力矩，该反向力矩和摩擦力矩的合成，构成刀盘扭矩的反作用力矩，无疑，能大大提高机壳3防转的效果，且本发明的防转翼11板体面积的大小可按顶管机的规格设定，防转翼11(即顶管机防回转翼装置1)的数量可根据顶管机的作业需要选择，从而大大改善顶管机的防壳体3旋转功能；其防转翼11位于机壳3前端近刀盘2处，使刀盘2略超出工作井井壁后，就能使防转翼11伸出机壳3实现其防机壳3旋转的功能；当不需要反力矩时，操控换向阀19，压力自油管17进入油缸16，柱塞15朝机壳3的内侧方向移动，防转翼11收入机壳3，顶管机可在无防转翼11阻力的条件下稳定地掘进。
权利要求
1.一种顶管机防回转翼装置，顶管机包括有刀盘、机壳、传动机构、切割电机、液压泵组，切割电机和传动机构均固设在机壳内腔，切割电机经传动机构联接刀盘，其特征在于a.在机壳(3)的圆周上开设有贯穿机壳(3)的开口(31)；b.在机壳(3)开口(31)中固设有防回转翼装置(1)；c.防回转翼装置(1)包括有壳体(10)、防转翼(11)、导向件(12)、油缸(16)，壳体(10)内容置有导向件(12)，导向件(12)上分别固设有防转翼(11)和油缸(16)的柱塞(15)，壳体(10)上固设有油缸(16)。
2.根据权利要求1所述的顶管机防回转翼装置，其特征是机壳(30)开口(31)的数量为1个至4个，防回转翼装置(1)的数量和开口(31)的数量对应相同。
3.根据权利要求1所述的顶管机防回转翼装置，其特征是防回转翼装置(1)的中心线和机壳(3)的中心线呈垂直相交。
4.根据权利要求1所述的顶管机防回转翼装置，其特征是机壳(3)开口(31)数量为2或大于2的开口(31)是均匀布设在机壳(3)的圆周上。
5.根据权利要求1所述的顶管机防回转翼装置，其特征是防回转翼装置(1)在机壳(3)的纵轴向位置是在机壳(3)的前端近刀盘(2)处。
6.根据权利要求1所述的顶管机防回转翼装置，其特征是壳体(10)上设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈(13)。
7.根据权利要求1所述的顶管机防回转翼装置，其特征是壳体(10)的内端固设有端盖(121)，端盖(121)中心通孔处固设有油缸(16)。
全文摘要
一种顶管机防回转翼装置，主要解决增加刀盘工作扭矩的反向扭矩值等技术问题，其采用技术方案是，在机壳上开设有贯穿机壳的开口，在该开口中固设有防回转翼装置，该装置包括有壳体、防转翼、导向件、油缸，壳体内容置有导向件，导向件上分别固设有防转翼和油缸柱塞，壳体上固设有油缸，适用于各式顶管机。
文档编号F16L1/028GK1734147SQ20041005340
公开日2006年2月15日 申请日期2004年8月3日 优先权日2004年8月3日
发明者陈根林, 方臻 申请人:煤炭科学研究总院上海分院