双盘盾构机掘进头制造技术

本发明专利技术属于盾构掘进技术领域，具体地涉及一种双盘盾构机掘进头。所述双盘盾构机掘进头包括主轴(3)、依次套设在主轴(3)上的一级刀盘(1)和二级刀盘(2)，所述一级刀盘位于主轴的端部且与主轴同步旋转用于对松软材质进行挖掘，所述二级刀盘在朝向所述一级刀盘的一侧设有用于对坚硬材质进行破碎挖掘的冲击单元，所述二级刀盘可转动的套设在所述主轴上，并沿所述主轴作往复直线运动。本发明专利技术能够根据被挖掘物硬度和材质，自适应调整结构，分别对软、硬土质岩石进行挖掘破碎，从而能够适应各种地质的掘进环境，避免使用过程中拆换刀具，有效的提高了挖掘效率，适用各种地质环境，在应用上具有广泛性、多功能性以及高效性。

Heading of double disc shield machine

The invention belongs to the shield tunneling technical field, and specifically relates to a double disc shield tunneling head. The heading head of the double-disk shield machine comprises a main shaft (3), a first-stage cutter head (1) and a second-stage cutter head (2) arranged successively on the main shaft (3). The first-stage cutter head is located at the end of the main shaft and rotates synchronously with the main shaft for excavating soft materials. The second-stage cutter head is provided on one side facing the first-stage cutter head for advancing hard materials. The impact unit for crushing excavation, the two-stage cutter head rotatable sleeve on the main shaft, and reciprocating linear motion along the main shaft. The invention can adjust the structure adaptively according to the hardness and material quality of the excavated object, excavate and break the soft and hard soil rock respectively, so as to adapt to various geological tunneling environments, avoid the removal of cutting tools in the course of use, effectively improve the excavation efficiency, apply to various geological environments, and have a wide range of applications. Versatile and efficient.

【技术实现步骤摘要】
双盘盾构机掘进头
本专利技术属于盾构掘进
，具体地涉及一种双盘盾构机掘进头。
技术介绍
盾构机，即盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械。使用盾构机进行挖掘过程中，如果遇到大的石头，常用的手段就是加压开仓，使用凿岩机之类的设备人工将石头破碎，或者采用土压盾构高转速低推力慢慢磨削推进，或者直接通过刮削刀盘刀具强行撕裂碎裂，但是以上这些方法存在耗时耗力、效率低、以及容易对刀盘刀具造成破坏性损伤的缺陷。为避免上述问题，针对盾构机挖掘过程中工程地段硬岩、软岩的不同强度和地质特点，对传统盾构机刀具进行了改进，主要根据刀具在软、硬岩中不同的破岩机理来进行设计和选择。这就需要人们在使用过程中，根据不同的地质特点，来更换合适的刀具，但是在施工中拆换盾构机刀具也是一项费时费力的工作。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种双盘盾构机掘进头，该掘进头能够根据被挖掘物硬度和材质来调节刀盘，同时具备软硬土质岩石挖掘破碎功能，从而有效的提高挖掘效率。实现本专利技术目的的技术解决方案为：本专利技术提供一种双盘盾构机掘进头，包括主轴、依次套设在主轴上的一级刀盘和二级刀盘，所述一级刀盘位于主轴的端部且与主轴同步旋转用于对松软材质进行挖掘，所述二级刀盘在朝向所述一级刀盘的一侧设有用于对坚硬材质进行破碎挖掘的冲击单元，所述二级刀盘可转动的套设在所述主轴上，并沿所述主轴在贴紧所述一级刀盘的第一位置和远离所述一级刀盘的第二位置之间作往复直线运动，所述冲击单元在所述第一位置时穿过所述一级刀盘进行破碎挖掘。优选地，所述一级刀盘上设有从所述一级刀盘中心沿径向延伸的槽孔，所述冲击单元穿过对应的所述槽孔并能够沿所述槽孔作径向移动。优选地，所述二级刀盘包括盘体，所述盘体沿中心对称设有用于安装所述冲击单元的T型槽，所述T型槽设置为沿所述二级刀盘径向延伸，所述冲击单元沿所述T型槽作径向移动，所述T型槽包括用于限制所述冲击单元轴向位移的第一通道和垂直于所述第一通道、用于伸出所述冲击单元的第二通道。优选地，所述冲击单元包括破碎锤和安装在所述破碎锤上的钎杆，所述破碎锤设置在所述第一通道中，所述钎杆从所述第二通道伸出且能够用于穿过所述槽孔。优选地，所述主轴旋转由液压马达驱动。优选地，所述一级刀盘和所述二级刀盘同轴联接，且所述二级刀盘的直径不大于所述一级刀盘的直径。优选地，所述双盘盾构机掘进头，包括用于驱动所述二级刀盘沿轴向作往复直线运动的驱动单元，所述驱动单元为液压缸。优选地，所述液压缸包括用于与所述二级刀盘相固定连接的缸套、伸入所述缸套并与所述缸套滑动配合的活塞杆，所述活塞杆套设在所述主轴上且所述活塞杆内孔与所述主轴间隙配合。优选地，所述一级刀盘在朝向挖掘方向的刀盘表面上从中心沿径向延伸设置有多个刮削刀座，相邻两个所述刮削刀座之间的角度相同，每个所述刮削刀座上沿径向设有多个刮削刀具。优选地，所述一级刀盘和二级刀盘边缘分别设有用于在所述第一位置时相互扣合的凸凹花键。本专利技术由于采用双刀盘机构，能够根据被挖掘物硬度和材质，自适应调整结构，选择合适的模式，分别对软、硬土质岩石进行挖掘破碎，从而能够适应各种地质的掘进环境，避免使用过程中拆换刀具，有效的提高了挖掘效率，适用各种地质环境，在应用上具有广泛性、多功能性以及高效性。同时本专利技术相对于庞大的盾构机系统来说，具有结构紧凑，体积小，安装、调试方便的优点，可以满足各种施工场合要求，在城建地下管网、轨道交通、水电气输送等地下管道施工中具有明显的优势。附图说明图1本专利技术一种实施方式的掘进头位于第二位置状态下的结构示意图；图2本专利技术一种实施方式的掘进头位于第一位置状态下的结构示意图；图3本专利技术中二级刀盘和液压缸驱动的结构示意图；图4A是本专利技术中一级刀盘背面结构示意图；图4B是本专利技术中一级刀盘侧面结构剖视图；图4C是本专利技术中一级刀盘正面结构示意图；图5A是本专利技术中二级刀盘正面结构示意图；图5B是图5A中A-A面剖视图；图5C是本专利技术中二级刀盘侧面结构剖视图；图5D是本专利技术中二级刀盘上任一冲击单元及驱动其径向滑动的驱动单元的结构剖视图。图中：1—一级刀盘、11—槽孔、12—花键凹槽、2—二级刀盘、20—盘体、21—花键凸台、22—T型槽、221—第一通道、222—第二通道、3—主轴、4—刮削刀座、5—刮削刀具、6—液压缸、61—活塞杆、62—缸套、63—固定架、7—钎杆、8—破碎锤、9—液压机构、10—定位缸、13—第一活塞杆、14—夹紧缸、15—第二活塞杆、16—第一缸套、161—油压腔、162—气压腔、17—第三活塞杆、18—滚珠。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。结合图1、图2，本专利技术提供一种双盘盾构机掘进头，包括主轴3、依次套设在主轴3上的一级刀盘1和二级刀盘2，所述一级刀盘1位于主轴3的端部且与主轴3同步旋转用于对松软材质进行挖掘，所述二级刀盘2在朝向所述一级刀盘1的一侧设有用于对坚硬材质进行破碎挖掘的冲击单元，所述二级刀盘2可转动的套设在所述主轴3上，并沿所述主轴3在贴紧所述一级刀盘1的第一位置和远离所述一级刀盘1的第二位置之间作往复直线运动，所述冲击单元在所述第一位置时穿过所述一级刀盘1进行破碎挖掘。当对松软材质进行挖掘时，所述一级刀盘1在所述主轴3的带动下进行旋转，从而来实现对松软材质的旋转式挖掘。当对坚硬材质进行挖掘时，需要将所述二级刀盘2从所述第二位置移动到所述第一位置，此时所述二级刀盘2与所述一级刀盘处于贴紧状态，所述冲击单元穿过所述一级刀盘1，通过所述冲击单元产生的冲力作用到坚硬材质上、以及所述一级刀盘1与所述二级刀盘2同步转动，从而实现对坚硬材质的多点冲击破碎挖掘。本专利技术由于采用双刀盘机构，能够根据被挖掘物硬度和材质，自适应调整结构，选择上述两种模式中的任一模式，分别对软、硬土质岩石进行挖掘破碎，从而能够适应各种地质的掘进环境，避免使用过程中拆换刀具，有效的提高了挖掘效率，适用各种地质环境，在应用上具有广泛性、多功能性以及高效性。结合图4A-4C，所述一级刀盘1上设有从所述一级刀盘1中心向边缘沿径向延伸的槽孔11，所述冲击单元穿过对应的所述槽孔11并能够沿所述槽孔11作径向移动，方便当所述二级刀盘2位于所述第一位置时，所述冲击单元能够从所述槽孔11中伸出，并且可以根据待冲击点的不同，沿径向调整所述冲击单元的位置，从而有效的提高冲击效率。结合图5A，所述二级刀盘2包括的盘体20，所述盘体20沿中心对称设有用于安装所述冲击单元的T型槽22，所述T型槽22设置为沿所述二级刀盘2径向延伸，所述冲击单元沿所述T型槽22作径向移动，所述T型槽22包括用于限制所述冲击单元轴向位移的第一通道221和垂直于所述第一通道221、用于伸出所述冲击单元的第二通道222，如图5B所示，具体的，所述第一通道221位于所述二级刀盘2内部，所述第二通道222垂直于所述第一通道221且从所述二级刀盘2表面延伸出去。在冲击挖掘过程中，根据待冲击点的位置不同，能够使得所述冲击单元沿所述T型槽22作径向移动，从而将所述冲击单元移动到对准所述待冲击点的位置进行冲击破碎挖掘。所述冲击单元的径向移动可以通过手动或自动控制来实现，只要采用现有技术中能够实现该效果的任一自动控制方式即可，此处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双盘盾构机掘进头，其特征在于，包括主轴(3)、依次套设在主轴(3)上的一级刀盘(1)和二级刀盘(2)，所述一级刀盘(1)位于主轴(3)的端部且与主轴(3)同步旋转用于对松软材质进行挖掘，所述二级刀盘(2)在朝向所述一级刀盘(1)的一侧设有用于对坚硬材质进行破碎挖掘的冲击单元，所述二级刀盘(2)可转动的套设在所述主轴(3)上，并沿所述主轴(3)在贴紧所述一级刀盘(1)的第一位置和远离所述一级刀盘(1)的第二位置之间作往复直线运动，所述冲击单元在所述第一位置时穿过所述一级刀盘(1)进行破碎挖掘。

【技术特征摘要】
1.一种双盘盾构机掘进头，其特征在于，包括主轴(3)、依次套设在主轴(3)上的一级刀盘(1)和二级刀盘(2)，所述一级刀盘(1)位于主轴(3)的端部且与主轴(3)同步旋转用于对松软材质进行挖掘，所述二级刀盘(2)在朝向所述一级刀盘(1)的一侧设有用于对坚硬材质进行破碎挖掘的冲击单元，所述二级刀盘(2)可转动的套设在所述主轴(3)上，并沿所述主轴(3)在贴紧所述一级刀盘(1)的第一位置和远离所述一级刀盘(1)的第二位置之间作往复直线运动，所述冲击单元在所述第一位置时穿过所述一级刀盘(1)进行破碎挖掘。2.根据权利要求1所述的双盘盾构机掘进头，其特征在于，所述一级刀盘(1)上设有从所述一级刀盘(1)中心沿径向延伸的槽孔(11)，所述冲击单元穿过对应的所述槽孔(11)并能够沿所述槽孔(11)作径向移动。3.根据权利要求2所述的双盘盾构机掘进头，其特征在于，所述二级刀盘(2)包括盘体(20)，所述盘体(20)沿中心对称设有用于安装所述冲击单元的T型槽(22)，所述T型槽(22)设置为沿所述二级刀盘(2)径向延伸，所述冲击单元沿所述T型槽(22)作径向移动，所述T型槽(22)包括用于限制所述冲击单元轴向位移的第一通道(221)和垂直于所述第一通道(221)、用于伸出所述冲击单元的第二通道(222)。4.根据权利要求3所述的双盘盾构机掘进头，其特征在于，所述冲击单元包括破碎锤(8)和安装在所述破碎锤(8)上的钎杆(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏军，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32