掘进机、掘进机刀盘以及换刀方法技术

本发明专利技术公开了一种掘进机刀盘，包括刀盘体，刀盘体上贯穿设有安装孔，安装孔中设有冷冻部，冷冻部连接有用于驱动冷冻部伸出或缩回刀盘体的驱动装置，冷冻部连接于用于向冷冻部内提供冷冻介质的冷冻管路。该掘进机刀盘中，由于设置了可伸缩的冷冻部，在更换刀具或维修作业中，冷冻部可以对掌子面前端土体进行插入点式冷冻来形成冷冻隔离层，以此来提高掌子面土体的强度和稳定性，为换刀作业提供安全、方便的操作环境；同时，由于冷冻部伸出刀盘体之外进行冷冻作业，能够减少对刀盘钢结构的冷冻，减少且降低破土舱冻土的无效作业。本发明专利技术还公开了一种包括上述掘进机刀盘的掘进机以及应用于上述掘进机刀盘的换刀方法。

【技术实现步骤摘要】
掘进机、掘进机刀盘以及换刀方法
本专利技术涉及隧道掘进设备
，特别涉及一种掘进机刀盘。此外，本专利技术还涉及一种包括上述掘进机刀盘的掘进机以及一种应用于上述掘进机刀盘的换刀方法。
技术介绍
掘进机是当今地下隧道掘进工程中主要的使用工具。刀盘作为掘进机的关键部件之一，其主要作用是对隧洞掌子面进行开挖。刀盘上设有刀具。目前，当刀具出现磨损或损坏时，需要工作人员进入土仓或泥水仓中作业。然而，由于土体未做加固，土体强度和稳定性不足，存在一定的塌方危险，同时，掘进机埋深较高的情况下，地下水的渗入对施工也会带来很大不便，尤其是在地质不稳定、极其恶劣的条件下，需对泥水仓加压以维持隧道掌子面的稳定，工作人员需要在加压环境下作业。可见，换刀操作时操作人员的人身安全难以保证。因此，如何提高刀具更换的安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种掘进机刀盘，能够保证对刀具的安全更换。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述掘进机刀盘的掘进机，其刀具能够安全地进行更换。本专利技术的另一目的是提供一种应用于上述掘进机刀盘的换刀方法，能够安全地进行刀具的更换。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种掘进机刀盘，包括刀盘体，所述刀盘体上贯穿设有安装孔，所述安装孔中设有冷冻部，所述冷冻部连接有用于驱动所述冷冻部伸出或缩回所述刀盘体的驱动装置，所述冷冻部连接于用于向所述冷冻部内提供冷冻介质的所述冷冻管路。优选地，所述刀盘体中设有封闭腔，所述安装孔贯穿设于所述封闭腔的侧壁上，所述冷冻管路设于所述封闭腔中。优选地，所有所述冷冻部分为若干组；在各组所述冷冻部中，所述冷冻部由所述冷冻管路依次连接形成冷冻回路。优选地，各所述冷冻部分别对应设有一个所述驱动装置。优选地，所述驱动装置为液压油缸，所述液压油缸连接有液压管路，所述液压管路设于所述封闭腔中。优选地，所有所述液压油缸分为若干组；每组所述液压油缸中，各所述液压油缸的供油口连接于同一主供油管路且各所述液压油缸的回油口连接于同一主回油管路。优选地，所述刀盘体的外周部设有环状的外周冷冻管路，所述外周冷冻管路的中心轴与所述刀盘体的中心轴平行或共线。优选地，所述冷冻部具有套管式结构，且所述冷冻部为朝向所述封闭腔内部开口的半封闭结构，且所述冷冻部的开口端连接所述冷冻管路。优选地，所述刀盘体包括中心圆筒和辐臂，所述辐臂包括主辐臂和次辐臂，所有所述主辐臂以所述中心圆筒为中心呈辐射状分布并连接于所述中心圆筒，相邻所述主辐臂之间通过环形梁连接所述次辐臂，所述中心圆筒与所述辐臂内均设有所述封闭腔。一种掘进机，包括掘进机刀盘，所述掘进机刀盘为如上述任意一项所述的掘进机刀盘。一种换刀方法，应用于如上述任意一项所述的掘进机刀盘，包括：所述掘进机刀盘中的驱动装置驱动所述掘进机刀盘中的冷冻部伸出所述掘进机刀盘中的安装孔且伸入于刀盘前面的掌子面中一定深度；向所述冷冻部提供冷冻介质，以将所述掌子面的土体冷冻形成冷冻隔离层。本专利技术提供的掘进机刀盘，包括刀盘体，刀盘体上贯穿设有安装孔，安装孔中设有冷冻部，冷冻部连接有用于驱动冷冻部伸出或缩回刀盘体的驱动装置，冷冻部连接于用于向冷冻部内提供冷冻介质的冷冻管路。掘进过程中，冷冻部相对于安装孔回缩，以避免冷冻部影响刀盘的正常施工，同时可以避免刀盘在旋转工作中对冷冻部的磨损破坏。当需要进行换刀作业时，尤其是需要在环境恶劣的条件下进行换刀作业时，驱动装置驱动冷冻部伸出安装孔且伸入于刀盘前面的掌子面中一定深度的土体或泥水中，向冷冻部输送冷冻介质，通过冷冻部中冷冻介质的冷冻作用，将掌子面的土体冷冻为强度与稳定性更高的冻土形成冷冻隔离层，同时可以有效防止地下水渗入刀盘中。该掘进机刀盘中，由于设置了可伸缩的冷冻部，在更换刀具或维修作业中，冷冻部可以对掌子面前端土体进行插入点式冷冻来形成冷冻隔离层，以此来提高掌子面土体的强度和稳定性，为换刀作业提供安全、方便的操作环境；同时，由于冷冻部伸出刀盘体之外进行冷冻作业，能够减少对刀盘钢结构的冷冻，减少且降低破土舱冻土的无效作业。本专利技术提供的包括上述掘进机刀盘的掘进机，其刀具能够安全地进行更换。本专利技术提供的换刀方法，能够安全地进行刀具的更换。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供掘进机刀盘中冷冻管路的分布图；图2为本专利技术所提供掘进机刀盘中液压管路的分布图；图3为本专利技术所提供掘进机刀盘中冷冻部的分布图；图4为本专利技术所提供掘进机刀盘中冷冻部的覆盖图。图1至图4中，1-主辐臂，2-环形梁，3-次辐臂，4-中心圆筒，5-中心刀具，6-滚刀，7-撕裂刀，8-切刀，9-刮刀，10-封闭腔，11-冷冻部，12-冷冻管路，13-液压油缸，14-液压管路，15-外周冷冻管路。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种掘进机刀盘，能够保证对刀具的安全更换。本专利技术的另一核心是提供一种包括上述掘进机刀盘的掘进机，其刀具能够安全地进行更换。本专利技术的另一核心是提供一种应用于上述掘进机刀盘的换刀方法，能够安全地进行刀具的更换。本专利技术所提供掘进机刀盘的一种具体实施例中，请参考图1至图4，包括刀盘体，刀盘体上贯穿设有安装孔，安装孔中设有冷冻部11，冷冻部11连接有用于驱动冷冻部11伸出或缩回刀盘体的驱动装置，冷冻部11连接于用于向冷冻部11内提供冷冻介质的冷冻管路12。其中，冷冻介质优选为冷水等冷冻液。掘进过程中，冷冻部11相对于安装孔回缩，以避免冷冻部11影响刀盘的正常施工，同时可以避免刀盘在旋转工作中对冷冻部11的磨损破坏。当需要进行换刀作业时，尤其是需要在环境恶劣的条件下进行换刀作业时，驱动装置驱动冷冻部11伸出安装孔且伸入于刀盘前面的掌子面中一定深度的土体或泥水中，向冷冻部11输送冷冻介质，通过冷冻部11中冷冻介质的冷冻作用，将掌子面的土体冷冻为强度与稳定性更高的冻土形成冷冻隔离层，同时可以有效防止地下水渗入刀盘中。需要说明的是，请参考图4，冷冻部11的数量可以根据实际需要进行设置，具体应使所有冷冻部11的冷冻范围覆盖整个刀盘掌子面。冷冻部11的伸缩方向优选为沿刀盘轴线掘进方向进行伸缩。当然，冷冻管路12的数量以及连接形式可以根据刀盘结构形式或者其他需要进行设置。本实施例中，由于设置了可伸缩的冷冻部11，在更换刀具或维修作业中，冷冻部11可以对掌子面前端土体进行插入点式冷冻来形成冷冻隔离层，以此来提高掌子面土体的强度和稳定性，为换刀作业提供安全、方便的操作环境；同时，由于冷冻部11伸出刀盘体之外，能够减少对刀盘钢结构的冷冻，减少且降低破土舱冻土的无效作业。进一步地，刀盘体中可以设有封闭腔10，安装孔贯穿设置在该封闭腔的侧壁上，冷冻管路12可以设置在封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掘进机刀盘，其特征在于，包括刀盘体，所述刀盘体上贯穿设有安装孔，所述安装孔中设有冷冻部(11)，所述冷冻部(11)连接有用于驱动所述冷冻部(11)伸出或缩回所述刀盘体的驱动装置，所述冷冻部(11)连接于用于向所述冷冻部(11)内提供冷冻介质的所述冷冻管路(12)。

【技术特征摘要】
1.一种掘进机刀盘，其特征在于，包括刀盘体，所述刀盘体上贯穿设有安装孔，所述安装孔中设有冷冻部(11)，所述冷冻部(11)连接有用于驱动所述冷冻部(11)伸出或缩回所述刀盘体的驱动装置，所述冷冻部(11)连接于用于向所述冷冻部(11)内提供冷冻介质的所述冷冻管路(12)。2.根据权利要求1所述的掘进机刀盘，其特征在于，所述刀盘体中设有封闭腔(10)，所述安装孔贯穿设于所述封闭腔(10)的侧壁上，所述冷冻管路(12)设于所述封闭腔(10)中。3.根据权利要求2所述的掘进机刀盘，其特征在于，所有所述冷冻部(11)分为若干组；在各组所述冷冻部(11)中，所述冷冻部(11)由所述冷冻管路(12)依次连接形成冷冻回路。4.根据权利要求3所述的掘进机刀盘，其特征在于，各所述冷冻部(11)分别对应设有一个所述驱动装置。5.根据权利要求3所述的掘进机刀盘，其特征在于，所述驱动装置为液压油缸(13)，所述液压油缸(13)连接有液压管路(14)，所述液压管路(14)设于所述封闭腔(10)中。6.根据权利要求5所述的掘进机刀盘，其特征在于，所有所述液压油缸(13)分为若干组；每组所述液压油缸(13)中，各所述液压油缸(13)的供油口连接于同一主供油管路且各所述液压油缸(13)的回油口连接于同一主回油...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，程永亮，何其平，彭正阳，薛静，暨智勇，熊晨君，罗丹，邓汝群，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43