一种可改变刀盘开口率的机械装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可改变刀盘开口率的机械装置及其使用方法，涉及盾构机的既有刀盘，既有刀盘包括第一刀盘圆盘和周向间隔固定在其上的若干第一刀盘辐条，第一刀盘圆盘固定于盾构机的刀盘转轴上可绕其轴线旋转，机械装置包括第二刀盘圆盘和周向间隔固定在其上的若干第二刀盘辐条，第二刀盘圆盘通过轴承与刀盘转轴相连且可绕其轴线旋转，第一刀盘圆盘上周向间隔开设有若干第一圆盘钻孔，第二刀盘圆盘上开设有与第一圆盘钻孔相对应的第二圆盘钻孔；该使用方法通过改变第一刀盘圆盘与第二刀盘圆盘的周向相对位置以实现刀盘开口率的改变。本发明专利技术的优点是：无需拆卸刀盘即可改变刀盘开口率，可调节开口率范围大。

A mechanical device that can change the opening rate of cutter head and its application method

The invention discloses a mechanical device capable of changing the opening ratio of cutter head and its use method, which relates to the existing cutter head of shield machine. The existing cutter head includes the first cutter disk and several first cutter spokes fixed on it with circumferential interval. The first cutter disk disc fixed on the cutter disk axis of shield machine can rotate around its axis, and the mechanical device includes the second cutter disk disc and circumferential interval fixed. A number of spokes of the second cutter disc on which the second cutter disc is connected by bearings and can rotate around its axis. The first cutter disc has a number of first disc holes drilled at intervals last week. The second cutter disc has a second disc drill hole corresponding to the first disc drill hole. The method of using the second cutter disc by changing the circumferential phase of the first cutter disc and the second cutter disc. Change the position to realize the cutter head opening rate. The advantages of the present invention are that the opening rate of the cutter head can be changed without disassembling the cutter head, and the adjustable opening rate range is large.

【技术实现步骤摘要】
一种可改变刀盘开口率的机械装置及其使用方法
本专利技术涉及土木工程领域，具体涉及一种可改变刀盘开口率的机械装置及其使用方法。
技术介绍
刀盘是掘进机核心部件之一，也是盾构最前端部件，直接与岩土地质界面接触。刀盘开口率一般指刀盘开口区域面积与刀盘总面积的比值。这个值的选型关系到刀盘与地层的适应性，还影响在掘进过程中带压换刀。刀盘开口模式及开口率大小直接影响渣土流动性、刀盘刀具发热、磨损、切削效率和可靠性，以及开仓作业时进仓人员的安全。然而盾构在掘进过程中，刀盘的开口率往往是固定的，由此将对地层的适应性不强，有可能导致盾构超欠挖现象的发生，若在开挖过程中更换不同开口率的刀盘又较为困难且耗费时间。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种可改变刀盘开口率的机械装置及其使用方法，该机械装置包括在刀盘转轴上通过轴承连接另一刀盘圆盘，刀盘圆盘上周向间隔固定若干与原辐条相同的辐条，两个刀盘圆盘上对应开设圆盘钻孔，原辐条与新增辐条上也对应开设辐条钻孔，通过改变原辐条与新增辐条的周向相对位置从而实现刀盘开口率的调节。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种可改变刀盘开口率的机械装置，涉及盾构机的既有刀盘，所述既有刀盘包括第一刀盘圆盘和周向间隔固定在其上的若干第一刀盘辐条，所述第一刀盘圆盘固定于所述盾构机的刀盘转轴上可绕其轴线旋转，其特征在于所述机械装置包括第二刀盘圆盘和周向间隔固定在其上的若干第二刀盘辐条，所述第二刀盘圆盘通过轴承与所述刀盘转轴相连且可绕其轴线旋转，所述第一刀盘圆盘上周向间隔开设有若干第一圆盘钻孔，所述第二刀盘圆盘上开设有与所述第一圆盘钻孔相对应的第二圆盘钻孔。所述第一刀盘辐条一端部上开设有若干第一辐条钻孔，所述第二刀盘辐条一端部上开设有与所述第一辐条钻孔相对应的第二辐条钻孔。所述第一刀盘辐条与所述第二刀盘辐条的数量相同。所述第一刀盘辐条与所述第二刀盘辐条的形状相同。任一所述第一辐条钻孔的轴线到所述刀盘转轴的轴线的距离均相等。一种根据权利要求1-5任一所述的可改变刀盘开口率的机械装置的使用方法，其特征在于所述使用方法包括以下步骤：在盾构机的刀盘转轴上通过轴承连接第二刀盘圆盘，在第一刀盘辐条上开设距所述刀盘转轴的轴线距离均相同的若干第一辐条钻孔，在第二刀盘辐条上开设与所述第一辐条钻孔相对应的第二辐条钻孔；通过改变第一刀盘圆盘与所述第二刀盘圆盘的周向相对位置以实现刀盘开口率的改变。当不需要改变刀盘开口率时，所述第一刀盘辐条与所述第二刀盘辐条重合，所述第一辐条钻孔与所述第二辐条钻孔对齐并采用可拆卸螺栓插入其中进行固定，所述第一圆盘钻孔与所述第二圆盘钻孔对齐并采用可拆卸螺栓插入其中进行固定。改变所述刀盘开口率的具体过程为：转动所述第一刀盘圆盘，使所述第一刀盘辐条与所述第二刀盘辐条部分重合，部分所述第一辐条钻孔和部分所述第二辐条钻孔对齐并采用可拆卸螺栓插入其中进行固定。改变所述刀盘开口率的具体过程为：转动所述第一刀盘圆盘，使所述第一刀盘辐条与所述第二刀盘辐条互不重叠，所述第一圆盘钻孔与所述第二圆盘钻孔对齐并采用可拆卸螺栓插入其中进行固定。本专利技术的优点是：（1）无需拆卸刀盘即可改变刀盘开口率，具备灵活高效的特点；（2）辐条形状可根据不同盾构的刀盘形状作出改变，适应性较强；（3）可调节开口率范围大，可适应不同地层要求。附图说明图1为本专利技术中既有刀盘的结构示意图；图2为图1中A-A截面的示意图；图3为本专利技术中可改变刀盘开口率的机械装置的结构示意图；图4为图3中B-B截面的示意图；图5为本专利技术中第一刀盘辐条与第二刀盘辐条完全重合的示意图；图6为图5中C-C截面的示意图；图7为本专利技术中第一刀盘辐条与第二刀盘辐条互不重叠的示意图；图8为本专利技术中第一刀盘辐条与第二刀盘辐条部分重合的示意图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-8，图中标记1-12分别为：刀盘转轴1、第一刀盘圆盘2、第一刀盘辐条3、第一圆盘钻孔4、第一辐条钻孔5、轴承6、第二刀盘圆盘7、第二刀盘辐条8、第二圆盘钻孔9、第二辐条钻孔10、辐条螺栓11、圆盘螺栓12。实施例：如图1-8所示，本实施例具体涉及一种可改变刀盘开口率的机械装置及其使用方法，该机械装置包括在刀盘转轴1上通过轴承6连接另第二刀盘圆盘7，第二刀盘圆盘7上周向间隔固定若干与第一刀盘辐条3相同的第二刀盘辐条8，两个刀盘圆盘上对应开设圆盘钻孔，其上的辐条上也对应开设辐条钻孔，通过改变第一刀盘辐条3与第二刀盘辐条8的周向相对位置从而实现刀盘开口率的调节。如图1-2所示，本实施例涉及盾构机的既有刀盘，其包括第一刀盘圆盘2和第一刀盘辐条3，第一刀盘辐条3周向间隔固定在第一刀盘圆盘2的外周上；既有刀盘固定在刀盘转轴1上，即第一刀盘圆盘2的中心穿过刀盘转轴1并固定在其上，可随刀盘转轴1的转动而旋转。在第一刀盘圆盘2上周向间隔开设有若干第一圆盘钻孔4，在第一刀盘辐条3上远离刀盘转轴1的一端部开设有若干第一辐条钻孔5，任一第一辐条钻孔5的轴线到刀盘转轴1的轴线的距离均相等。如图3-4所示，本实施例中的可改变刀盘开口率的机械装置包括第二刀盘圆盘7和第二刀盘辐条8，第二刀盘辐条8周向间隔固定在第二刀盘圆盘7的外周上；第二刀盘圆盘7通过轴承6与刀盘转轴1相连，具体的，第二刀盘圆盘7中心开设有通孔，刀盘转轴1穿过该通孔，且两者之间设置有轴承，从而使得当刀盘转轴1转动时第二刀盘圆盘7不会随之转动。在第二刀盘圆盘7上周向间隔开设有与第一圆盘钻孔4相对应的若干第二圆盘钻孔9，在第二刀盘辐条8上开设有与第一辐条钻孔5相对应的若干第二辐条钻孔10，同样的，任一第二辐条钻孔10的轴线到刀盘转轴1的轴线的距离均相等，且第一圆盘钻孔4、第一辐条钻孔5、第二圆盘钻孔9和第二辐条钻孔10的轴线均与刀盘转轴1的轴线平行，从而确保第一刀盘辐条3和第二刀盘辐条8在部分重合的情况下，部分第一辐条钻孔5与部分第二辐条钻孔10仍能对齐。如图5-8所示，本实施例中既有刀盘设置在盾构机的前部，而机械装置则设置在既有刀盘后面，第一刀盘辐条3和第二刀盘辐条8的数量相等，形状相同，以便于开孔和调节刀盘开口率。如图5-8所示，本实施例中的可改变刀盘开口率的机械装置的使用方法分为以下三种情况：（1）当不需要改变刀盘开口率时，将既有刀盘与本机械装置重合，即第一刀盘辐条3和第二刀盘辐条8完全重合，使得第一刀盘圆盘2上的第一圆盘钻孔4与第二刀盘圆盘7上的第二圆盘钻孔9对齐，然后通过可拆卸的圆盘螺栓12插入其中进行固定，并且第一辐条钻孔5和第二辐条钻孔10也对齐，并通过可拆卸的辐条螺栓11插入其中进行固定；由于第二刀盘圆盘7通过轴承连接在刀盘转轴1上，故第一刀盘圆盘2随刀盘转轴1转动时第二刀盘圆盘7也将被既有刀盘带动而一起转动，从而不影响刀盘面的正常开挖。（2）当需要大幅度改变刀盘开口率时，将圆盘螺栓12和辐条螺栓11全部拆下，由于第二刀盘圆盘7通过轴承连接在刀盘转轴1上不随刀盘转轴1转动，故可将既有刀盘转动较大角度（该角度与第一圆盘钻孔4的数量有关，理论上可调整的角度为N=360°/n，N=1,2,3……n为第一圆盘钻孔4的个数），使得第一圆盘钻孔4与第二刀盘圆盘7上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可改变刀盘开口率的机械装置，涉及盾构机的既有刀盘，所述既有刀盘包括第一刀盘圆盘和周向间隔固定在其上的若干第一刀盘辐条，所述第一刀盘圆盘固定于所述盾构机的刀盘转轴上可绕其轴线旋转，其特征在于所述机械装置包括第二刀盘圆盘和周向间隔固定在其上的若干第二刀盘辐条，所述第二刀盘圆盘通过轴承与所述刀盘转轴相连且可绕其轴线旋转，所述第一刀盘圆盘上周向间隔开设有若干第一圆盘钻孔，所述第二刀盘圆盘上开设有与所述第一圆盘钻孔相对应的第二圆盘钻孔。

【技术特征摘要】
1.一种可改变刀盘开口率的机械装置，涉及盾构机的既有刀盘，所述既有刀盘包括第一刀盘圆盘和周向间隔固定在其上的若干第一刀盘辐条，所述第一刀盘圆盘固定于所述盾构机的刀盘转轴上可绕其轴线旋转，其特征在于所述机械装置包括第二刀盘圆盘和周向间隔固定在其上的若干第二刀盘辐条，所述第二刀盘圆盘通过轴承与所述刀盘转轴相连且可绕其轴线旋转，所述第一刀盘圆盘上周向间隔开设有若干第一圆盘钻孔，所述第二刀盘圆盘上开设有与所述第一圆盘钻孔相对应的第二圆盘钻孔。2.根据权利要求1所述的一种可改变刀盘开口率的机械装置，其特征在于所述第一刀盘辐条一端部上开设有若干第一辐条钻孔，所述第二刀盘辐条一端部上开设有与所述第一辐条钻孔相对应的第二辐条钻孔。3.根据权利要求1所述的一种可改变刀盘开口率的机械装置，其特征在于所述第一刀盘辐条与所述第二刀盘辐条的数量相同。4.根据权利要求1所述的一种可改变刀盘开口率的机械装置，其特征在于所述第一刀盘辐条与所述第二刀盘辐条的形状相同。5.根据权利要求2所述的一种可改变刀盘开口率的机械装置，其特征在于任一所述第一辐条钻孔的轴线到所述刀盘转轴的轴线的距离均相等。6.一种根据权利要求1-5任一所述的可改变刀盘开口率的机械装置的使用方法，其特征在于所述使...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立生，廖少明，赵国强，杨光辉，唐尧，徐伟忠，李怀洪，程驰浩，
申请(专利权)人：上海城建市政工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31