超大直径刀盘制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超大直径刀盘，解决现有技术中超大直径盾构刀盘不方便运输，不便换刀的技术问题。该超大直径刀盘包括中心块和布设在中心块周边的多个刀盘边块，中心块和刀盘边块组拼成刀盘，中心块和主刀盘边块均为中空箱体，相邻主刀盘边块和副刀盘边块之间为刀盘开口，刀盘开口与刀盘后方的泥水仓连通，中心块和主刀盘边块的前面板上均设有多个常压可更换刀具。该超大直径刀盘有效解决了超大直径盾构刀盘不便运输的问题，而由于中心块和主刀盘边块的内部与刀盘前方掌子面处以及后方的泥水仓隔开，刀盘前方掌子面处以及后方的泥水仓中为高压环境，而中心块和主刀盘边块内为常压环境，便于更换刀具。

Ultra-large diameter cutter head

【技术实现步骤摘要】
超大直径刀盘
本技术涉及盾构机
，具体涉及一种超大直径刀盘。
技术介绍
目前，直径12m以内的盾构隧道施工技术渐趋成熟，但国内超大直径盾构隧道施工技术尚处起步阶段，超大直径盾构隧道一般是指直径14m以上的盾构隧道，其一般用于公路、轨道交通等建设项目，可以满足双层4/6车道或单层3车道的需求，建成通车后具有强大的通行能力。盾构设备是超大直径盾构隧道项目成败的关键，超大直径盾构隧道因其横断面尺寸及结构顶覆土要求，掘进过程中不可避免遭遇多个土层，因此，盾构设备需要有较高的可靠性和技术先进性，以满足隧道所在地可能出现的复杂的水文、地质、沿线建筑物等环境。比如，盾构设备在地下较深处可能会遇到强度接近100MPa的花岗岩，仅仅依靠盾构设备的直接切削，效率低下、施工可靠性差、风险大，因此，盾构设备本身配置应当具有较强的适应性和鲁棒性。另外，由于超大直径盾构隧道内径巨大，对应的盾构设备尺寸巨大，盾构设备的刀盘等各部分难以由生产场地运输到施工场地，因此，用于超大直径盾构隧道施工的盾构设备需要降低运输到施工场地的困难。公开号为CN203905953U的中国专利文献记载了一种硬岩快速掘进机，它包括壳体，壳体的前端安装有刀盘，刀盘包括沿壳体中心轴设置的中心刀盘，中心刀盘的圆周外围设有多个分块式刀盘，各个分块式刀盘与中心刀盘可拆卸连接，相邻的分块式刀盘之间也可拆卸连接；壳体的前部沿径向开设有一个可进入壳体前端的通道。该硬岩快速掘进机目的是使刀盘各组成部分可拆分，以便于在刀盘的某部分磨损时，将该部分从整体刀盘上拆分后维修，这种可拆分维修的设计方式使得刀盘整体不够紧固，缩短刀盘的寿命，不能用于超大直径盾构隧道施工。另外，该硬岩快速掘进机换刀不方便，且预防刀盘被困等抗风险能力较差。公开号为CN105507911A的中国专利文献记载了一种盾构机的刀盘及盾构机，刀盘包括刀盘架，刀盘架具有前工作面、多个主辐条臂，每个主辐条臂内限定出具有出入口的常压腔，出入口位于刀盘架的后侧；常压更换式刀具组件，常压更换式刀具组件包括安装座、可拆卸的刀具和切换件，刀具和切换件的前后相对位置可切换地设在安装座上，主辐条臂的前表面设有常压更换式刀具组件，刀盘工作时，切换件位于刀具的后侧以间隔刀具和常压腔，更换刀具时，切换件位于刀具的前侧以使刀具与常压腔连通且常压腔与刀盘的前工作面所处的环境间隔开。该专利文献记载的盾构机的刀盘包含用于换刀的常压腔，但是，该盾构机的刀盘为整体式设计，运输不便，另外，其布设的可更换刀具的类型较为单一，不适于超大直径隧道的掘进工作，且对于重达几十公斤的刀具，如何更换也是其面临的问题。
技术实现思路
本技术旨在提供一种超大直径刀盘，解决现有技术中用于超大直径盾构隧道施工的盾构设备不方便运输，不方便换刀的技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：设计一种超大直径刀盘，包括中心块和布设在所述中心块周边的多个刀盘边块，所述中心块和刀盘边块组拼成所述刀盘，所述刀盘边块包括依次间隔排列的主刀盘边块和副刀盘边块，相邻所述主刀盘边块和所述副刀盘边块之间为刀盘开口，所述中心块和主刀盘边块均为中空箱体，所述中心块和主刀盘边块内部连通，在所述中心块背面设有换刀开口，所述中心块和主刀盘边块的前面板上均设有多个常压可更换刀具，所述中心块、主刀盘边块和副刀盘边块拼装后焊接为整体。优选的，在所述换刀开口后方设有工装容纳箱，所述工装容纳箱的背面设有供换刀人员进出的换刀门；所述工装容纳箱中设有刀具运输装置；所述刀具运输装置包括安装在所述工装容纳箱顶部的移动支架和安装在所述移动支架上的吊机，所述移动支架包括横向导轨和轴向导轨，所述横向导轨至少两个，所述轴向导轨通过滑轮安装在所述横向导轨上，所述吊机通过滑轮安装在所述轴向导轨上。优选的，所述轴向导轨包括内支撑梁和外伸缩梁，所述内支撑梁安装在所述横向导轨上，所述吊机安装在所述外伸缩梁上，所述外伸缩梁与所述内支撑梁滑动配合，使得所述外伸缩梁能够延伸进入所述换刀开口而带动所述吊机吊起刀具到达相应的换刀工位。优选的，所述工装容纳箱中还设有用于供换刀人员移动的行走平台，所述行走平台包括安装在所述工装容纳箱底部的支座、安装在所述支座上的下层可移动平台、安装在所述下层可移动平台上的上层平台；所述支座设有导向槽，所述下层可移动平台底部设有多个滚轮，所述导向槽内间隔设有多个用于限定所述滚轮行程的限位板；所述下层可移动平台和上层平台之间设有上爬梯，所述下层可移动平台靠近刀盘前端一侧设有下爬梯。优选的，在所述副刀盘边块上设有带压可更换刮刀和带压可更换单轴单刃滚刀；在所述主刀盘边块上设有常压可更换双轴双刃滚刀、常压可更换刮刀以及带压可更换刮刀。优选的，各所述常压可更换双轴双刃滚刀旁均设置有转速传感器、温度传感器和电涡流磨损传感器。优选的，所述刀盘的前面板上堆焊有耐磨复合钢板；所述刀盘的前面板边缘、外周面、以及背面均堆焊有合金耐磨块。优选的，所述刀盘开口设有限径格栅；所述主刀盘边块背面的边缘设有用于搅动泥水仓中泥浆的搅拌棒。本技术的有益技术效果在于：1.本技术提供的超大直径刀盘由多个分块组装而成，有效解决了超大直径盾构刀盘不便运输的问题。2.本技术提供的超大直径刀盘的中心块和主刀盘边块均为中空箱体结构，掘进时，中心块和主刀盘边块的内部与刀盘前方掌子面处以及后方的泥水仓隔开，刀盘前方掌子面处以及后方的泥水仓中为高水压/高土压环境，而中心块和主刀盘边块内为常压环境，便于更换刀具。3.在刀盘开口设有限径格栅，限径格栅可防止较大粒径岩块进入泥水仓内造成堵塞。4.通过转速传感器、温度传感器、电涡流磨损传感器监测刀具的运行状态，工作人员可间接判断前方土层情况，及时调整掘进参数，减小刀盘被困几率。5.该超大直径刀盘的前面板和后面板全覆盖有耐磨复合钢板，前倾过渡环、外周大圆环和后倾外周面均全覆盖有合金耐磨块，增强了刀盘的耐磨性能。6.在该超大直径刀盘上合理布设常压可更换刀具和带压可更换刀具，降低刀盘负重的同时增强了刀盘更换刀具的灵活性。7.根据刀盘在掌子面所处位置，合理布设数个单轴单刃滚刀，提高了滚刀的破岩能力，增大了刀具允许磨损量，提高刀具抗冲击能力。8.考虑各滚刀和刮刀的运行轨迹，在刀具的布局上，使得刀具轨迹覆盖整个掌子面，增强了刀盘的破岩能力。附图说明图1为本技术超大直径刀盘一实施例的结构示意图；图2为本技术超大直径刀盘一实施例中心块和刀盘边块的分解示意图；图3为本技术超大直径刀盘一实施例主刀盘边块的结构示意图；图4为本技术超大直径刀盘一实施例副刀盘边块的结构示意图；图5为图1的A-A剖视图；图6为图5中刀具运输装置的结构示意图；图7为图5中行走平台结构示意图；图8为本技术超大直径刀盘一实施例在刀盘内部更换刀具的示意图；图9为图1的中部放大视图；图10为本技术超大直径刀盘一实施例的外周面板的局部视图；图11为本技术超大直径刀盘一实施例后方视角的局部立体结构视图；图12为本技术超大直径刀盘一实施中刀盘前后压力环境的示意图；图13为本技术超大直径刀盘一实施中常压滚刀更换装置的爆炸图；图14为本技术超大直径刀盘一实施中常压可更换双轴双刃滚刀的安装示意图；图15为本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超大直径刀盘，其特征在于，包括中心块和布设在所述中心块周边的多个刀盘边块，所述中心块和刀盘边块组拼成所述刀盘，所述刀盘边块包括依次间隔排列的主刀盘边块和副刀盘边块，相邻所述主刀盘边块和所述副刀盘边块之间为刀盘开口，所述中心块和主刀盘边块均为中空箱体，所述中心块和主刀盘边块内部连通，在所述中心块背面设有换刀开口，所述中心块和主刀盘边块的前面板上均设有多个常压可更换刀具，所述中心块、主刀盘边块和副刀盘边块拼装后焊接为整体。

【技术特征摘要】
1.一种超大直径刀盘，其特征在于，包括中心块和布设在所述中心块周边的多个刀盘边块，所述中心块和刀盘边块组拼成所述刀盘，所述刀盘边块包括依次间隔排列的主刀盘边块和副刀盘边块，相邻所述主刀盘边块和所述副刀盘边块之间为刀盘开口，所述中心块和主刀盘边块均为中空箱体，所述中心块和主刀盘边块内部连通，在所述中心块背面设有换刀开口，所述中心块和主刀盘边块的前面板上均设有多个常压可更换刀具，所述中心块、主刀盘边块和副刀盘边块拼装后焊接为整体。2.根据权利要求1所述的超大直径刀盘，其特征在于，在所述换刀开口后方设有工装容纳箱，所述工装容纳箱的背面设有供换刀人员进出的换刀门；所述工装容纳箱中设有刀具运输装置；所述刀具运输装置包括安装在所述工装容纳箱顶部的移动支架和安装在所述移动支架上的吊机，所述移动支架包括横向导轨和轴向导轨，所述横向导轨至少两个，所述轴向导轨通过滑轮安装在所述横向导轨上，所述吊机通过滑轮安装在所述轴向导轨上。3.根据权利要求2所述的超大直径刀盘，其特征在于，所述轴向导轨包括内支撑梁和外伸缩梁，所述内支撑梁安装在所述横向导轨上，所述吊机安装在所述外伸缩梁上，所述外伸缩梁与所述内支撑梁滑动配合，使得所述外伸缩梁能够延伸进入所述换刀开口而带动所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁奎生，游永锋，郝超超，王彬彬，姜宗恒，崔伟，彭竞，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，中铁隧道股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44