一种半圆顶管机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种半圆顶管机，包括盾体，所述盾体前进端安装摆动刀盘，所述盾体内设有刀盘驱动装置，刀盘驱动装置带动摆动刀盘，所述刀盘驱动装置包括驱动机、与驱动机的输出轴相连的摇杆组，所述摆动刀盘包括若干环形阵列的刀盘主梁，所述刀盘主梁上线型阵列刀具；刀盘主梁指向摆动刀盘圆心的一端连接有中心法兰，中心法兰与刀盘驱动装置的摇杆组转动连接，被摇杆组带动往复摆动。本实用新型专利技术采用的半圆形顶管机及其掘进方法，能够采用土压、泥水等多模式下的短距离掘进施工；能广泛应用于城市公路隧道以及隧道内联络通道等，相对于传统圆形断面具有更高的断面利用率，且具有较好的经济性能，操作简单易行。操作简单易行。操作简单易行。

【技术实现步骤摘要】
一种半圆顶管机


[0001]本技术涉及地下掘进机生产制造
，尤其是一种半圆顶管机。

技术介绍

[0002]随着地下空间的发展，顶管机作为一种地下施工设备，由其结构简单、安全高效、经济性能好等优点已经被广泛地应用于地下公路隧道、电力隧道、过街横通道、地铁站出口通道、综合管廊等工程建设中。
[0003]目前，国内外隧道施工使用的顶管机大多为圆形断面，但由于其断面利用率较低，市场上逐渐开发出现矩形、椭圆形、马蹄形等其它异形断面顶管机，通常情况下，工程费用与掘进设备切削断面呈正比例，也就是说，这些异形断面顶管机的经济成本高于圆形断面顶管机的经济成本。

技术实现思路

[0004]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的半圆顶管机，在保证断面利用率高的同时，还能够兼顾降低经济成本。
[0005]本技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种半圆顶管机，包括盾体，所述盾体前进端安装摆动刀盘，所述盾体内设有刀盘驱动装置，刀盘驱动装置带动摆动刀盘，
[0007]所述刀盘驱动装置包括驱动机、与驱动机的输出轴相连的摇杆组，所述摇杆组包括作为主动件的曲柄、活动连接于曲柄另一端的摇杆杆体，所述摇杆杆体上开设滑槽，滑槽一端靠近摇杆杆体端部，滑槽另一端延伸至超过摇杆杆体的中点，所述摆动刀盘包括若干环形阵列的刀盘主梁，所述刀盘主梁上线型阵列刀具；刀盘主梁指向摆动刀盘圆心的一端连接有中心法兰，中心法兰与刀盘驱动装置的摇杆组转动连接，被摇杆组带动往复摆动，
[0008]所述刀盘主梁为扇形，刀盘主梁的角度与相邻两刀盘主梁之间的夹角之和，为摆动刀盘的扇形顶角大小。
[0009]摇杆杆体与其中一根刀盘主梁固定相连。
[0010]所述摇杆杆体底端的相对位置保持不变，摇杆杆体绕其底端作往复摆动。
[0011]所述刀盘主梁组成扇形的摆动刀盘，所述摇杆杆体摆动角度的范围，与摆动刀盘的扇形顶角的补角大小相同。
[0012]所述刀盘主梁背离刀具的一面上安装有连接扭腿，所述连接扭腿自刀盘主梁的中间位置延伸至中心法兰处，与中心法兰固定相连。
[0013]所述刀盘主梁处还安装有中间固定环，中间固定环与中心法兰同心设置，中间固定环的直径小于摆动刀盘的直径且大于中心法兰的直径。
[0014]所述刀盘主梁的数量为单数，以中间位置的刀盘主梁为对称中心，其他刀盘主梁在中间刀盘主梁两侧对称设置。
[0015]本技术的有益效果如下：
[0016]本技术结构紧凑、合理，操作方便，采用半圆形的刀盘，结合刀盘采用摆动式结构对底层进行开挖，其主梁结构及刀具形式可根据不同地层进行设计，同时旋转角度也可根据地层进行调整设计，驱动形式也可根据需求进行调整设计，用于适用多种地层工况。
[0017]本技术采用的半圆形顶管机及其掘进方法，能够采用土压、泥水等多模式下的短距离掘进施工；能广泛应用于城市公路隧道以及隧道内联络通道等，相对于传统圆形断面具有更高的断面利用率，且具有较好的经济性能，操作简单易行。
[0018]本技术中的摆动刀盘区别于常规的刀盘，也区别于其他的传动机构往复运动的刀盘，本技术中通过维持同向转动的摇杆机构，带动刀盘实现往复运动，驱动机无需改变转向，因此驱动机的实际驱动过程比换向电机更稳定，曲柄的实际运动力中包含惯性，使得曲柄带动的摇杆杆体、摇杆杆体带动的摆动刀盘在运动过程中不易发生卡滞情况，从而提高摆动开挖的工作效率。
[0019]本技术中的刀盘主梁和中心法兰之间通过连接扭腿提高连接强度，刀盘主梁之间通过中间固定环提高整体的连接强度，保证摆动刀盘在运动过程中的可靠性。
[0020]本技术中的摆动刀盘的运动路径范围在0
‑
180
°
，在此范围内，扇形的摆动刀盘往复运动，摆动刀盘的自重对摆动刀盘的运动过程影响较小；举例参考0
‑
360
°
的运动范围，当摆动刀盘落到竖直方向最低点时，摆动刀盘要再翻回到水平直径上方，需要克服摆动刀盘自身的全部重力，对设备来说是额外的载荷；而且在长路径运动过程中，更容易与硬质渣土之间产生刚性冲击，刀具损坏率高。本技术将摆动刀盘的运动范围限制在0
‑
180
°
能够有效减少上述情况发生。
附图说明
[0021]图1为本技术的整体结构示意图。
[0022]图2为本技术的摆动刀盘正视图。
[0023]图3为本技术的摆动刀盘后视图。
[0024]图4为本技术的摇杆组初始状态示意图。
[0025]图5为本技术的摇杆组运动过程中的其中一个瞬间位置示意图。
[0026]图6为本技术的摇杆组运动过程中，摇杆杆体与曲柄第二次重合的位置示意图。
[0027]图7为本技术的摇杆组运动过程中，经过摇杆杆体与曲柄第二次重合的位置后的其中一个瞬间位置示意图。
[0028]其中：1、盾体；2、摆动刀盘；3、刀盘驱动装置；
[0029]201、刀盘主梁；202、中心法兰；203、连接扭腿；204、中间固定环；
[0030]301、曲柄；302、摇杆杆体；303、滑槽。
具体实施方式
[0031]下面结合附图，说明本技术的具体实施方式。
[0032]下面结合附图，说明本技术的具体实施方式。
[0033]如图1
‑
图7所示，本实施例的半圆顶管机，包括盾体1，盾体1前进端安装摆动刀盘2，盾体1内设有刀盘驱动装置3，刀盘驱动装置3带动摆动刀盘2，
[0034]刀盘驱动装置3包括驱动机、与驱动机的输出轴相连的摇杆组，摇杆组包括作为主动件的曲柄301、活动连接于曲柄301另一端的摇杆杆体302，摇杆杆体302上开设滑槽303，滑槽303一端靠近摇杆杆体302端部，滑槽303另一端延伸至超过摇杆杆体302的中点，摆动刀盘2包括若干环形阵列的刀盘主梁201，刀盘主梁201上线型阵列刀具；刀盘主梁201指向摆动刀盘2圆心的一端连接有中心法兰202，中心法兰202与刀盘驱动装置3的摇杆组转动连接，被摇杆组带动往复摆动，
[0035]刀盘主梁201为扇形，刀盘主梁201的角度与相邻两刀盘主梁201之间的夹角之和，为摆动刀盘2的扇形顶角大小。
[0036]摇杆杆体302为中心法兰202的组成部分，摇杆杆体302本质上即为中心法兰202，在中心法兰202上设置滑槽303，曲柄301的摆动端在滑槽303内作往返直线运动。
[0037]摇杆杆体302底端的相对位置保持不变，摇杆杆体302绕其底端作往复摆动。
[0038]刀盘主梁201组成扇形的摆动刀盘2，摇杆杆体302摆动角度的范围，与摆动刀盘2的扇形顶角的补角大小相同。
[0039]刀盘主梁201背离刀具的一面上安装有连接扭腿203，连接扭腿203自刀盘主梁201的中间位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半圆顶管机，包括盾体(1)，其特征在于：所述盾体(1)前进端安装摆动刀盘(2)，所述盾体(1)内设有刀盘驱动装置(3)，刀盘驱动装置(3)带动摆动刀盘(2)，所述刀盘驱动装置(3)包括驱动机、与驱动机的输出轴相连的摇杆组，所述摇杆组包括作为主动件的曲柄(301)、活动连接于曲柄(301)另一端的摇杆杆体(302)，所述摇杆杆体(302)上开设滑槽(303)，滑槽(303)一端靠近摇杆杆体(302)端部，滑槽(303)另一端延伸至超过摇杆杆体(302)的中点，所述摆动刀盘(2)包括若干环形阵列的刀盘主梁(201)，所述刀盘主梁(201)上线型阵列刀具；刀盘主梁(201)指向摆动刀盘(2)圆心的一端连接有中心法兰(202)，中心法兰(202)与刀盘驱动装置(3)的摇杆组转动连接，被摇杆组带动往复摆动，所述刀盘主梁(201)为扇形，刀盘主梁(201)的角度与相邻两刀盘主梁(201)之间的夹角之和，为摆动刀盘(2)的扇形顶角大小。2.如权利要求1所述的一种半圆顶管机，其特征在于：摇杆杆体(302)为中心法兰(202)的组成部分。3.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡琏，袁晓亮，李小岗，高秉功，冯彦涛，
申请(专利权)人：无锡中铁城轨装备有限公司，
类型：新型
国别省市：