【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道及地下工程领域，具体涉及一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头及渣土改良型盾构机。
技术介绍
1、目前盾构施工装备设计制造功能完善性、结构复杂程度不断提高，但随着装备结构尺寸的增大，施工技术需求的提升，在装备设计改造和空间利用上出现了瓶颈，大型装备在有限的地下空间实施安装、拆除、吊运等工作存在困难，尤其是在狭小空间吊安拆刀盘、盾体及刀盘中心回转接头时，空间不足无法整体吊装安拆，极易造成碰撞损坏；而分体吊安、拆中心回转接头在有限的盾体主驱动内部空间更是实施困难，容易造成人员受伤，现场安装连接质量差，易造成管路连接错误，对盾构管路改良系统正常运行造成障碍，且土仓中心区域的渣土改良一直是个难题。因此设计尺寸更紧凑、改良管路更多、中心区搅拌改良更充分、能够在狭小空间整体吊装的回转中心，在盾构施工中有巨大需求和意义。
2、当前国内外盾构中心回转接头与盾体及刀盘的连接方式大多为中心支撑方式和中间支撑方式，中心回转接头的设计普遍为共轴套环密封形式，随着装备尺寸的增大，回转中心的长度越来越长，超长的尺寸在设计、组装、安拆、及稳定性上出现困难，且中心区域的改良主要为流体喷射改良、电机主动驱动旋转搅拌改良，配置复杂，改良效果不够充分。
技术实现思路
1、本专利技术为解决现有技术的不足，目的在于提供一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头及渣土改良型盾构机，采用本方案，设计尺寸更紧凑，改良管路更多，缩短了回转中心的长度，并提升了中心区域改良效果、实现了狭小空间下回转体与盾体及刀盘的整体吊
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，包括：
4、回转接头本体，所述回转接头本体和盾构刀盘同轴设置，所述回转接头本体和土仓隔板转动连接，且横向贯穿所述土仓隔板两侧，所述转动连接为沿自身轴线旋转；所述回转接头本体位于所述土仓隔板内部一端环向连接有若干向外延伸扩散的改良横臂；若干所述改良横臂内部中空，并和所述回转接头本体内部连通；若干所述改良横臂外侧还带有和自身内部连通的若干喷头；
5、法兰组件，所述法兰组件封闭设置于所述回转接头本体位于所述土仓隔板外的一端，所述法兰组件上带有若干和所述回转接头本体内部连通的流体通道，所述流体通道用于从外向所述回转接头本体内部输送流体；
6、每个所述喷头均通过一根液压油管和对应的一个所述流体通道连通。
7、相对于现有技术中，当前国内外盾构中心回转接头与盾体及刀盘的连接方式大多为中心支撑方式和中间支撑方式，中心回转接头的设计普遍为共轴套环密封形式，随着装备尺寸的增大，回转中心的长度越来越长，超长的尺寸在设计、组装、安拆、及稳定性上出现困难，且中心区域的改良主要为流体喷射改良、电机主动驱动旋转搅拌改良，配置复杂，改良效果不够充分的问题，本专利技术提供了一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，采用本方案，设计尺寸更紧凑，改良管路更多，缩短了回转中心的长度，并提升了中心区域改良效果、实现了狭小空间下回转体与盾体及刀盘的整体吊装，降低了人工对接的工作强度和难度，提升了结构的适应性水平。具体方案中，包括回转接头本体，回转接头本体一端连接有若干向外扩散的改良横臂，类似于爪型，从而便于喷头的分布，相对于现有技术中会在一根轴上依次套设若干套环并依次设置喷头的方式，本方案通过若干向外扩散的改良横臂，以及回转接头本体内部的若干液压油管布设，从而极大的缩短了回转中心的长度，在流体喷射改良的同时，也便于回转接头的整体安装与快速拆卸。另外，在回转接头本体另一端封闭连接有法兰组件，即法兰组件将回转接头本体另一端端口封闭，在法兰组件上带有若干流体通道，每个流体通道均连接有一个液压油管，故可通过流体通道将外部的液压油和改良剂输送到液压油管内，再通过液压油管将改良剂输送到喷头处向外喷出，或通过液压油管将液压油输送到各个电气部件内，如输送到刀盘磨损检测装置等；其中，回转接头本体一端和若干改良横臂可拆卸连接，如在回转接头本体端部设置环向的回转挡块，回转挡块局部伸出回转接头本体端部，在回转挡块外侧设置第一回转连接块，第一回转连接块带有l型环槽，通过l型环槽将回转挡块伸出部分压紧在土仓隔板上，并通过螺栓连接在土仓隔板上；其中改良臂为中空钢结构，横臂上可分布三个喷口，分别为横臂前喷口、土仓中心喷口、横臂后喷口，刀盘上向后分布刀盘中心喷口。
8、更进一步的方案，为便于接收外部的流体介质，并适配回转接头本体转动，所述法兰组件包括固定法兰和旋转法兰，所述旋转法兰一侧和所述回转接头本体一端封闭连接，所述固定法兰同轴且密封紧贴设置于所述旋转法兰另一侧；所述旋转法兰能相对于所述固定法兰旋转；
9、所述流体通道包括设置于固定法兰端面上且同轴设置的若干液压油环向滑槽和若干改良流体环向滑槽，以及设置于旋转法兰端面上若干液压油管路孔和改良剂管路孔；
10、若干所述液压油管路孔均和所述液压油环向滑槽连通，若干所述改良剂管路孔均和所述改良流体环向滑槽连通。本方案中，固定法兰被固定不动，旋转法兰则密封紧贴转动在固定法兰侧面，由于旋转法兰会做旋转运动，故在固定法兰上带有若干液压油环向滑槽和若干改良流体环向滑槽，将滑槽设置在固定法兰上，便于尽可能更多的接收流体介质；如旋转法兰端面沿着22道同心圆轨迹加工14个改良剂管路孔、8道改良剂液压油管路孔，22个通道与若干液压油管连接形成通路；如在固定法兰端面沿着22道同心圆轨迹加工出14个改良流体环向滑槽和与滑槽连接的14个改良流体管路通孔，加工8个液压油环向滑槽和与液压油环向滑槽连接的8个液压油通孔，流体从通孔经过滑槽流向旋转法兰的改良剂管路孔和液压油管路孔，实现流体联通；故通过环向滑槽的设计，便于旋转法兰在旋转过程中，改良剂管路孔和液压油管路孔始终能接收到各自输送的介质。
11、更进一步的方案，为便于集中分配输送液压油，若干所述液压油环向滑槽集中设置于所述固定法兰端面的中部，若干所述改良流体环向滑槽均位于若干所述液压油环向滑槽之外。
12、更进一步的方案，为便于将固定法兰固定连接，并将回转接头本体封闭保护在内，还包括固定在所述土仓隔板上的大圆柱筒，所述大圆柱筒和所述回转接头本体同轴设置，且所述回转接头本体位于所述大圆柱筒内部；所述固定法兰的直径大于所述旋转法兰的直径，所述大圆柱筒远离所述土仓隔板的一端和所述固定法兰超出所述旋转法兰的周向端部固定连接。其中，大圆柱筒两端均通过螺栓分别和土仓隔板以及旋转法兰的周向端部固定连接。
13、更进一步的方案，为便于中心区搅拌改良更充分，还包括反转搅拌组件，所述反转搅拌组件包括中心回转套筒，所述中心回转套筒同轴转动套设于所述回转接头本体上，且两者旋转方向相反；所述中心回转套筒位于所述土仓隔板内部一端环向带有若干搅拌棒；所述中心回转套筒位于所述土仓隔板外部一端和所述回转接头本体之间还设有换向单元。
14、更进一步的方案，为实现无动力换向，所述换向单元包括小圆柱筒和若干锥本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，所述法兰组件包括固定法兰(19)和旋转法兰(20)，所述旋转法兰(20)一侧和所述回转接头本体(6)一端封闭连接，所述固定法兰(19)同轴且密封紧贴设置于所述旋转法兰(20)另一侧；所述旋转法兰(20)能相对于所述固定法兰(19)旋转；
3.根据权利要求2所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，若干所述液压油环向滑槽(35)集中设置于所述固定法兰端面(32)的中部，若干所述改良流体环向滑槽(33)均位于若干所述液压油环向滑槽(35)之外。
4.根据权利要求1所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，还包括固定在所述土仓隔板(4)上的大圆柱筒(18)，所述大圆柱筒(18)和所述回转接头本体(6)同轴设置，且所述回转接头本体(6)位于所述大圆柱筒(18)内部；所述固定法兰(19)的直径大于所述旋转法兰(20)的直径，所述大圆柱筒(18)远离所述土仓隔板(4)的一端和所述固定法兰(19)超出所述旋转法兰
5.根据权利要求1所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，还包括反转搅拌组件，所述反转搅拌组件包括中心回转套筒(26)，所述中心回转套筒(26)同轴转动套设于所述回转接头本体(6)上，且两者旋转方向相反；所述中心回转套筒(26)位于所述土仓隔板(4)内部一端环向带有若干搅拌棒(28)；所述中心回转套筒(26)位于所述土仓隔板(4)外部一端和所述回转接头本体(6)之间还设有换向单元。
6.根据权利要求5所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，所述换向单元包括小圆柱筒(27)和若干锥形差速换向齿轮(24)，所述小圆柱筒(27)和所述回转接头本体(6)同轴设置，所述小圆柱筒(27)一端和所述土仓隔板(4)固定，所述小圆柱筒(27)的内侧环向均布有若干锥形齿轮轴(25)，若干所述锥形齿轮轴(25)沿所述小圆柱筒(27)径向设置，且和所述小圆柱筒(27)转动连接；若干所述锥形齿轮轴(25)上均同轴套设有锥形差速换向齿轮(24)；
7.根据权利要求6所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，所述小圆柱筒(27)另一端和所述法兰组件内侧面之间滑动密封连接。
8.根据权利要求5所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，若干所述搅拌棒(28)通过第二回转连接块(16)和所述中心回转套筒(26)端部环向紧压连接，所述中心回转套筒(26)端部和所述回转接头本体(6)之间设有正转中心回转密封(10)；所述土仓隔板(4)和所述中心回转套筒(26)外侧之间设有反转中心回转密封(9)。
9.根据权利要求1所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，所述改良横臂(5)上还连通有若干旁通管道(7)，若干所述旁通管道(7)分布于刀盘上，且若干所述旁通管道(7)均带有喷头。
10.一种渣土改良型盾构机，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，所述回转接头本体(6)通过若干所述改良横臂(5)和盾构机盾体(1)的前盾中心连接，并和刀盘(40)同轴设置。
...【技术特征摘要】
1.一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，所述法兰组件包括固定法兰(19)和旋转法兰(20)，所述旋转法兰(20)一侧和所述回转接头本体(6)一端封闭连接，所述固定法兰(19)同轴且密封紧贴设置于所述旋转法兰(20)另一侧；所述旋转法兰(20)能相对于所述固定法兰(19)旋转；
3.根据权利要求2所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，若干所述液压油环向滑槽(35)集中设置于所述固定法兰端面(32)的中部，若干所述改良流体环向滑槽(33)均位于若干所述液压油环向滑槽(35)之外。
4.根据权利要求1所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，还包括固定在所述土仓隔板(4)上的大圆柱筒(18)，所述大圆柱筒(18)和所述回转接头本体(6)同轴设置，且所述回转接头本体(6)位于所述大圆柱筒(18)内部；所述固定法兰(19)的直径大于所述旋转法兰(20)的直径，所述大圆柱筒(18)远离所述土仓隔板(4)的一端和所述固定法兰(19)超出所述旋转法兰(20)的周向端部固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种盾构刀盘共轴法兰中心回转接头，其特征在于，还包括反转搅拌组件，所述反转搅拌组件包括中心回转套筒(26)，所述中心回转套筒(26)同轴转动套设于所述回转接头本体(6)上，且两者旋转方向相反；所述中心回转套筒(26)位于所述土仓隔板(4)内部一端环向带有若干搅拌棒(28)；所述中心回转套筒(26)位于所述土仓隔板(4)外部一端和所述回转接头本体(6)之...
【专利技术属性】
技术研发人员：周显刚，李元坤，王成，颜其才，薛彦军，靳利安，赵炜，何冰，蒋明勇，张爱强，何晨，黄林，扁崧，唐浩，吕畅宇，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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