[发明专利]轴向伸缩式刀盘系统

说明书

技术领域

本发明涉及盾构机部件的改进，尤其涉及一种矩形盾构机的伸缩式刀盘系统。

背景技术

目前国内外矩形盾构切削刀盘用的驱动器大部分采用电机减速器驱动形式，即由动力机械产生旋转运动，通过电机减速器对上述旋转运动进行减速。

现有的轴向固定式切削刀盘在应用中有许多不便之处。首先，对矩形盾构本体无纠偏功能。矩形盾构在施工过程中，容易发生盾构本体偏离预定的设计轴线。由于矩形盾构断面的特殊性，矩形盾构的纠偏要难以圆形盾构。其次，轴向固定式刀盘无超前地质探测功能。在矩形盾构推进过程中，需要及时了解前方土体的地质特点，以便及时采取相应的措施避免发生工程事故。装备轴向固定式刀盘的盾构机需要装备专门的前方土体探测装置，才能预先对固定式刀盘进行更换或其他处理，对设备使用和造价都有不利影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服固定式切削刀盘在应用中的不便之处。

为了解决这一技术问题，本发明提供了一种轴向伸缩式刀盘系统，包括了刀盘主轴以及设在所述刀盘主轴一端的刀盘，还包括转动机构和伸缩机构，所述转动机构驱动所述刀盘主轴绕其轴向进行旋转，所述伸缩机构驱动所述刀盘主轴沿其轴向进行伸缩运动，所述转动机构通过内花键结构套与固定设于所述刀盘主轴外侧的花键结构匹配连接。

所述转动机构至少包括了电机减速器、与所述电机减速器固定连接的小齿轮，以及与所述小齿轮啮合的大齿轮，所述电机减速器的旋转通过所述小齿轮传递给所述大齿轮，所述内花键结构套固定设于所述大齿轮内侧。

所述伸缩机构至少包括了油缸和中心回转节，所述油缸至少包括活塞杆，所述刀盘主轴通过所述中心回转节与所述活塞杆连接。

所述中心回转节位于所述活塞杆内，所述刀盘主轴穿过所述活塞杆一端上的孔与所述中心回转节连接。

所述刀盘主轴外侧设有止推轴承，所述止推轴承的内圈与所述刀盘主轴固定连接，所述止推轴承的外圈与所述活塞杆固定连接。

所述中心回转节包括了固定部与回转部，所述回转部与固定部位置相对固定，且所述回转部为能够绕其自身的轴向旋转的结构，所述固定部与所述活塞杆连接，所述回转部与所述刀盘主轴连接。

所述回转部的旋转轴心与所述刀盘主轴同轴。

所述油缸还包括油缸外筒体，所述活塞杆位于所述油缸外筒体内侧，所述活塞杆与所述油缸外筒体滑动连接，且所述油缸外筒体在所述活塞杆的外侧形成空腔，所述活塞杆外侧固定设有凸起部，所述凸起部仅在所述空腔的范围内移动。

所述油缸外筒体与盾构的驱动器壳体固定连接。

所述轴向伸缩式刀盘系统还包括固定设在盾构上的刀盘主轴支承系统，所述刀盘主轴支承系统通过滑动套筒与所述刀盘主轴连接。

本发明一方面引入了伸缩机构，实现了刀盘的轴向伸缩，对盾构本体起到支撑和导向作用，不仅起到防止矩形盾构发生偏离预定路线，而且在矩形盾构发生偏离预定路线时，可以实现矩形盾构的纠偏功能，同时，也无需前方土体探测就能根据前方土体的地质特点进行实时的反馈应对。另一方面，本发明利用内花键结构套与花键结构的匹配使用将轴向伸缩与旋转有机地结合在了一起。克服了固定式切削刀盘在应用中的不便之处。

附图说明

图1为本发明一实施例中缩回状态的伸缩式刀盘系统；

图2为本发明一实施例中伸出状态的伸缩式刀盘系统；

图中，1-刀盘；2-刀盘主轴；3-刀盘主轴支撑系统；4-滑动套筒；5-小齿轮；6-电机减速器；7-推力轴承；8-活塞杆；9-油缸外筒体；10-中心回转节，101-回转部；102-固定部；11-内花键结构套；12-大齿轮；13-花键结构；14-凸起部；15-空腔。

具体实施方式

以下将结合图1和图2对本发明提供的伸缩式刀盘系统进行详细的描述，其为本发明一可选的实施例，可以认为本领域的技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内能够对其进行修改和润色。

请参考图1和图2，本实施例提供了一种轴向伸缩式刀盘系统，包括了刀盘主轴2以及设在所述刀盘主轴2一端的刀盘1，还包括转动机构和伸缩机构，所述转动机构驱动所述刀盘主轴2绕其轴向进行旋转，所述伸缩机构驱动所述刀盘主轴2沿其轴向进行伸缩运动，所述转动机构通过内花键结构套11与固定设于所述刀盘主轴2外侧的花键结构13匹配连接。本实施例中，内花键套11的长度远大于花键结构13的长度。