[发明专利]刀盘开口率主动可变的方法和开口率主动可变刀盘

说明书

技术领域

本发明涉及隧道掘进机领域，尤其是一种盾构机的刀盘开口率控制，特别是涉及到一种刀盘开口率主动可变的方法和一种开口率主动可变刀盘。

背景技术

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。

已知盾构机刀盘结构存在以下缺点：

1、如果需要开仓作业，进仓人员不能得到安全保障；

2、不能适用多种地质情况；

3、不能有效的控制挖掘前方塌陷。

发明内容

本发明实施例提供了刀盘开口率主动可变的方法及开口率主动可变刀盘，解决已知盾构机由于刀盘开口导致进仓人员不能得到安全保障、不能适应多种地层、不能有效的控制塌陷的问题。

根据本发明实施例的第一个方面，提供一种刀盘开口率主动可变的方法，包括两个步骤：

步骤一：使用开口可变闸门，即在刀盘上本体上开口后方设置闸门，其特征在于闸门的开口可以控制，所述开口可变闸门由闸门体，伸缩油缸及支撑架组成，通过所述伸缩油缸的往复运动实现所述闸门体的开闭。

步骤二：在所述伸缩油缸内设置行程传感器，通过PLC程序计算在所述伸缩油缸伸缩后的刀盘的开口率，再通过控制所述伸缩油缸的伸缩长度控制所述闸门体的开口大小，从而达到刀盘开口率的主动可变。

根据本发明实施例的另一方面，提供一种开口率主动可变刀盘，包括：

包括：刀盘本体和开口可变闸门以及连接固定部件，其中：

所述开口可变闸门设置在所述刀盘本体上开口的后方；

所述开口可变闸门由闸门体，伸缩油缸及支撑架组成；

所述连接固定部件包括但不限于：连接螺栓，固定板，固定销，连接座，垫圈；

所述伸缩油缸内设置了行程传感器；

所述闸门体的一端通过所述连接座与所述刀盘本体相连，另一端与所述伸缩油缸的一端相连；

所述伸缩油缸的一端与所述闸门体相连，另一端通过所述支撑架与所述刀盘本体相连。

综上，本发明实施例提供了新的刀盘开口率主动可变的方法及开口率主动可变刀盘，通过本发明实施例提供的技术方案实现了在掘进过程中伸缩可以改变刀盘的开口率，在挖掘到不同地层时使用不同的开口大小，这样可以是刀盘适应很多地质条件，大大增加了掘进效率；在停止作业需要开仓进人操作时，可以将闸门完全闭合，这样掌子面的砂石等物体会被阻挡在刀盘以外，保障了进仓人员的安全；在挖掘时前方出现塌陷情况时，可以将闸门完全闭合，这样可以有效的控制塌陷情况，待后方处理完毕后将闸门打开进行作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种开口率主动可变刀盘结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种开口率主动可变刀盘的局部放大图。

附图标注：

1-闸门体；2-连接螺栓；3-固定板；4-固定销；5-伸缩油缸；6-固定销；7-连接螺栓；8-固定板；9-支撑架；10-连接座；11-固定板；12-连接螺栓；13-固定销；14连接螺栓；15-垫圈；16-刀盘本体。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在对本发明实施例具体描述前，对本发明实施例会用到的两个名词进行定义：

刀盘开口率，是指刀盘开口区域面积与刀盘总面积的比值；

刀盘开口率主动可变，是指通过外部控制手段对刀盘开口率的大小进行控制和改变。

参见图1及图2，本发明实施例提供了一种刀盘开口率主动可变的方法，包括以下两个步骤：