[发明专利]一种可变直径的盾构机刀盘

说明书

本发明公开了一种可变直径的盾构机刀盘，包括主刀盘、翻转刀体，其特征在于：还包括刀具冲刷系统和刀具磨损报警系统，所述主刀盘背面设置一个环形支撑座，所述主刀盘边缘铰接有若干个矩形的翻转刀体，所述每个翻转刀体与支撑座上相应的液压杆连接，所述主刀盘和所述翻转刀体设置有刀槽和交叉分布的导流槽，所述刀槽用于安装刀具组，所述刀具冲刷系统包括一根注水管和埋设于刀槽侧面的高压喷水头，所述刀具磨损系统包括埋设于所述刀槽侧面的超声波测厚探头和主控报警装置。本发明结构简单，运行高效，在一定直径范围内，能够配合各种直径的盾构机盾体进行工作。

技术领域

本发明涉及盾构机设备领域，尤其涉及一种可变直径的盾构机刀盘。

背景技术

盾构机具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点，目前广泛应用于地下隧道的挖掘，而现有的盾构机由于刀盘直径固定，大多数只支持同一种规格隧道的开挖，使得许多盾构机刀盘无法重新利用，而现有技术中，也有可扩展直径的盾构机刀盘，如中国专利号为“ZL201420848279.4”公开了“一种直径可变的盾构机”，其申请日为2014年12月29日，公开日为2015年6月24日，该盾构机依次包括刀盘、前盾以及中盾，其特征在于所述刀盘外弧面上焊接有圆钢环，所述前盾外弧面以及所述中盾外弧面上分别焊接有圆钢筒。本发明的优点是，只需对刀盘、前盾、中盾的外壳体进行割除或焊接，无需重新制作刀盘、中盾、前盾，只需新制作盾体，而且盾构机内的动力系统及其内部其他部位不需进行改造即可满足两种类型的管片的掘进要求，盾构机改造工作量小，费用低，周期短，改造后性能可靠。

又如中国专利号为“ZL201721410500.8”公开了“一种盾构机刀盘”，其申请日为2017年10月27日，公开日为2018年5月11日，该盾构机刀盘包括主刀盘机构，扩张刀盘机构和连接体；所述连接体上设置有用于连接刀盘驱动机构的连接体安装孔；所述主刀盘机构包括主刀盘，第一除渣刀，第一滚刀组和第一水刀组；扩张刀盘机构包括若干副刀盘机构；副刀盘机构包括副刀盘，副刀盘安装架，伸缩机构；副刀盘的切削端上设置第二滚刀组，第二水刀组和第二除渣刀。本发明刀盘水刀组能够水流切割隧道岩石，水流切割后隧道岩石变得更松散，然后滚刀组滚压碾碎更松散的隧道岩石，有效减小了掘进应力，保护了滚刀；副刀盘连接的伸缩机构能够改变刀盘的切削直径，适用于多种直径隧道的需求。

但是在现有的盾构机刀盘使用过程中，仍然存在如下问题：一、现有的多数盾构机刀盘的直径不可变，使得在挖掘不同规格的隧道时需要更换整个盾构机；二、现有的盾构机刀盘在使用过程中若遇到的土体黏度较大，施工环境较差时，容易在盾构机刀盘上形成积土，使得盾构机刀具无法发挥最大作用，减慢施工速度；三、现有的盾构机刀盘在使用过程中，若施工过程中积土或碎石将刀槽堵塞，容易造成进一步的积土和刀具磨损，并不易被察觉。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，提供一种可变直径的盾构机刀盘，该刀盘采用翻转式结构使得翻转刀盘不易在与主刀盘同步旋转过程中发生位移，并很好的防止刀盘积土。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种可变直径的盾构机刀盘，包括主刀盘、翻转刀体，其特征在于：还包括刀具冲刷系统和刀具磨损报警系统，所述主刀盘背面设置一个环形支撑座，所述主刀盘边缘铰接有若干个矩形的翻转刀体，所述每个翻转刀体与支撑座上相应的液压杆连接，所述主刀盘和所述翻转刀体设置有刀槽和交叉分布的导流槽，所述刀槽用于安装刀具组，所述刀具冲刷系统包括一根注水管和埋设于刀槽侧面的高压喷水头，所述刀具磨损系统包括埋设于所述刀槽侧面的超声波测厚探头和主控报警装置。

所述主刀盘中心设置有鱼尾刀，所述主刀盘上设置有滚刀组和切削刀组，所述滚刀组和所述切削刀组分别为“十”字形间隔排列于主刀盘上，所述翻转刀体沿长度方向上设置有间隔排列的滚刀组和切削刀组。