[发明专利]盾构机三刀座旋转自动换刀装置及方法

权利要求书

1.一种盾构机三刀座旋转自动换刀装置，其特征在于：包括安装于盾构机刀盘（1）上的三刀座刀箱（2），所述三刀座刀箱（2）的形状为正三棱柱状，所述三刀座刀箱（2）的三个侧面分别安装有刀具，所述三刀座刀箱（2）的轴向中心安装有旋转传动轴（7），所述旋转传动轴（7）轴端部固定安装有限位齿轮（8），所述限位齿轮（8）与动力传动齿轮（12）啮合传动，所述动力传动齿轮（12）安装于动力传动轴（11）上，所述限位齿轮（8）的两侧设置有第一限位千斤顶（9）和第二限位千斤顶（10），所述第一限位千斤顶（9）和第二限位千斤顶（10）的伸缩杆伸出后能够抵于限位齿轮（8）的齿间；所述三刀座刀箱（2）旋转后其某一侧面位于刀盘（1）表面时作为工作面，该工作面与刀盘（1）表面的两侧接触处之间设有橡胶密封条（5）。

2.根据权利要求1所述的盾构机三刀座旋转自动换刀装置，其特征在于：所述刀盘（1）表面上位于每个橡胶密封条（5）旁边设有高压喷嘴（6）。

3.根据权利要求1所述的盾构机三刀座旋转自动换刀装置，其特征在于：所述第一限位千斤顶（9）和第二限位千斤顶（10）之间夹角为120°。

4.根据权利要求1所述的盾构机三刀座旋转自动换刀装置，其特征在于：所述三刀座刀箱（2）的三个侧面分别安装有滚刀（3）、切刀（13）和齿刀（14）。

5.根据权利要求1所述的盾构机三刀座旋转自动换刀装置，其特征在于：所述三刀座刀箱（2）的每个侧面均安装有三个刀具，其中，中间安装滚刀（3），位于滚刀的两边对称安装贝壳刀（15）。

6.一种盾构机三刀座旋转自动换刀方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）、盾构机掘进时，刀盘（1）的公转利用其上刀具掘削前方岩体或土体；

（2）、当三刀座刀箱（2）上工作面的刀具损坏后，高压喷嘴（6）对旧刀具进行冲洗去除表面泥土砂石，随后第一限位千斤顶（9）和第二限位千斤顶（10）油缸卸荷，其活塞杆缩短行程，同时动力传动齿轮（12）带动限位齿轮（8）旋转120°；

（3）、随后第一限位千斤顶（9）、第二限位千斤顶油缸（10）加载，活塞杆伸长，锁止限位齿轮（8），这时三刀座刀箱（2）在旋转传动轴（7）的带动下也旋转120°，将已损坏旧刀具切换为其第二侧面的新刀具；

（4）、盾构机继续掘进，同时橡胶密封条（5）隔绝了盾构机工作时的泥水，使三刀座刀箱（2）处形成封闭空间；

（5）、如此往复，当三刀座刀箱（2）的第二侧面刀具损坏后按上述步骤完成其第三侧面的新刀具切换。