[发明专利]一种盾构机刀盘

说明书

本发明涉及隧道掘进设备技术领域，且公开了一种盾构机刀盘，包括盾构机刀盘壳、承接转杆和连接转盘，所述盾构机刀盘壳由外限径刀盘、内消磨刀盘、中心刀盘和筛选漏孔构成，所述外限径刀盘、内消磨刀盘和中心刀盘从外至内依次嵌套安装在盾构机刀盘壳正侧的内腔，所述外限径刀盘包括外限径刀具和导流滑槽。该盾构机刀盘，通过外限径刀盘、内消磨刀盘和中心刀盘中的阶梯式掘进、破碎组件，在工作的盾构机带动刀盘工作过程中，对隧道进行分步的一级、二级和三级掘进、破碎工作，降低了刀盘上外限径刀具、主破碎刀具和分块刀具等破碎刀具在掘进和破碎过程中承受的应力和扭力，降低了掘进过程中破碎刀具的磨损率。

技术领域

本发明涉及隧道掘进设备技术领域，具体为一种盾构机刀盘。

背景技术

盾构机是进行隧道掘进的工程器械，主要由盾构机刀盘、前盾和后盾组成，在隧道掘进中，盾构机沿隧洞轴线向前推进的同时盾构机刀盘对隧道土壤进行挖掘。

现有的盾构机刀盘为圆盘状的平面结构，在盾构机推进系统带动刀盘对泥土和砾石层进行挖掘的过程中，盾构机刀盘和刀盘上的刀具对砾石进行切削，尽管刀盘上刀具的尺寸和形状设计不同，但，刀盘的主掘进面和刀盘上的刀具分别位于同一平面上，在盾构机推进和掘进的过程中，刀盘和刀具同时、直接承受隧道岩层整体的磨削力作用，导致刀盘的主受力面和刀具承受较大应力、磨损严重，从而降低刀盘和刀具的使用寿命。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种盾构机刀盘，具备在隧道掘进过程中对隧道岩层进行分力式掘进、破碎工作，降低在隧道掘进过程中刀盘的主受力面和刀具承受的应力、磨损的优点，解决了现有的盾构机刀盘为圆盘状的平面结构，盾构机在推进系统带动刀盘对泥土和砾石层进行挖掘的过程中，即使刀盘上刀具的尺寸和形状设计不同，可对砾石进行分步切削，但，在盾构机推进和掘进的过程中，刀盘的主掘进面和刀盘上同一平面的刀具同时承受的应力大，导致刀盘和刀具在掘进过程中，主受力面及刀具磨损严重，刀盘和刀具的使用寿命短的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种盾构机刀盘，包括盾构机刀盘壳、承接转杆和连接转盘，所述盾构机刀盘壳由外限径刀盘、内消磨刀盘、中心刀盘和筛选漏孔构成，所述外限径刀盘、内消磨刀盘和中心刀盘从外至内依次嵌套安装在盾构机刀盘壳正侧的内腔，所述外限径刀盘包括外限径刀具和导流滑槽，所述外限径刀具固定安装在外限径刀盘的正侧端面上，且导流滑槽开设在外限径刀盘的内侧壁上，所述内消磨刀盘固定安装在外限径刀盘的内腔，且内消磨刀盘包括主破碎刀具、辅破碎刀具和破碎槽口，所述主破碎刀具固定安装在内消磨刀盘的正侧端面上，所述主破碎刀具的外部设有辅破碎刀具，且主破碎刀具的内侧面上开设有破碎槽口，所述中心刀盘设在内消磨刀盘的内侧，且分块刀具固定安装在中心刀盘正侧的中部，所述分块刀具的两端分别通过焊板焊接在中心刀盘正侧的中部，所述外限径刀盘、内消磨刀盘和中心刀盘的中部均开设有筛选漏孔。

进一步的，所述外限径刀具为弧状，且外限径刀具两个凸起弧脚位于外限径刀盘的正侧面。

进一步的，所述导流滑槽的深度与外限径刀盘的正侧面到内消磨刀盘的正侧面间的距离相同，且导流滑槽为内凹形的四边形状。

进一步的，所述主破碎刀具由两个半圆形的破碎刀具相背连接而成，所述主破碎刀具的外侧面均匀分布有三角状的辅破碎刀具，且辅破碎刀具中用于破碎的锐角凸起朝着内消磨刀盘的正侧。

进一步的，所述破碎槽口开设在主破碎刀具弧形的内侧壁上。

进一步的，所述分块刀具为螺旋状，所述分块刀具的数量为三个，三个所述分块刀具的中部重叠并焊接在中心刀盘正侧的中部，所述分块刀具的切削面为螺旋的三角状。

进一步的，所述外限径刀具、分块刀具和主破碎刀具位于盾构机刀盘壳内腔正侧的深度等距离增加，且盾构机刀盘壳内腔的外限径刀盘、中心刀盘和内消磨刀盘位于盾构机刀盘壳内腔正侧的深度等距离增加。