[实用新型]一种滚刀布局可调的全断面岩石隧道掘进机刀盘

说明书

本实用新型公开了一种滚刀布局可调的全断面岩石隧道掘进机刀盘，包括：转盘结构，转盘结构由内向外依次为第一级转盘、第二级转盘和第三级转盘；第二级转盘可转动地套装在第一级转盘的周壁上，第三级转盘可转动地套装在第二级转盘的外周壁上；第一级转盘、第二级转盘和第三级转盘上均固定设置有若干径向导轨，径向导轨设置有锁止机构；径向导轨可移动的安装有滚刀座，滚刀座上固定安装有滚刀。本实用新型能够解决现有TBM地质适应性差的技术问题。

技术领域

本实用新型属于掘进机刀盘结构设计技术领域，特别涉及一种滚刀布局可调的全断面岩石隧道掘进机刀盘。

背景技术

全断面岩石隧道掘进机(TBM)是开挖岩石隧道的核心装备，其对隧道地层十分敏感，地质适应性较差。针对不同地质条件下隧道断面的开挖，须使用不同结构的掘进机刀盘并搭配相应的辅助设备，以保证掘进工作的顺利开展，但这种通过更换掘进机刀盘或者更换整机解决问题的方法，工作量大，会耽误施工进度，这也反映出了掘进机开挖隧道适应性差的弊端。

刀盘安装在掘进机的最前端，作为滚刀的安装载体，承受着刀具破岩传递下来的全部载荷，刀盘的破岩性能主要取决于刀盘主参数(如刀盘直径、刀盘厚度、刀盘面结构)和刀具的布局模式。围绕着上述两点，学者们通过理论研究、实验探究和实际工程验证，建立了刀盘参数和刀盘结构强度的经验计算公式，确立了螺旋线布局和随机布局等多种滚刀布局模式。

其次，刀盘作为大型的钢结构件，其结构强度与刚度乃至加工制造的难度也是重点关注的要素，在计算机技术发展的当下，通过有限元分析等手段进行刀盘结构的静力学分析，得到了边缘刀框有较大的应力集中、牛腿与面板的交界处为危险截面等有效结论。最后，掘进机破岩掘进时，刀盘会产生振动，刀盘的动力特性会直接影响掘进性能。

综上，目前虽然围绕刀盘结构改良的研究取得很大进展，但TBM施工适应性差的缺点依然没有克服。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种滚刀布局可调的全断面岩石隧道掘进机刀盘，以解决上述存在的现有TBM地质适应性差的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的一种滚刀布局可调的全断面岩石隧道掘进机刀盘，包括：

转盘结构，所述转盘结构由内向外依次为第一级转盘、第二级转盘和第三级转盘；所述第二级转盘可转动地套装在所述第一级转盘的周壁上，所述第三级转盘可转动地套装在所述第二级转盘的外周壁上；所述第一级转盘、所述第二级转盘和所述第三级转盘上均固定设置有若干径向导轨，所述径向导轨设置有锁止机构；所述径向导轨可移动的安装有滚刀座，所述滚刀座上固定安装有滚刀。

本实用新型的进一步改进在于，所述第一级转盘、所述第二级转盘和所述第三级转盘上均固定设置有若干径向导轨具体为，第一级转盘、第二级转盘和第三级转盘上均固定设置有若干辐条结构，所述辐条结构上设置有径向导轨。

本实用新型的进一步改进在于，所述第二级转盘相邻辐条结构之间的开放区域设有若干弧形的加强筋；所述若干弧形的加强筋位于以转盘结构中心为圆心的同径圆弧上。

本实用新型的进一步改进在于，所述第一级转盘的周壁上设置有第一周向导轨，所述第二级转盘可转动地安装在所述第一周向导轨上；所述第二级转盘的外周壁上设置有第二周向导轨，所述第三级转盘可转动地安装在所述第二周向导轨上；第一周向导轨和第二周向导轨均设置有锁止装置。

本实用新型的进一步改进在于，第一周向导轨和第二周向导轨内均设置有调心滚子轴承。

本实用新型的进一步改进在于，所述第一级转盘、所述第二级转盘和所述第三级转盘上，在靠近第一周向导轨或第二周向导轨的区域固定安装有若干切刀；所述第一级转盘和所述第三级转盘还固定安装有若干极径固定的滚刀。