[发明专利]一种高压水射流与滚刀复合破岩的喷头缓冲装置

说明书

本发明公开了一种高压水射流与滚刀复合破岩的喷头缓冲装置，喷头和滚刀在刀盘上相交叉设置，所述喷头通过底座设置在所述刀盘上，该缓冲装置包括缓冲机构和辅助机构；所述缓冲机构包括设置在所述喷头底部两侧的支撑板，在所述支撑板上设有导向孔，在所述导向孔内设有导向杆，所述导向杆的另一端固定在所述底座上，且在所述导向杆上套设有环形弹簧；所述辅助机构包括设置在所述喷头侧壁上的多个滑杆和设置在所述底座侧壁上与所述滑杆相对应的滑槽。本发明使喷头受力均匀、改善滚刀的受力情况，从而防止滚刀发生偏磨，提高了刀盘的使用寿命，以及掘进机的工作效率。

技术领域

本发明涉及掘进设备技术领域，具体涉及一种高压水射流与滚刀复合破岩的喷头缓冲装置。

背景技术

现有的盾构/TBM因其具有较快的施工进度、安全的掘进模式成为隧道施工的首选装备。但是在掘进过程中，如果遇到极硬岩地段，刀具会受到严重的磨损破坏，而过多的更换滚刀不仅会增加成本，还会严重影响掘进速度，延长施工工期。而采用高压水射流辅助破岩能有效降低超硬岩石对刀具的磨损，减少换刀次数与TBM检修时间，从而降低TBM施工成本。另外，水射流具有明显的降尘作用，改善了工作面的环境。因此在遇到极硬岩掘进地段，高压水射流和滚刀复合破岩被广泛被应用。

现有刀盘上设有高压水射流喷嘴和滚刀，由于高压水从喷嘴中射出时会产生很大的反作用力，致使安装喷嘴的位置处很容易松动或者破损，另外该反作用力也会致使刀盘产生波动，从而导致滚刀发生偏磨和崩刃，同时在反作用的作用下喷嘴也很容易发生崩裂，影响掘进效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种缓冲效果好、防止滚刀偏磨、提高破岩效率的高压水射流与滚刀复合破岩的喷头缓冲装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高压水射流与滚刀复合破岩的喷头缓冲装置，喷头和滚刀在刀盘上相交叉设置，所述喷头通过底座设置在所述刀盘上，该缓冲装置包括缓冲机构和辅助机构；所述缓冲机构包括设置在所述喷头底部两侧的支撑板，在所述支撑板上设有导向孔，在所述导向孔内设有导向杆，所述导向杆的另一端固定在所述底座上，且在所述导向杆上套设有环形弹簧；所述辅助机构包括设置在所述喷头侧壁上的多个滑杆和设置在所述底座侧壁上与所述滑杆相对应的滑槽。

针对上述技术方案，缓冲装置用来对在高压水射流时产生的反作用力进行缓冲，从而防止滚刀发生偏磨；导向杆起到导向的作用，避免喷头发生偏移，环形弹簧起到缓冲的作用，用来缓冲反作用力；辅助机构起到辅助缓冲的作用，在喷头受到反作用力时滑杆在滑槽内产生小距离的滑动，给予喷头一定的缓冲；在缓冲装置和辅助机构的配合作用下，在高压水射流时给喷头进行缓冲，防止反作用力对刀盘产生振动，防止滚刀发生偏磨，延长滚刀寿命。

优选的，在所述喷头侧壁与所述底座侧壁之间固定设有多个缓冲座，所述缓冲座包括固定在所述喷头侧壁上的缓冲块和与所述缓冲块连接的具有弹性的支撑爪。

在喷头内的高压水射流时，对喷头会产生向下或者一侧的压力，缓冲座用来对该力进行缓冲；另外对于离刀盘回转中心距离较近的滚刀，存在较大的径向外推反作用力，这种反作用力容易造成刀盘周边滚刀偏磨，通过缓冲座对该力进行缓冲，从而有效避免周边滚刀偏磨的问题。

优选的，在所述喷头底部和底座之间均布设有多个压簧。

对水射流产生的反作用力起到更好的缓冲作用，同时增加喷头在缓冲过程中的稳定性。

优选的，在所述底座上设有垫板，在所述垫块和底座之间设有回转机构。回转机构用来平衡喷头和滚刀之间的受力，有效防止滚刀偏磨。

优选的，所述回转机构包括设置在所述垫块底部的转动盘和设置在所述底座上的稳定盘，所述转动盘的外表面和所述稳定盘的内表面均为球面，所述转动盘与所述稳定盘相对转动。