[实用新型]一种冲击复合破岩刀盘

说明书

本实用新型属于隧道掘进机技术领域；具体说是涉及一种冲击复合破岩刀盘，主要是为了提供一种深层破岩掘进使用的破岩复合刀具，在挤压破岩的同时满足剪切拉伸破岩的要求，通过预先开挖中心导洞的方式，加速破岩进度，极大的降低破岩的施工能耗，提高隧道开挖的施工效率；该冲击复合破岩刀盘，包括复合式刀头，该复合式刀头主要由在刀头前部设置的滚刀系统和刀头后部设置的切刀系统组成，其中滚刀系统用于岩石中心导洞的开挖挤压破碎过程，切刀系统用于岩石中心导洞的剪切扩挖施工过程；该新型结构设计的破岩复合刀具，不但满足挤压破岩的同时满足剪切拉伸破岩的要求，同时可进行偏心震荡切割，增加破岩功效，降低施工能耗。

技术领域

本实用新型属于隧道掘进机技术领域；具体说是涉及一种冲击复合破岩刀盘。

背景技术

传统的全断面隧道掘进机在开挖过程中主要是通过刀盘上的滚刀垂直挤压掌子面进行掘进，破岩原理是滚刀借助刀盘强大的推力破坏岩石的单轴抗压强度而贯入岩石，迫使岩石形成裂隙，裂隙与裂隙贯通后形成破碎块而脱落。然而这种结构设置的刀盘不仅功耗大，而且随着岩石单轴抗压强度的增大功耗不断大增，破岩越来越困难。随着我国隧道及地下工程建设的高速发展，尤其是川藏线工程的启动，掘进机向深部岩体掘进，面临的岩石强度逐渐增加，岩石抗压强度普遍超过100MPa，使得滚刀刀具进行破岩不但磨损严重，而且崩刃频繁，极大的影响了正常的施工工期，提高了工程建设成本。

CN208619111U提出了一种掘进机硬岩截割装置及掘进机，包括刀盘截割组件，其前端固定连接所述刀盘截割组件的悬臂段，铰接掘进机主机的伸缩段，连接在所述悬臂段与所述伸缩段之间的悬臂段伸缩段连接部，用于调节安装在悬臂段上的刀盘截割组件切入角度并将伸缩段的截割动力传递给所述悬臂段。通过控制刀片切割岩石的角度，破坏岩石的抗拉强度来实现破岩的目的。盘形刀盘截割组件发挥效用的前提是掌子面实时提供台层状的临空面，每一进尺掘进完成后，无论是直立的还是弧形的掌子面几乎都是内壁光滑，需要利用刀盘截割组件斜切挤压破岩，对刀具磨损较为严重。

CN110529139B提出了一种硬岩刀盘和包括该刀盘的悬臂掘进机，该硬岩刀盘包括锥形的刀盘主结构，刀盘主结构包括头部、辐条和法兰，头部与辐条连接，辐条与法兰连接，头部和辐条上设有可拆卸的刀具，该悬臂掘进机包括上述硬岩刀盘。刀盘结构受力更加均匀，抵抗变形和破坏的能力较强，能承受大推力、高转速等掘进工况；刀盘采用整板加工或钢板焊接而成，整体强度刚度更好；刀具采用端盖坐落于刀座安装面的形式，能够提升破岩效率；刀盘中心滚刀能够在刀盘摆动切削时进行缩回，有效避免中心滚刀出现偏磨、崩刃等异常损坏问题；滚刀和齿刀刀具的互换安装，既能开挖软土，也能扩挖硬岩；刀盘上下左右摆动，可以开挖圆形和异形断面。锥形刀盘不管是正向推进还是斜向推进，都是利用滚刀的挤压破岩机理，无法有效利用岩石的抗拉和抗剪性能。

因此提供一种深层破岩掘进使用的复合破岩刀盘就显得的非常的必要。

发明内容

本实用新型的发明目的：

主要是为了提供一种深层破岩掘进使用的复合破岩刀盘，在挤压破岩的同时满足剪切拉伸破岩的要求，通过预先开挖中心导洞的方式，加速破岩进度，极大的降低破岩的施工能耗，提高隧道开挖的施工效率，降低施工企业的施工成本，提高企业的经济效益。

本实用新型的技术方案为：

提供了一种冲击复合破岩刀盘，包括复合式刀头，该复合式刀头主要由在刀头前部设置的滚刀系统和刀头后部设置的切刀系统组成，其中滚刀系统用于岩石中心导洞的开挖挤压破碎过程，切刀系统用于岩石中心导洞的剪切扩挖施工过程。

所述的复合式刀头为一体化刀头结构，复合式刀头的后端部设置为梯形结构的刀具安装座，在刀具安装座上设置有环向结构的安装槽，切刀系统安装设置在安装槽内。

所述的刀具安装座为等腰梯形结构。