[发明专利]掘进机、掘进机刀盘以及换刀方法

说明书

本发明公开了一种掘进机刀盘，包括刀盘体，刀盘体上贯穿设有安装孔，安装孔中设有冷冻部，冷冻部连接有用于驱动冷冻部伸出或缩回刀盘体的驱动装置，冷冻部连接于用于向冷冻部内提供冷冻介质的冷冻管路。该掘进机刀盘中，由于设置了可伸缩的冷冻部，在更换刀具或维修作业中，冷冻部可以对掌子面前端土体进行插入点式冷冻来形成冷冻隔离层，以此来提高掌子面土体的强度和稳定性，为换刀作业提供安全、方便的操作环境；同时，由于冷冻部伸出刀盘体之外进行冷冻作业，能够减少对刀盘钢结构的冷冻，减少且降低破土舱冻土的无效作业。本发明还公开了一种包括上述掘进机刀盘的掘进机以及应用于上述掘进机刀盘的换刀方法。

技术领域

本发明涉及隧道掘进设备技术领域，特别涉及一种掘进机刀盘。此外，本发明还涉及一种包括上述掘进机刀盘的掘进机以及一种应用于上述掘进机刀盘的换刀方法。

背景技术

掘进机是当今地下隧道掘进工程中主要的使用工具。刀盘作为掘进机的关键部件之一，其主要作用是对隧洞掌子面进行开挖。刀盘上设有刀具。

目前，当刀具出现磨损或损坏时，需要工作人员进入土仓或泥水仓中作业。然而，由于土体未做加固，土体强度和稳定性不足，存在一定的塌方危险，同时，掘进机埋深较高的情况下，地下水的渗入对施工也会带来很大不便，尤其是在地质不稳定、极其恶劣的条件下，需对泥水仓加压以维持隧道掌子面的稳定，工作人员需要在加压环境下作业。可见，换刀操作时操作人员的人身安全难以保证。

因此，如何提高刀具更换的安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种掘进机刀盘，能够保证对刀具的安全更换。本发明的另一目的是提供一种包括上述掘进机刀盘的掘进机，其刀具能够安全地进行更换。本发明的另一目的是提供一种应用于上述掘进机刀盘的换刀方法，能够安全地进行刀具的更换。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种掘进机刀盘，包括刀盘体，所述刀盘体上贯穿设有安装孔，所述安装孔中设有冷冻部，所述冷冻部连接有用于驱动所述冷冻部伸出或缩回所述刀盘体的驱动装置，所述冷冻部连接于用于向所述冷冻部内提供冷冻介质的所述冷冻管路。

优选地，所述刀盘体中设有封闭腔，所述安装孔贯穿设于所述封闭腔的侧壁上，所述冷冻管路设于所述封闭腔中。

优选地，所有所述冷冻部分为若干组；在各组所述冷冻部中，所述冷冻部由所述冷冻管路依次连接形成冷冻回路。

优选地，各所述冷冻部分别对应设有一个所述驱动装置。

优选地，所述驱动装置为液压油缸，所述液压油缸连接有液压管路，所述液压管路设于所述封闭腔中。

优选地，所有所述液压油缸分为若干组；每组所述液压油缸中，各所述液压油缸的供油口连接于同一主供油管路且各所述液压油缸的回油口连接于同一主回油管路。

优选地，所述刀盘体的外周部设有环状的外周冷冻管路，所述外周冷冻管路的中心轴与所述刀盘体的中心轴平行或共线。

优选地，所述冷冻部具有套管式结构，且所述冷冻部为朝向所述封闭腔内部开口的半封闭结构，且所述冷冻部的开口端连接所述冷冻管路。

优选地，所述刀盘体包括中心圆筒和辐臂，所述辐臂包括主辐臂和次辐臂，所有所述主辐臂以所述中心圆筒为中心呈辐射状分布并连接于所述中心圆筒，相邻所述主辐臂之间通过环形梁连接所述次辐臂，所述中心圆筒与所述辐臂内均设有所述封闭腔。

一种掘进机，包括掘进机刀盘，所述掘进机刀盘为如上述任意一项所述的掘进机刀盘。

一种换刀方法，应用于如上述任意一项所述的掘进机刀盘，包括：