[实用新型]一种采用开放式扭腿的复合式刀盘

说明书

本实用新型公开了一种采用开放式扭腿的复合式刀盘，包括主梁、副梁和环筋，所述主梁和副梁的前部均设有刀具；所述主梁设置在中心结构的外侧，主梁的一侧与中心结构相连接，主梁的另一侧与圆环相连接，且主梁的后部通过扭腿与刀盘法兰相连接；所述中心结构的外侧设有环筋，且环筋与主梁相连接；所述副梁的一侧与环筋相连接，副梁的另一侧与圆环相连接。本实用新型具有较大的开口率保证了刀盘在软弱地层中的开挖效率，直角刀盘减小了对软弱地层的扰动，可更换刀具保证了长距离掘进的需求。

技术领域

本实用新型属于隧道专用工程设备技术领域，具体涉及一种采用开放式扭腿的复合式刀盘。

背景技术

盾构机目前是隧道开挖大型设备中用得最多的设备之一，不同的地层需要采用不同的盾构机进行施工，且不同的地层还需要针对性设计盾构机，而其中最大的区别就在于盾构刀盘和刀具的配置，刀盘的结构形式决定了刀盘的结构强度是否能够适应地层的施工工况，刀具的配置形式决定了盾构机的开挖效率。因此刀盘与刀具的正确搭配才能够保证盾构机的正常掘进，而现在很多软弱地层，为了保证施工安全，施工方会对隧道范围内的区域进行加固，同时，盾构施工过程中需要穿越房屋建筑底部的桩基，数量较多，而加固的地层和桩基会加剧刀盘和刀具的磨损，增加换刀和修复刀盘的频率。

常规的软土刀盘多布置焊接类刀具，洞内更换刀具存在风险，操作困难。在软弱地层，为了保证刀盘的掘进效率，刀盘需要较大的开口率，如果采用可更换类刀具，扭腿需要放置在副梁位置，通过连接主副梁之间的环筋来传递扭矩，为了保证环筋的强度，环筋的结构尺寸较大，会占用中心开口的空间，同时位于副梁位置的扭腿与刀盘法兰以及主梁之间形成一个锥形空间，从中心开口进入的渣土会因为刀盘背部的锥形结构而受到阻碍，导致渣土流通不畅。

复合刀盘开口受到结构限制，刀具数量有限，掘进时刀具损坏后盾构机必须停止掘进以更换刀具，掘进距离较短，且复合刀盘开口在软弱地层掘进效率低，刀具二次或多次磨损概率高；由于软弱地层的不稳定性高，传统的复合刀盘由于边缘需要安装滚刀，刀盘周边为弧形设计，对地层扰动较大。

实用新型内容

针对现有的软土刀盘和复合刀盘不满足软土层的长距离掘进需求的问题，本实用新型提出了一种采用开放式扭腿的复合式刀盘，适用于长距离软土地层掘进。

为解决以上技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种采用开放式扭腿的复合式刀盘，包括主梁、副梁和环筋，所述主梁和副梁的前部均设有刀具；所述主梁设置在中心结构的外侧，主梁的一侧与中心结构相连接，主梁的另一侧与圆环固定连接，且主梁的后部通过扭腿与刀盘法兰相连接；所述刀盘法兰设置在主驱动上；所述中心结构的外侧设有环筋，且环筋与主梁相连接，环筋对刀盘起到了加强的作用；所述副梁的一侧与环筋相连接，副梁的另一侧与圆环相连接。主梁和副梁以中心结构为中心向外辐射，同步对刀盘的结构起到了加强的作用。

所述刀具包括可更换撕裂刀，所述可更换撕裂刀设置在主梁的中部。所述刀具还包括切刀，所述切刀设置在主梁和/或副梁前部的两侧。所述刀具还包括边刮刀，所述边刮刀设置在主梁前部的两侧，且边刮刀位于刀盘的最外侧。所述刀具还包括双刃滚刀，所述双刃滚刀设置在副梁的中部。

为了保证中心区域渣土的流动性，所述中心结构内设有半截式鱼尾刀。

所述主梁的数量为四个，四个主梁均匀设置在刀盘的前部，且相邻的两个主梁之间的夹角为90度；所述副梁的数量为四个，副梁位于相邻的两个主梁之间，且相邻的两个副梁之间的夹角为90度。

所述扭腿上设有开槽，所述开槽与可更换撕裂刀的后部相匹配，以为后期更换撕裂刀提供空间。

为了保证开挖直径，所述圆环的前部设有保径刀和/或圆环保护刀。

为了增加圆环的结构强度，所述圆环的外侧设有耐磨复合钢板。