[发明专利]一种适应非匀质地层竖井掘进机刀盘

说明书

本发明公开了一种适应非匀质地层竖井掘进机刀盘，包括刀盘支撑主体、刀梁、主破岩装置、辅助破岩装置，所述刀梁与所述刀盘支撑主体固定连接；若干所述主破岩装置与所述刀梁固定连接，所述辅助破岩装置与所述主破岩装置交错设置，并装配在所述刀梁上，辅助破岩装置与设于所述刀梁上的驱动装置传动连接，通过驱动装置的驱动使辅助破岩装置在刀梁上往复移动。本发明解决了刀盘采用全盘固定结构形式刀座情况下，无法及时调整刀间距提升破岩效率的问题，提升对局部硬岩的破岩效率。

技术领域

本发明涉及隧道掘进设备技术领域，尤其涉及一种适应非匀质地层竖井掘进机刀盘。

背景技术

掘进机是用于隧道一次成型施工的大型专用设备，具有安全高效、绿色环保等特点，在交通、市政、矿业等领域大量应用，近年来，全断面竖井掘进机逐渐应用到竖井工程施工中。刀盘作为掘进机开挖的关键部件，通过滚刀挤压破碎岩石，使岩石裂纹贯通破碎剥落，刀盘破岩性能的好坏直接决定着施工效率。而竖井施工过程中，特别是超大直径竖井，掘进过程中断面易出现局部非均匀地质，如桩基、孤石、局部过硬地质等情况，导致开挖效率急剧降低，甚至出现刀具快速损坏，使得岩面侵入造成刀盘本体结构受损等问题。如何保证刀盘在非匀质地层中高效开挖，是竖井掘进机推广应用过程中亟待解决的技术问题。

现有技术中，隧道掘进过程中刀盘的上的滚刀刀间距是一般是固定不变的，这是由于滚刀是安装在刀座上，而刀座是通过焊接固定在刀盘上的，当遭遇非匀质地层无法及时调整刀间距来提升破岩效率。

CN110454181A公开了一种可变刀间距的盾构机刀盘，提出采用压紧螺栓固定滚刀刀座的形式，实现滚刀安装位置可调进而改变刀间距，但是由于掘进过程中滚刀受到很大的交变、冲击载荷，压紧螺栓易松脱掉落，且施工过程中需人工调整滚刀位置工序繁多、操作困难，难以满足施工的需求。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决上述存在的技术问题，提供一种适应非匀质地层竖井掘进机刀盘，解决了刀盘采用全盘固定结构形式刀座情况下，无法及时调整刀间距提升破岩效率的问题，提升对局部硬岩的破岩效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种适应非匀质地层竖井掘进机刀盘，包括刀盘支撑主体、刀梁、主破岩装置、辅助破岩装置，所述刀盘支撑主体用于其余部件的固定支撑，并传递掘进机产生的扭矩；所述刀梁与所述刀盘支撑主体固定连接；若干所述主破岩装置与所述刀梁固定连接，用于承担破岩过程中的主要载荷；所述辅助破岩装置装配在所述刀梁上，辅助破岩装置与设于所述刀梁上的驱动装置传动连接，通过驱动装置的驱动使辅助破岩装置在刀梁上往复移动，从而减小在特定区域由主破岩装置破岩之间形成的刀间距。

在某些优选实施例中，所述刀梁以刀盘支撑主体轴心线为圆心圆周分布。

在某些优选实施例中，所述刀梁包括主刀梁和副刀梁，所述主刀梁与副刀梁交错设置，若干所述主破岩装置固定在主刀梁上，所述辅助破岩装置安装在副刀梁上。

在某些优选实施例中，每根所述副刀梁上设有至少一个辅助破岩装置。

在某些优选实施例中，所述主破岩装置包括第一滚刀、第一刀具锁紧附件及第一刀座，所述第一刀座焊接在主刀梁上，所述第一滚刀通过第一刀具锁紧附件固定在第一刀座上。

在某些优选实施例中，所述辅助破岩装置包括第二滚刀、第二刀具锁紧附件、第二刀座及滑动座，所述滑动座滑配安装在副刀梁上，并与驱动装置传动连接，所述第二刀座与滑动座固定连接，所述第二滚刀通过第二刀具锁紧附件固定在第二刀座上，并随滑动座进行位置移动。

在某些优选实施例中，所述驱动装置包括驱动电机及齿条，所述驱动电机装配在副刀梁，所述齿条固定在滑动座上，并通过驱动电机带动齿条使齿条带动滑动座在副刀梁上移动。

在某些优选实施例中，所述辅助破岩装置包括固定架、滑动座、及水射流喷头，所述固定架安装在滑动座上，所述水射流喷头安装在固定架上，并随滑动座进行位置移动。