[实用新型]一种盾构机刀盘伸缩行程自动机械锁紧机构

说明书

本实用新型公开了一种盾构机刀盘伸缩行程自动机械锁紧机构安装在刀盘伸缩油缸外壁，机械锁紧机构包括锁紧气缸、系列化厚度的钢质锁紧块、相应安装结构框架；锁紧气缸的气缸杆端部连接系列化厚度的钢质锁紧块；锁紧气缸的缸体通过相应安装结构框架安装在刀盘伸缩油缸外壁，使得锁紧气缸气缸杆端部的系列化厚度的钢质锁紧块沿刀盘伸缩油缸垂直方向在刀盘伸缩油缸的缸体和气缸杆间隙之间移动。本实用新型一种盾构机刀盘伸缩行程自动机械锁紧机构，通过对刀盘伸缩油缸行程进行机械锁紧，有效避免了由于油缸内泄而导致的刀盘伸缩行程异常变化，从而使刀盘处于恒定的工作位置。

技术领域

本实用新型涉及一种盾构机刀盘伸缩行程自动机械锁紧机构。

背景技术

随着盾构技术的不断发展，为了更好地解决盾构机刀盘脱困和刀具更换空间不足等工程性问题，各家盾构机制造商均致力于研究盾构机刀盘可伸缩/摆动技术。目前业内常用的盾构机刀盘伸缩机构为：通过在盾构机刀盘驱动（主驱动）上设置重载型环状推进机构（油缸推环），在油缸推环上沿圆周方向布置若干组伸缩油缸，通过控制油缸的伸缩可以实现主驱动和刀盘沿掘进轴线方向的移动，如附图1所示。

一般而言，在盾构机正常掘进时，刀盘伸缩油缸始终处于一定值的伸出状态，即刀盘处于前伸一定值的状态在开挖土体。当刀盘被卡需要脱困或刀具损坏需要更换时，可以直接将刀盘回缩，从而快速地实现刀盘脱困和留出换刀空间。

由于刀盘在开挖土体时，刀盘伸缩油缸始终要处于一定值的伸出状态，并且要提供恒定的油缸推力，所以必须对刀盘伸缩油缸的行程和压力进行锁紧控制，以保证刀盘处于良好且稳定的工作状态。

目前，盾构机伸缩油缸锁紧大多采用液压锁方式，这种锁紧装置一般由平衡阀、单向节流阀、液控单向阀和控制油箱等组成。通过连接在伸缩油缸有杆腔的液控单向阀和单向节流阀将油缸有杆腔压力反馈至无杆腔，再由平衡阀平衡油缸工作压力，从而使刀盘伸缩油缸维持恒定的工作推力，并保持恒定的伸缩行程。

但是，这种液压锁紧的方式无法彻底解决液压油缸存在的油压内泄、油液变质等问题。当刀盘伸缩油缸由于密封失效而产生压力泄漏时，油缸活塞杆的伸出行程会发生滑移，油缸的工作推力会发生变化，从而影响刀盘开挖土体的能力。

实用新型内容

本实用新型的一种盾构机刀盘伸缩行程自动机械锁紧机构可以确保盾构机刀盘在伸出状态掘进时，始终处于良好且稳定的工作状态，可以有效防止刀盘伸缩油缸内泄所产生的活塞杆滑移等问题，有利于提高盾构机刀盘伸缩机构的工作稳定性和可靠性，可以实现盾构机刀盘长时间、高精度的轴向锁紧定位，始终确保刀盘处于良好的受力状态，有利于提升盾构机的掘进效果，在设计原理上可以取消刀盘伸缩油缸的锁紧和解锁回路，从而简化盾构机刀盘伸缩机构的液压系统，降低了制造成本。该机械锁紧方式的锁定和解锁，通过外设的小油缸（制动油缸）来实现，从而提高了锁紧作业效率。制动油缸的动作可以与刀盘伸缩油缸的动作实现联锁控制，从而提高锁紧作业的可靠性、及时性。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种盾构机刀盘伸缩行程自动机械锁紧机构，所述机械锁紧机构安装在刀盘伸缩油缸外壁，其特征在于：所述机械锁紧机构包括锁紧气缸、系列化厚度的钢质锁紧块、相应安装结构框架；所述锁紧气缸的气缸杆端部连接系列化厚度的钢质锁紧块；所述锁紧气缸的缸体通过相应安装结构框架安装在刀盘伸缩油缸外壁，使得锁紧气缸气缸杆端部的系列化厚度的钢质锁紧块沿刀盘伸缩油缸垂直方向在刀盘伸缩油缸的缸体和气缸杆间隙之间移动。

进一步的，所述系列化厚度的钢质锁紧块有不同厚度的各种规格，且系列化厚度的钢质锁紧块一端通过可拆卸方式连接锁紧气缸的气缸杆端部。

进一步的，所述相应安装结构框架上设有气缸行程限位开关；所述刀盘伸缩油缸外壁设有伸缩油缸行程传感器；所述伸缩油缸行程传感器连接电气联锁控制系统，电气联锁控制系统连接气缸行程限位开关。

进一步的，所述相应安装结构框架上设有锁紧块滑轨，系列化厚度的钢质锁紧块在锁紧块滑轨内移动。