[发明专利]具有三螺旋等升角截齿排布方式的悬臂纵轴掘进机截割头

摘要

本发明涉及掘进机截割头的截齿布置方式，具体是一种具有定心三螺旋等升角截齿排布方式的悬臂式纵轴掘进机截割头。截齿呈三条逆时针方向的螺旋线分布，且三条螺旋线的起点三截齿高度相同，提供同一螺旋线相邻截齿之间的周向分布夹角计算方法；所述的截齿布置方式布置均匀，截齿依次排列，可以保证截割头掘进时，破岩效果好，周边受力基本平衡。这种排列方式有利于降低截齿的侧向和截割比能耗。

主权项

一种具有三螺旋等升角截齿排布方式的悬臂纵轴掘进机截割头，包括截割头体，所述截割头体上分布有截齿，其特征在于：所述截齿的排布方式如下：Ⅰ、从截割头顶部开始，定义截齿编号：An，其中n=1，2，3……；Ⅱ、定义截齿高度B为截割头体底部到截齿齿尖的高度，截齿An的高度一一对应表示为Bn，其中n=1，2，3……；B1=B2=B3，当n≥3时，Bn＞Bn+1；Ⅲ、所有截齿呈逆时针方向的三条并列螺旋线分布，截齿A1、A2、A3位于截割头的顶部，并分别作为三条螺旋线的起点，即螺旋线的起点三截齿高度相同，同一螺旋线上的截齿自截割头体的顶端到底部依次排列； 定义A1，A4，A7，……A1+3×m构成螺旋线1； 定义A2，A5，A8，……A2+3×m构成螺旋线2；定义A3，A6，A9，……A3+3×m构成螺旋线3；其中，m=0，1，2，3……；Ⅳ、所有截齿在截割头体底面上投影后，以截割头体底面中心O为坐标原点确定截齿An的周向分布角如下：定义截割头体顶端三个截齿，即三条螺旋线的起点A1、A2、A3作为等边三角形的三个顶点，O点作为该等边三角形的中心；定义以O点与截齿A1在截割头体底面上投影点的连线作为零度轴线，沿逆时针方向，截齿An在截割头体底面上投影点与O点的连线与零度轴线形成的夹角一一对应为θn，即截齿An在截割头体上的周向分布角一一对应为θn，那么θ1=0度，θ2=120度，θ3=240度；定义同一螺旋线上相邻截齿在截割头体底面上投影点分别与O点连线后形成的夹角α均相等，即θn‑θn‑3=α；已知α=120/（a+0.5），其中，a=1，2，3……；a根据截割头体的底面直径选取；那么，θn =θn‑3+α，依次确定θn的大小，其中，n=4，5，6……。