土压平衡盾构机全地层刀盘.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108049881A(43)申请公布日2018.05.18(21)申请号201810051006.X(22)申请日2018.01.19(71)申请人辽宁三三工业有限公司地址111200辽宁省辽阳市辽阳县向阳工业园区(72)发明人汤明东许彦平(74)专利代理机构北京鑫浩联德专利代理事务所(普通合伙)11380代理人李荷香吕爱萍(51)Int.Cl.E21D9/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称土压平衡盾构机全地层刀盘(57)摘要本发明涉及一种土压平衡盾构机全地层刀盘，包括刀盘法兰、支腿结构、刀盘中心、刀盘外围、刀盘外圈、刀盘辐条、刀盘面板、开口区域等；刀盘的主体结构采用高强度钢板，在刀盘的正面铺附焊接耐磨复合钢板，复合钢板的两面材质不同，耐磨的一面是碳化铬钢板，另一面焊接性能良好以保证铺附焊接的质量，并在无法铺附耐磨复合钢板的位置堆焊耐磨焊层；同时在刀盘的正面表面沿刀盘直径方向交叉铺设两条直径为20mm的钢管，钢管内部填充液压油并连接到液压油路上，通过液压油路的压力变化来判断刀盘是否磨损；利用本发明可提高刀盘的耐磨性能、提高其使用寿命，并能实时监控刀具和刀盘的磨损情况，及时地更换刀具防止刀盘磨损，使其适用盾构全地层地质情况。CN108049881ACN108049881A权利要求书1/1页1.一种土压平衡盾构机全地层刀盘，包括刀盘法兰、支腿结构、刀盘中心、刀盘外围、刀盘外圈、刀盘辐条、刀盘面板、开口区域，刀盘法兰设置在刀盘背面，刀盘法兰连接动力结构，刀盘法兰通过支腿结构支撑刀盘并传递扭矩，刀盘辐条形成刀盘的骨架并用于安装刀具，刀盘辐条共八条，四条主辐条、四条副辐条，主辐条、副辐条上装配不同的刀具，刀盘面板被刀盘辐条分隔，其上焊接有刀座用于安装刀具，刀盘外圈上设置有滚刀用于形成刀盘的挖掘直径，用于在刀盘存在磨损时控制刀盘的挖掘直径不减小，开口区域设置在刀盘面板上，开口区域上设置有刮刀，用于使刀盘挖掘下来的渣土从刀盘正面流动到刀盘的背面进行收集，刀盘的主体结构采用高强度钢板，其特征在于：在刀盘的正面铺附焊接耐磨复合钢板，复合钢板的两面材质不同，耐磨的一面是碳化铬钢板，硬度在HRC60以上，另一面焊接性能良好以保证铺附焊接的质量，并在无法铺附耐磨复合钢板的位置堆焊耐磨焊层；在刀盘的正面表面沿刀盘直径方向交叉铺设两条直径为20mm的钢管，钢管内部填充液压油并连接到液压油路上，通过液压油路的压力变化来判断刀盘是否磨损。2.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机全地层刀盘，其特征在于：耐磨复合钢板的两面采用焊接的方式连接。3.根据权利要求1或2所述的土压平衡盾构机全地层刀盘，其特征在于：碳化铬钢板表面通过中间层冶金结合有耐磨层，耐磨层材料按质量百分比计包含：45%的碳化铬，10%的钴，11%的碳化钛，4%的镍，2%的硅，0.6%的锰，其余为铁。4.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机全地层刀盘，其特征在于：耐磨焊层材料按质量百分比计包含：1%的碳，0.6%的锰，1.5%的硅，13%的铬，1%的钼，0.8%的硼，0.9%的铜，1%的镍，其余为铁。5.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机全地层刀盘，其特征在于：刀盘的直径为6280mm、6440mm、6480mm、6680mm或6880mm。6.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机全地层刀盘，其特征在于：开口区域控制在28%到40%之间。7.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机全地层刀盘，其特征在于：刀盘可安装40把以上的切削刀具，切削刀具为撕裂刀、滚刀。8.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机全地层刀盘，其特征在于：切削刀具采用背装式更换的安装形式，撕裂刀、滚刀可以更换。9.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机全地层刀盘，其特征在于：刮刀为全轨迹连续布置。10.根据权利要求1所述的土压平衡盾构机全地层刀盘，其特征在于：切削刀具上设有填充液压油的油路通道。2CN108049881A说明书1/3页土压平衡盾构机全地层刀盘技术领域[0001]本发明涉及一种土压盾构设备，尤其涉及一种土压平衡盾构机掘进刀盘。背景技术[0002]盾构机刀盘是土压平衡盾构机掘进动作的执行单元，一般情况下，盾构掘进施工过程中，盾构机只能向前推进无法后退，不具备维修、更换刀盘的条件，因此刀盘的使用寿命尤为关键，对于较长的隧道施工，难度和风险很大，若刀盘失效后果十分严重；刀盘能够多掘进一百米将十分难得，因此刀盘的使用寿命延长带来的效益不言而喻，对刀盘结构的合理设计将影响刀盘的寿命进而直接影响盾构机的掘进效率。[0003]盾构机刀盘一般是针对某一种地质环境专门设计的，大致可分为软土刀盘（辐条式），复合刀盘（辐条+面板式），软土刀盘一般