全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置制造方法
【專利摘要】一種全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，包括三角形刀盤、刀盤中心軸、刀盤偏心軸、殼體、動(dòng)力裝置、行星齒輪、固定齒輪和驅(qū)動(dòng)齒輪，其中，殼體為一圓筒狀結(jié)構(gòu)件，刀盤偏心軸具有一偏心孔并且通過軸承套置于殼體內(nèi)，動(dòng)力裝置固定于殼體的后壁上，驅(qū)動(dòng)齒輪固定連接該動(dòng)力裝置，刀盤中心軸穿置于刀盤偏心軸的偏心孔內(nèi)，固定齒輪固定于殼體的內(nèi)壁上，行星齒輪固定于刀盤中心軸的后端，該行星齒輪同時(shí)具有外齒圈與內(nèi)齒圈，該內(nèi)齒圈與驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合，該外齒圈與固定齒輪相嚙合，形成行星周轉(zhuǎn)輪系，三角形刀盤為具有三支輻條的輻條式刀盤，其固定于刀盤中心軸的前端且隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠勝任方形截面隧道的施工。
【專利說明】全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種隧道施工設(shè)備，具體涉及一種全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，屬于建筑機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來，隨著城市地下空間開發(fā)數(shù)量的日趨鎮(zhèn)長(zhǎng)，巨形斷面的地下構(gòu)筑物(隧道)的使用也越來越多。從使用功能看，公路隧道、鐵路隧道、地鐵隧道、人行地道、地下共同溝等的斷面形式以矩形或方形最為合適，方形截面隧道的施工設(shè)備歷來是地下工程【技術(shù)領(lǐng)域】中的一個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)橥ǔ６軜?gòu)掘進(jìn)機(jī)的刀盤都是圓型的，無法適應(yīng)異形截面，如方形截面隧道的施工。為了解決這個(gè)問題，業(yè)內(nèi)技術(shù)人員也一直不懈地努力，如名稱為《多刀盤矩形頂管機(jī)》的中國(guó)專利(專利號(hào):200920067574.5)通過多刀盤切削土體來實(shí)現(xiàn)矩形隧道頂管施工，但是多刀盤矩形頂管機(jī)有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，就是不能夠全斷面切削，因而造成對(duì)土體擾動(dòng)大、擠壓明顯
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，其能夠普遍適應(yīng)方形截面隧道的施工，從而大大提高掘進(jìn)機(jī)的施工適應(yīng)范圍，增加掘進(jìn)機(jī)的功能。
[0004]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來解決其技術(shù)問題的:
[0005]一種全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，其包括三角形刀盤、刀盤中心軸、刀盤偏心軸、殼體、動(dòng)力裝置、行星齒輪、固定齒輪和驅(qū)動(dòng)齒輪，所述殼體為一圓筒狀結(jié)構(gòu)件，所述刀盤偏心軸具有一偏心孔，并且通過軸承套置于所述殼體內(nèi)，所述動(dòng)力裝置固定于所述殼體的后壁上，所述驅(qū)動(dòng)齒輪固定連接該動(dòng)力裝置，所述刀盤中心軸穿置于所述刀盤偏心軸的偏心孔內(nèi)，所述固定齒輪固定于所述殼體的內(nèi)壁上，所述行星齒輪固定于所述刀盤中心軸的后端，該行星齒輪同時(shí)具有外齒圈與內(nèi)齒圈，該內(nèi)齒圈與所述驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合，該外齒圈與所述固定齒輪相嚙合，形成一個(gè)行星周轉(zhuǎn)輪系，所述三角形刀盤為具有三支輻條的輻條式刀盤，其固定于所述刀盤中心軸的前端且隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]所述固定齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比為4:3。
[0007]所述三角形刀盤的輻條長(zhǎng)度L與刀盤偏心軸偏心孔的偏心距R之間的關(guān)系為L(zhǎng)=R/0.14 或者 L=4R。
[0008]所述動(dòng)力裝置的數(shù)量為I個(gè)。
[0009]所述刀盤偏心軸與殼體內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。
[0010]本實(shí)用新型所述全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置利用三角形刀盤繞自身軸線進(jìn)行自轉(zhuǎn)，而刀盤中心軸又通過刀盤偏心軸繞掘進(jìn)機(jī)的殼體中心進(jìn)行公轉(zhuǎn)，通過行星齒輪與固定齒輪構(gòu)成的行星輪系的雙重作用，以及調(diào)節(jié)刀盤輻條長(zhǎng)度與偏心距之間的關(guān)系和行星齒輪與固定齒輪的齒數(shù)比，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)方形斷面的全斷面切削，從而完成異形截面隧道的掘進(jìn)工作。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能全面、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠勝任方形截面隧道的施工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例切削過程之一的示意圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例切削過程之二的示意圖。
[0014]圖4為本實(shí)用新型第一實(shí)施例切削過程之三的示意圖。
[0015]圖5為本實(shí)用新型第一實(shí)施例切削過程之四的示意圖。
[0016]圖6為本實(shí)用新型第一實(shí)施例切削效果示意圖。
[0017]圖7為本實(shí)用新型第二實(shí)施例切削效果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]首先請(qǐng)參閱圖1本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖示全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置包括三角形刀盤1、刀盤中心軸2、刀盤偏心軸3、殼體4、動(dòng)力裝置5、行星齒輪
6、固定齒輪7和驅(qū)動(dòng)齒輪8。所述殼體4為一圓筒狀結(jié)構(gòu)件，為掘進(jìn)機(jī)的一部分。所述刀盤偏心軸3為一臺(tái)階軸，其外周通過軸承套置于所述殼體4內(nèi)，該刀盤偏心軸3與殼體4內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。所述刀盤偏心軸3具有一偏心孔，該刀盤偏心軸3外圓的中心線P與該偏心孔的中心線G不重合，存在有偏心距R(見圖6)。所述刀盤中心軸2通過軸承穿置于所述刀盤偏心軸3的偏心孔內(nèi)，并可以在其中進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，因而該刀盤中心軸2的中心線與所述刀盤偏心軸3的中心線就存在有同樣的偏心距R。所述三角形刀盤I為輻條式刀盤，固定于所述刀盤中心軸2的前端且隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，該三角形刀盤I具有三支輻條，該三支輻條間相隔120度放置，其輻條的長(zhǎng)度L與所述刀盤偏心軸3偏心孔的偏心距R之間的關(guān)系為L(zhǎng)=R/0.14(見圖6)。所述動(dòng)力裝置5的數(shù)量為一個(gè)，其固定于所述殼體4的后壁上，所述驅(qū)動(dòng)齒輪8固定連接該動(dòng)力裝置5。所述固定齒輪7為內(nèi)齒輪，其固定于所述殼體4的內(nèi)壁上。所述行星齒輪6固定于所述刀盤中心軸2的后端,其同時(shí)具有外齒圈與內(nèi)齒圈,該內(nèi)齒圈與所述驅(qū)動(dòng)齒輪8相嚙合，該外齒圈與所述固定齒輪7相嚙合。所述固定齒輪7與行星齒輪6的齒數(shù)比為4:3。通過所述驅(qū)動(dòng)齒輪8與行星齒輪6傳動(dòng)，以及行星齒輪6與固定齒輪7的傳動(dòng)聯(lián)系，形成一個(gè)行星周轉(zhuǎn)輪系。
[0020]通過驅(qū)動(dòng)齒輪8與行星齒輪6的嚙合，動(dòng)力裝置5驅(qū)動(dòng)刀盤中心軸2和刀盤偏心軸3旋轉(zhuǎn)，由于行星齒輪6與固定齒輪7之間的嚙合，以及刀盤偏心軸3在殼體4中的旋轉(zhuǎn)，使所述三角形刀盤I不僅進(jìn)行繞刀盤中心軸2本身中心線G的自轉(zhuǎn)，而且隨刀盤偏心軸3進(jìn)行繞刀盤偏心軸3中心線P的公轉(zhuǎn)，從而三角形刀盤I上的切削刀就走出了方形的斷面軌跡，其切削過程如圖2—圖6所示。
[0021]本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，三角形刀盤I的輻條長(zhǎng)度L與刀盤偏心軸3偏心孔的偏心距R之間的關(guān)系為L(zhǎng)=4R，除此之外第二實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，圖7為第二實(shí)施例的切削效果示意圖，其切削成的斷面為一類方形。
【權(quán)利要求】
1.一種全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，其特征在于:所述切削裝置包括三角形刀盤、刀盤中心軸、刀盤偏心軸、殼體、動(dòng)力裝置、行星齒輪、固定齒輪和驅(qū)動(dòng)齒輪，所述殼體為一圓筒狀結(jié)構(gòu)件，所述刀盤偏心軸具有一偏心孔，并且通過軸承套置于所述殼體內(nèi)，所述動(dòng)力裝置固定于所述殼體的后壁上，所述驅(qū)動(dòng)齒輪固定連接該動(dòng)力裝置，所述刀盤中心軸穿置于所述刀盤偏心軸的偏心孔內(nèi)，所述固定齒輪固定于所述殼體的內(nèi)壁上，所述行星齒輪固定于所述刀盤中心軸的后端，該行星齒輪同時(shí)具有外齒圈與內(nèi)齒圈，該內(nèi)齒圈與所述驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合，該外齒圈與所述固定齒輪相嚙合，形成一個(gè)行星周轉(zhuǎn)輪系，所述三角形刀盤為具有三支輻條的輻條式刀盤，其固定于所述刀盤中心軸的前端且隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，其特征在于:所述固定齒輪與行星齒輪的齒數(shù)比為4:3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，其特征在于:所述三角形刀盤的輻條長(zhǎng)度L與刀盤偏心軸偏心孔的偏心距R之間的關(guān)系為L(zhǎng)=R/0.14。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，其特征在于:所述三角形刀盤的輻條長(zhǎng)度L與刀盤偏心軸偏心孔的偏心距R之間的關(guān)系為L(zhǎng)=4R。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，其特征在于:所述動(dòng)力裝置的數(shù)量為I個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全斷面掘進(jìn)機(jī)方形斷面切削裝置，其特征在于:所述刀盤偏心軸與殼體內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈。
【文檔編號(hào)】E21D9/11GK203383825SQ201320209291
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】童立農(nóng), 舒鋼強(qiáng), 呂建中, 莊欠偉, 陳旭光, 楊正, 陳實(shí), 彭世寶 申請(qǐng)人:上海盾構(gòu)設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究中心有限公司, 上海城建（集團(tuán)）公司, 上海隧道工程股份有限公司