一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條

《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》是中鐵隧道集團有限公司、盾構及掘進技術國家重點實驗室於2016年9月18日申請的專利，該專利的公布號為CN106285708A，授權公布日為2017年1月4日，發明人是陳饋、周建軍、李宏波、張兵、韓偉鋒。

《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》包括刀盤主軸、電機、圓柱形輻條、軸承、刀頭組成的一種用盾構機刀盤的可轉動輻條，其特徵在於圓柱形輻條通過外形配合和軸承連線安裝在刀盤主軸上，圓柱輻條的一端為斜齒輪結構，並通過斜齒輪與電機的傳動軸相連，電機的傳動軸通過軸承連線與主軸相連，刀頭通過外形配合和螺釘連線在圓柱形輻條上，構成一種用於盾構機盾構機刀盤的可轉動輻條，可有效的解決盾構機的刀盤在對土層進行掘進時，只能硬性切入，切入速度較慢的不足。該發明結構簡單、易加工、能更好的使刀盤切入土層，加快掘進速度。

2020年7月14日，《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

（概述圖為《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條
• 申請人：中鐵隧道集團有限公司、盾構及掘進技術國家重點實驗室
• 申請日：2016年9月18日
• 申請號：2016108298075
• 公布號：CN106285708A
• 公布日：2017年1月4日
• 發明人：陳饋、周建軍、李宏波、張兵、韓偉鋒
• 地址：河南省洛陽市狀元紅路3號
• Int. Cl.：E21D9/08(2006.01)I
• 代理機構：鄭州科維專利代理有限公司
• 代理人：趙繼福
• 類別：發明專利

專利背景

隨著科學技術的不斷進步和社會的飛速發展，尤其是城鎮化進程的不斷加快，對於交通設施的建設速度和建設質量提出了個更高的要求，而要實現對已建成城區的交通發展，高空和地下是較為理想，且發展空間較大的另個空間領域；而作為地下施工作業多領域技術高度集成的盾構機，則起著十分重要的作用。

土壓平衡盾構作為盾構機中的一種封閉式盾構，盾構推進時，其前端刀盤旋轉掘削地層土體，切削下來的土體進入土艙。當土體充滿土艙時，其被動土壓與掘削麵上的土壓、水壓基本平衡，使得掘削麵與盾構面處於平衡狀態（即穩定狀態）。該類盾構靠螺旋輸送機將碴土（即掘削棄土）排送至土箱，運至地表，由裝在螺旋輸送機排土口處的滑動閘門或旋轉漏斗控制出土量，確保掘削麵穩定。

在2016年9月之前的土壓平衡盾構機進行隧道掘進施工時，由刀盤切入土層中，通過主軸帶動輻條的轉動，進行掘進，這是通過輻條的硬性切入來進行掘進，速度較慢，且對輻條上的刀頭磨損較大。

因此，通過結構性調整改進，有效解決刀盤切入時的硬性切入問題，加快盾構機掘進速度，已經是一個值得研究的問題。

發明內容

專利目的

為了克服上述2016年9月之前技術中的不足，《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》提供了一種通過設定在刀盤上的輻條進行轉動，進而克服刀盤硬性切入土層，且大大提高了施工掘進速度的用於盾構機刀盤的可轉動輻條。

技術方案

《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》包括刀盤主軸1、電機2、圓柱形輻條3、刀頭4和軸承5；所述的圓柱形輻條3通過外形配合和軸承5連線安裝在刀盤主軸1上；所述的圓柱輻條3的一端為斜齒輪結構，並通過斜齒輪與電機2的傳動軸相連，電機2的傳動軸通過軸承5連線與主軸1相連，刀頭4通過外形配合和螺釘連線在圓柱形輻條3上；

所述的刀盤主軸1上設定有台階式凹槽，凹槽分為對稱的兩部分，用以安裝和固定圓柱形輻條3，刀盤主軸1的下部有4個通孔，用以安裝固定電機2；

所述的圓柱形輻條3的一端設定有台階式凸起，圓柱形輻條3通過外形配合和軸承5與刀盤主軸1上的台階式凹槽相相連，圓柱形輻條3的一端帶有斜齒輪，用以和電機2的傳動軸相連；

所述的刀頭4按90°的夾角分成4排安裝在圓柱形輻條3上。

有益效果

《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》公開了一種通過刀盤主軸、電機、圓柱形輻條、軸承、刀頭組成的一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條，圓柱形輻條通過外形配合和軸承連線安裝在刀盤主軸上，圓柱輻條的一端為斜齒輪結構，並通過斜齒輪與電機的傳動軸相連，電機的傳動軸通過軸承連線與主軸相連，刀頭通過外形配合和螺釘連線在圓柱形輻條上，構成一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條，該發明結構簡單，加工簡單，圓柱形輻條在刀盤主軸的驅動下進行旋轉的同時也進行著自轉，能更好的使刀盤切入土層，避免了傳統的刀盤硬性切入問題，大大加快了盾構機的掘進速度。

附圖說明

圖1為《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》的結構示意圖；

圖2為該發明的俯視結構示意圖；

圖3為該發明的圓柱形輻條結構示意圖；

圖中為：刀盤主軸1、電機2、圓柱形輻條3、刀頭4、軸承5。

技術領域

《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》專利設計涉及盾構機刀盤的輻條領域，具體為一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條。

權利要求

1.《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》其特徵在於：包括刀盤主軸（1）、電機（2）、圓柱形輻條（3）、刀頭（4）和軸承（5）；所述的圓柱形輻條（3）通過外形配合和軸承（5）連線安裝在刀盤主軸（1）上；所述的圓柱輻條（3）的一端為斜齒輪結構，並通過斜齒輪與電機（2）的傳動軸相連，電機（2）的傳動軸通過軸承（5）連線與主軸（1）相連，刀頭（4）通過外形配合和螺釘連線在圓柱形輻條（3）上。

2.根據權利要求1所述的一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條，其特徵在於，所述的刀盤主軸（1）上設定有台階式凹槽，凹槽分為對稱的兩部分，用以安裝和固定圓柱形輻條（3），刀盤主軸（1）的下部有4個通孔，用以安裝固定電機（2）。

3.根據權利要求1所述的所述的一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條，其特徵在於：所述的圓柱形輻條（3）的一端設定有台階式凸起，圓柱形輻條（3）通過外形配合和軸承（5）與刀盤主軸（1）上的台階式凹槽相相連，圓柱形輻條（3）的一端帶有斜齒輪，用以和電機（2）的傳動軸相連。

4.根據權利要求1所述的所述的一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條，其特徵在於：所述的刀頭（4）按90°的夾角分成4排安裝在圓柱形輻條（3）上。

實施方式

如圖1所示，《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》包括刀盤主軸1、電機2、圓柱形輻條3、刀頭4和軸承5；所述的圓柱形輻條3通過外形配合和軸承5連線安裝在刀盤主軸1上；所述的圓柱輻條3的一端為斜齒輪結構，並通過斜齒輪與電機2的傳動軸相連，電機2的傳動軸通過軸承5連線與主軸1相連，刀頭4通過外形配合和螺釘連線在圓柱形輻條3上；

所述的刀盤主軸1上設定有台階式凹槽，凹槽分為對稱的兩部分，用以安裝和固定圓柱形輻條3，刀盤主軸1的下部有4個通孔，用以安裝固定電機2；

如圖3所示，所述的圓柱形輻條3的一端設定有台階式凸起，圓柱形輻條3通過外形配合和軸承5與刀盤主軸1上的台階式凹槽相相連，圓柱形輻條3的一端帶有斜齒輪，用以和電機2的傳動軸相連；

如圖2所示，所述的刀頭4按90°的夾角分成4排安裝在圓柱形輻條3上。

榮譽表彰

2020年7月14日，《一種用於盾構機刀盤的可轉動輻條》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。