掘进机的刀头更换装置.pdf

上传人:62****3 文档编号:607748 上传时间:2018-02-26 格式:PDF 页数:20 大小:1.14MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201080023346.3

申请日:

2010.06.03

公开号:

CN102449264A

公开日:

2012.05.09

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E21D 9/087申请日:20100603|||公开

IPC分类号:

E21D9/087

主分类号:

E21D9/087

申请人:

日立造船株式会社

发明人:

花冈泰治; 须藤兼司; 嶋田勋

地址:

日本大阪府

优先权:

2009.06.26 JP 2009-151677

专利代理机构:

北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290

代理人:

李雪春;武玉琴

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供一种掘进机的刀头更换装置。当封闭设置有更换用刀头的开口部时不需要较大的驱动力,并且不移动更换用刀头就可以进行更换,不会损害更换作业的作业性。在刀盘的轮辐前面板(21)的背面一侧,通过背面框架(29)形成有作业空间(28),此外,在轮辐前面板(21)上形成有能使更换用刀头(31)自如地抽推的开口部(33)。在开口部(33)的背面一侧设置有刀头导向件(37),该刀头导向件(37)具有刀头导向孔(38),该刀头导向孔(38)能使更换用刀头抽推或固定。在轮辐前面板(21)和刀头导向件(37)之间设置有转动自如的闸板(34),该闸板(34)能够利用阀口(35)使开口部(33)和刀头导向孔(38)连通或封闭,并且设置有闸门开关装置(36),该闸门开关装置(36)能够使闸板(34)转动来开关开口部(33)。

权利要求书

1: 一种掘进机的刀头更换装置, 所述掘进机的刀头更换装置配置在刀盘上, 所述刀盘 设置在掘进机主体的前部, 用于切削地基, 所述掘进机的刀头更换装置的特征在于包括 : 背面框架, 设置在所述刀盘的前面板的背面一侧, 并且形成有作业人员能够进出的作 业空间 ; 开口部, 形成在所述前面板上, 能使更换用刀头自如地抽推 ; 刀头导向件, 设置在所述开口部的背面一侧, 并且所述刀头导向件具有刀头导向孔, 所 述刀头导向孔能使所述更换用刀头自如地抽推或固定 ; 闸板, 以绕与所述前面板垂直的开关轴心转动自如的方式配置在所述前面板和所述刀 头导向件之间, 并且所述闸板具有阀口, 所述阀口能使所述更换用刀头自如地抽推 ; 以及 闸门开关装置, 能使所述闸板在连通位置和封闭位置之间转动, 所述连通位置连通所 述开口部和所述刀头导向孔, 所述封闭位置封闭所述开口部。
2: 根据权利要求 1 所述的掘进机的刀头更换装置, 其特征在于, 所述更换用刀头设置 有多个, 多个所述更换用刀头以所述闸板的开关轴心为中心, 以等角度的间隔设置在同一 圆周上。
3: 根据权利要求 2 所述的掘进机的刀头更换装置, 其特征在于, 所述更换用刀头设置有两个, 两个所述更换用刀头配置在通过所述刀盘转动轴心的半 径方向轴线上, 所述作业空间的与所述半径方向轴线垂直的剖面为背面一侧的周向宽度比前面一侧 的周向宽度窄。
4: 根据权利要求 1 至 3 中任意一项所述的掘进机的刀头更换装置, 其特征在于, 在所述闸板和所述前面板之间、 以及所述闸板和所述刀头导向件之间, 分别设置有闸 门用密封件, 所述闸门用密封件用于使所述闸板的外周部和所述阀口的周向边缘部隔水, 在所述更换用刀头和所述刀头导向孔之间的间隙内设置有刀头用密封件, 所述刀头用 密封件用于隔水。
5: 根据权利要求 1 至 4 中任意一项所述的掘进机的刀头更换装置, 其特征在于, 所述闸 门开关装置具有齿轮式转动机构, 所述齿轮式转动机构包括 : 外齿齿轮, 形成在所述闸板的 外周部上、 且在以开关轴心为中心的周向上 ; 以及小齿轮, 与所述外齿齿轮啮合。

说明书


掘进机的刀头更换装置

    技术领域 本发明涉及一种设置在掘进机刀盘上的刀头更换装置, 利用该刀头更换装置, 可 以用新刀头更换在掘进中途磨损的刀头。
     背景技术 专利文献 1 中的转动支撑件配置在刀盘前面板的后部, 并且绕与该前面板垂直的 轴心转动自如。 在所述转动支撑件上、 且在与形成于所述前面板上的开口部相对的位置上, 形成有安装孔, 更换用刀头滑动自如地收容在该安装孔内。 并且当进行更换时, 在所述更换 用刀头从所述前面板的开口部向所述转动支撑件的所述安装孔内后退、 并被收容到所述安 装孔内之后, 通过使所述转动支撑件转动 90 度, 所述开口部被所述转动支撑件前表面的封 闭面部封闭。
     专利文献 1 : 日本专利公报第 3692267 号
     然而, 按照专利文献 1, 由于在后退到所述安装孔内的更换用刀头被保持在所述安 装孔内的状态下, 为了使所述转动支撑件转动, 需要较大的转动驱动力, 导致所述转动支撑 件的转动装置大型化。
     发明内容
     为了解决上述问题, 本发明的目的在于提供一种掘进机的刀头更换装置, 该掘进 机的刀头更换装置不需要用较大的驱动力就可以封闭开口部, 并且仅通过使更换用刀头沿 直线方向后退就可以进行更换, 不会损害作业性。
     为了解决上述课题, 本发明的方式 1 提供一种掘进机的刀头更换装置, 所述掘进 机的刀头更换装置配置在刀盘上, 所述刀盘设置在掘进机主体的前部, 用于切削地基, 所述 掘进机的刀头更换装置的特征在于包括 : 背面框架, 设置在所述刀盘的前面板的背面一侧, 并且形成有作业人员能够进出的作业空间 ; 开口部, 形成在所述前面板上, 能使更换用 刀 头自如地抽推 ; 刀头导向件, 设置在所述开口部的背面一侧, 并且所述刀头导向件具有刀头 导向孔, 所述刀头导向孔能使所述更换用刀头自如地抽推或固定 ; 闸板, 以绕与所述前面板 垂直的开关轴心转动自如的方式配置在所述前面板和所述刀头导向件之间, 并且所述闸板 具有阀口, 所述阀口能使所述更换用刀头自如地抽推 ; 以及闸门开关装置, 能使所述闸板在 连通位置和封闭位置之间转动, 所述连通位置连通所述开口部和所述刀头导向孔, 所述封 闭位置封闭所述开口部。
     方式 2 的发明在方式 1 的基础上, 所述更换用刀头设置有多个, 多个所述更换用刀 头以所述闸板的开关轴心为中心, 以等角度的间隔设置在同一圆周上。
     方式 3 的发明在方式 2 的基础上, 所述更换用刀头设置有两个, 两个所述更换用刀 头配置在通过所述刀盘转动轴心的半径方向轴线上, 所述作业空间的与所述半径方向轴线 垂直的剖面为背面一侧的周向宽度比前面一侧的周向宽度窄。
     方式 4 的发明在方式 1 至 3 中任意一项的基础上, 在所述闸板和所述前面板之间、以及所述闸板和所述刀头导向件之间, 分别设置有闸门用密封件, 所述闸门用密封件用于 使所述闸板的外周部和所述阀口的周向边缘部隔水, 在所述更换用刀头和所述刀头导向孔 之间的间隙内设置有刀头用密封件, 所述刀头用密封件用于隔水。
     方式 5 的发明在方式 1 至 4 中任意一项的基础上, 所述闸门开关装置具有齿轮式 转动机构, 所述齿轮式转动机构包括 : 外齿齿轮, 形成在所述闸板的外周部上、 且在以开关 轴心为中心的周向上 ; 以及小齿轮, 与所述外齿齿轮啮合。
     按照方式 1 记载的发明, 在使从开口部突出的更换用刀头后退、 并将其收容在刀 头导向孔内之后, 利用闸门开关装置将闸板从连通位置转动到封闭位置, 通过使设置在闸 板上的阀口从开口部位置偏转, 从而可以利用闸板来封闭开口部。 因此, 与以往使转动支撑 件和更换用刀头一起转动的情况相比, 可以通过较小的驱动力来封闭开口部。 由此, 仅通过 在前面板的背面隔着闸板配置刀头导向件即可, 从而可以实现刀头更 换装置的轻量化和 紧凑化, 并且可以确保大的作业空间。此外, 当更换刀头时, 虽然由于作用有地基的土压和 水压, 为了抽出或推入更换用刀头需要辅助工具, 但是由于仅使更换用刀头沿直线方向后 退, 而不需要通过使其转动或侧移等来位移成其他姿势, 就可以抽出更换用刀头, 所以可以 容易地设置辅助工具。此外, 为了对开口部进行开关而转动的闸板安装在前面板和刀头导 向件之间, 而没有露出部分, 所以安全性高。 另外, 由于仅将更换用刀头向后方抽出, 所以能 够以预先确保更换用刀头后方的作业空间较大的方式, 容易地设计背面框架。 按照方式 2 记载的发明, 由于可以将多个更换用刀头设置在以闸板的开关轴心为 中心的同一圆周上, 所以有利于降低制造成本, 此外, 由于可以紧密地设置多个更换用刀 头, 所以能够有效地进行掘进。
     按照方式 3 记载的发明, 通过使作业空间的横剖面形状为周向宽度在背面一侧 ( 掘进机主体一侧 ) 比前面一侧 ( 刀盘一侧 ) 窄, 可以减轻因切削下来的沙土进入或搅拌产 生的摩擦阻力。 此外, 通过与作业空间周向的两侧朝向后方变窄相对应, 将更换用刀头配置 在半径方向轴线上, 可以确保更换用刀头后方的作业空间较大, 从而可以提高作业性。
     按照方式 4 记载的发明, 利用闸门用密封件, 可以有效地防止高压泥水从闸板和 前面板之间的间隙以及闸板和刀头导向件之间的间隙进入。 此外, 利用刀头用密封件, 可以 有效地防止高压泥水从更换用刀头和刀头导向孔之间的间隙进入。
     按照方式 5 记载的发明, 由于闸门开关装置设置有由外齿齿轮和小齿轮构成的齿 轮式转动机构, 所以可以利用手动工具或自动工具容易地使闸板转动。
     附图说明
     图 1A 是本发明盾构掘进机的刀头更换装置实施例 1 的刀头掘进使用状态的主轮 辐构件的横剖视图。
     图 1B 是刀头更换退避状态的主轮辐构件的横剖视图。
     图 2 是盾构掘进机整体的主视图。
     图 3 是盾构掘进机整体的纵剖视图。
     图 4 是主刀盘轮辐的局部放大主视图。
     图 5 是主刀盘轮辐的后视的局部放大剖视图。
     图 6 是刀头更换单元的纵剖视图。图 7A 是更换用刀头的仰视的局部剖视图。 图 7B 是更换用刀头的侧视的局部剖视图。 图 7C 是更换用刀头的后视图。 图 8 是图 6 所示的 A-A 剖视图。 图 9 是图 6 所示的 B-B 剖视图。 图 10A 是外周刀头更换单元的主视图。 图 10B 是外周刀头更换单元的中央纵剖视图。 图 11A 是表示本发明盾构掘进机的刀头更换装置实施例 2 的刀头更换单元的主视 图 11B 是图 11A 所示的 C-C 剖视图。图。
     具体实施方式
     下面基于附图, 对作为本发明掘进机的盾构掘进机的刀头更换装置的实施例进行 说明。
     实施例 1
     参照图 1A、 图 1B ~图 10A、 图 10B 对实施例 1 进行说明。
     如图 3 所示, 在圆筒形的盾构主体 ( 掘进机主体 )11 的前部, 设置有保持掘进面崩 落土压的压力隔壁 12, 在该压力隔壁 12 上通过旋转轴承 13 将旋转环构件 14 支撑成绕盾 构轴心 O( 掘进机轴心 ) 转动自如。并且, 从该旋转环构件 14 向前方突出设置的多个支撑 脚 15 的前端部上, 支撑有圆形的刀盘 16。在所述压力隔壁 12 的后部设置有刀盘驱动装置 17, 该刀盘驱动装置 17 驱动刀盘 16 转动。该刀盘驱动装置 17 包括 : 齿圈 17a, 设置在旋转 环构件 14 的背面 ; 多个驱动小齿轮 17b, 与该齿圈 17a 啮合 ; 以及多个转动驱动装置 ( 油 压式或电动式发动机 )17c, 分别驱动所述驱动小齿轮 17b 转动。此外, 在所述压力隔壁 12 上还设置有排土用螺旋式输送装置 18, 该排土用螺旋式输送装置 18 使刀盘 16 切削下来的 沙土保持为掘进面崩落土压, 并且将它们向保持为大气压的后方空间排出。
     如图 2 所示, 刀盘 16 包括 : 多个主轮辐构件 21, 从配置在盾构轴心 O 上的中心构 件 20 沿半径方向轴线 RL 延伸 ; 多个副轮辐构件 22, 在主轮辐构件 21 之间沿半径方向延伸 ; 以及中间环形构件 23 和外周环形构件 24, 配置在以盾构轴心 O 为中心的圆弧方向上, 连接 主轮辐构件 21 和副轮辐构件 22。并且, 在上述构件 21 ~ 24 之间形成有沙土导入口 25。
     在所述主轮辐构件 21 的前部, 分别排列有本发明的多个刀头更换单元 ( 刀头更换 装置 )30, 在各刀头更换单元 30 上分别设置有两个更换用刀头 31。此外, 在主轮辐构件 21 外周端的周向两侧设置有外周刀头更换单元 60。 而且在中心构件 20 和副轮辐构件 22 的前 表面和侧面、 以及主轮辐构件 21 的侧面上, 分别设置有多个固定刀头 26。
     如图 3 所示, 在所述中心构件 20 的背面一侧设置有作业人员能够进出的进人孔 27, 该进人孔 27 贯通压力隔壁 12, 并且以能够使作业人员从保持为大气压的后方空间进出 的方式与该后方空间连通。此外, 在各主轮辐构件 21 的背面一侧设置有背面框架 29, 由该 背面框架 29 形成能够从进人孔 27 进出的作业空间 28。如图 1A、 图 1B 所示, 该背面框架 29 的横剖面形状为 : 与前面一侧的周向 ( 转动方向 ) 宽度相比, 背面一侧的周向 ( 转动方向 ) 宽度变窄。即, 背面框架 29 包括 : 左、 右侧面板 29a, 从轮辐前面板 ( 前面板 )21a 的左右侧缘向后方垂直设置 ; 倾斜面板 29b, 从左、 右侧面板 29a 的后缘部向内侧倾斜, 并且越朝向背 面一侧越变窄 ; 以及背面板 29c, 连接左右的倾斜面板 29b 的后缘部, 从而使背面框架 29 为 背面板 29c 宽度窄的大体梯形的横剖面形状。由此, 可以减轻切削下来的沙土进入和搅拌 产生的摩擦阻力, 并且确保了强度, 作业空间 28 在半径方向轴线 RL( 图 2、 图 4) 的周向两侧 朝向后方的纵深变窄。
     如图 2、 图 4 和图 5 所示, 在主轮辐构件 21 上沿半径方向、 以规定间距配置有多个 刀头更换单元 30。 每个刀头更换单元 30 分别配置有两个 更换用刀头 31, 该更换用刀头 31 配置在作为该主轮辐构件 21 中心的半径方向轴线 RL 上, 可以充分确保作业空间 28 中的更 换用刀头 31 后方的纵深方向和周向的宽度, 从而提高了作业性。
     ( 更换用刀头 )
     如图 7A ~图 7C 所示, 更换用刀头 31 包括 : 圆筒形的基筒部 31b ; 基台部 31h 和具 有掘进刃 31i 的掘进刃部 31a, 该基台部 31h 安装在基筒部 31b 的前表面上, 该掘进刃 31i 从该基台部 31h 向前方突出 ; 以及凸缘部 31c, 从基筒部 31b 的后端部向外周一侧突出设 置, 并且形成有固定用螺栓孔。与基筒部 31b 相比掘进刃部 31a 的外径小, 并且能够从后述 的刀头导向孔 38 进入或退出。如图 1A、 图 1B 和图 6 所示, 在基筒部 31b 内形成有中空部 31d, 该中空部 31d 用于插入能够抽出、 推入更换用刀头 31 的推拉用千斤顶 ( 辅助工具 )55。 并且, 该中空部 31d 通过凸缘部 31c 的中心孔 31j 与作业空间 28 连通而开口。此外, 在凸 缘部 31c 的对称位置上形成有在掘进使用状态下进行定位的使用位置凹部 31e。 此外, 在基 筒部 31b 的前部形成有退避位置凹部 31f, 该退避位置凹部 31f 在更换用刀头 31 后退的更 换退避位置上对其进行定位。另外, 在凸缘部 31c 上设置有止转用边缘 31g, 通过平行地切 削与所述使用位置凹部 31e 垂直交叉的面来形成该止转用边缘 31g。
     ( 刀头更换单元 )
     如图 4 所示, 刀头更换单元 30 在主轮辐构件 21 的轮辐前面板 21a 上形成有安装 孔部 21b, 该安装孔部 21b 为在半径方向轴线 RL 上使圆形的一部分相互重合的连续形状。 各单元前面板 32 通过左右一对安装环片 40 分别嵌合在上述安装孔部 21b 的圆形部分内, 并利用固定螺栓进行固定。在上述各单元前面板 32 的中心位置上设置有与盾构轴心 O 平 行的开关轴心 OC。在每个单元前面板 32 上、 且在以所述开关轴心 OC 为中心的圆弧和半径 方向轴线 RL 的两个交点上, 分别形成有开口部 33。并且, 如图 1A、 图 1B 和图 6 所示, 在单 元前面板 32 的背面一侧通过安装环片 40 配置有闸板 34, 该闸板 34 以开关轴心 OC 为中心 转动自如, 在该闸板 34 上形成有两个阀口 35, 上述两个阀口 35 与两个开口部 33 自如地连 通或封闭。并且, 设置有闸门开关装置 36, 该闸门开关装置 36 能够使该 闸板 34 在连通位 置和封闭位置之间往复转动 90 度, 该连通位置使阀口 35 与开口部 33 一致, 该封闭位置使 阀口 35 从开口部 33 位置偏转来封闭开口部 33。此外, 在闸板 34 的背面一侧安装有刀头导 向件 37, 在该刀头导向件 37 上形成有两个刀头导向孔 38, 上述两个刀头导向孔 38 通过阀 口 35 与开口部 33 连通。
     ( 闸门开关装置 )
     所述闸门开关装置 36 由齿轮式转动机构构成, 该齿轮式转动机构包括 : 外齿齿轮 36a, 以大约 90 度的范围形成在圆形的闸板 34 的外周部上、 且在以开关轴心 OC 为中心的周 向上 ; 小齿轮 36b, 转动自如地支撑在刀头导向件 37 和安装环片 40 之间, 并且与所述外齿齿轮 36a 啮合 ; 以及驱动轴 36c, 向作业空间 28 一侧突出, 用于固定该小齿轮 36b。在该驱 动轴 36c 上安装棘轮扳手等手动工具、 或者电动式或油压式转矩扳手等自动工具, 使驱动 轴 36c 转动来驱动闸门开关装置 36, 从而使闸板 34 转动来开关开口部 33。
     此外, 在闸板 34 的后表面 ( 或前表面 ) 上设置有转动限制件 39, 该转动限制件 39 限制闸板 34 的转动。该转动限制件 39 包括 : 圆弧槽 39a, 形成在闸板 34 的后表面上、 且在 以开关轴 OC 为中心横跨 90 度的范围内 ; 以及导向销 39b, 突出设置在刀头导向件 37 的面 板部 41 的内表面上, 并且移动自如地与圆弧槽 39a 嵌合, 该转动限制件 39 可以形成闸板 34 的转动极限。
     按照上述闸门开关装置 36, 由于利用闸门开关装置 36 驱动闸板 34 的外周部来使 闸板 34 转动, 所以对作业空间 28 在空间上的干扰较少。此外, 通过较小的转矩就可以使闸 板 34 转动, 并且可以通过手动工具或自动工具等简易的作业设备, 容易地进行开关驱动。 此外, 由于闸板 34 为圆形, 并且通过安装环片 40 将闸板 34 支撑成其外周部转动自如, 所以 不需要作为闸板 34 转动中心的轴构件, 可以相应地使闸板 34 的外径变小, 从而可以实现刀 头更换单元 30 的紧凑化。
     ( 刀头导向件 ) 刀头导向件 37 包括 : 面板部 41, 借助于安装环片 40 并利用固定螺栓将其外周部 固定在单元前面板 32 上, 来覆盖闸板 34 的后表面 ; 两个 保持筒部 42, 从该面板部 41 向后 方突出设置, 并且形成有刀头导向孔 38 ; 以及连接块 43, 连接在上述保持筒部 42 之间。并 且, 在连接块 43 的后端面上安装有固定块 44, 该固定块 44 与更换用刀头 31 的止转用边缘 31g 卡合。 此外, 在保持筒部 42 的后端面上形成有螺栓孔, 借助于该螺栓孔并利用固定螺栓 固定更换用刀头 31 的凸缘部 31c, 并且在保持筒部 42 的后端面上, 通过离合螺栓 46 在对称 位置上配置有定位用的卡止爪 45, 该卡止爪 45 自如地与使用位置凹部 31e 和退避位置凹 部 31f 卡合或脱离。上述卡止爪 45 通过将离合螺栓 46 安装在长孔内, 可以与使用位置凹 部 31e 和退避位置凹部 31f 卡合或脱离, 并且可以固定在使用位置凹部 31e 和退避位置凹 部 31f 内。
     ( 隔水用密封件 )
     在该刀头更换单元 30 中, 为了防止高压泥水从掘进面一侧进入, 在更换用刀头 31 的基台 31h 和基筒部 31b 后端部的外周部上, 通过安装槽分别安装有第一、 第二刀头用密封 件 51、 52。在使用位置上利用第一刀头用密封件 51, 密封更换用刀头 31 和开口部 33 之间 的间隙, 并且利用第二刀头用密封件 52, 密封基筒部 31b 和刀头导向孔 38 之间的间隙。此 外, 在更换退避位置上, 利用第一刀头用密封件 51, 密封更换用刀头 31 的基台 31h 和刀头导 向孔 38 之间的间隙。上述第一、 第二刀头用密封件 51、 52 可以在更换更换用刀头 31 时进 行更换, 从而可以充分地确保密封性并提高可靠性。
     当然, 也可以通过安装槽将第一、 第二刀头用密封件 51、 52 安装在单元前面板 32 的滑动接触面以及面板部 41 的滑动接触面上。
     此外, 在闸板 34 的前表面和后表面、 且位于阀口 35 的周向边缘部, 通过安装槽安 装有第一闸门用密封件 53, 并且在闸板 34 的外周部上通过安装槽安装有第二闸门用密封 件 54。利用前表面的第一、 第二闸门用密封件 53、 54, 防止泥水进入到闸板 34 和单元前面 板 32 之间的间隙内, 利用后表面的第一、 第二闸门用密封件 53、 54, 防止泥水进入到闸板 34
     和面板部 41 之间的间隙内。
     密封阀口 35 周围的第一闸门用密封件 53, 虽然在闸板 34 的转动中途通过开口部 33 或刀头导向孔 38, 但是由于在掘进作业中和更换作业中 完全与滑动接触面紧密接触, 损伤的危险性较低, 所以可以充分确保密封性。此外, 由于密封闸板 34 外周部的第二闸门 用密封件 54 始终与滑动接触面紧密接触, 密封空间的容积不会变化, 损伤等的危险性也较 低, 所以可以充分确保密封性。
     当然, 也可以借助于安装槽, 将第一、 第二闸门用密封件 53、 54 安装在单元前面板 32 一侧或面板部 41 一侧。
     ( 推拉用千斤顶 )
     图 1A、 图 1B 和图 6 所示的推拉用千斤顶 55 是抽出、 推入更换用刀头 31 的辅助工 具, 在背面框架 29 的背面板 29c 的内表面上沿半径方向轴线 RL 安装有断面为燕尾槽形的 固定导向构件 56。另一方面, 推拉用千斤顶 55 的千斤顶主体 55a 插入到更换用刀头 31 的 中空部 31d 内, 固定在千斤顶主体 55a 外周部上的连接环 57 通过连接螺栓与凸缘部 31c 连 接。并且, 推拉用千斤顶 55 的活塞杆 55b 与卡合块 58 连接, 该卡合块 58 以能自如地调整 位置的方式与固定导向构件 56 嵌合。 因此, 千斤顶主体 55a 插入到中空部 31d 内, 且连接环 57 安装到更换用刀头 31 上。 并且, 活塞杆 55b 与嵌合在固定导向构件 56 内的卡合块 58 连接。此外, 推拉用千斤顶 55 收缩, 从而将更换用刀头 31 从开口部 33、 阀口 35 和刀头导向孔 38 中抽出。
     按照上述结构, 可以通过同样方式对下一个刀头更换单元 30 进行刀头更换作业。
     ( 刀头更换单元 30 的刀头更换作业 )
     在隧道掘进状态下, 更换用刀头 31 被固定在掘进使用位置上。如果向前掘进导致 更换用刀头 31 磨损, 则例如在具有作为目标的更换用刀头 31 的主轮辐构件 21 成为水平姿 势的位置上, 使刀盘驱动装置 17 停止。并且, 作业人员从进人孔 27 进入到作业空间 28 内, 进行刀头更换作业。
     1) 在作为目标的刀头更换单元 30 的作业空间 28 内, 由作业人员分别从两个保持 筒部 42 的背面, 将推拉用千斤顶 55 的千斤顶主体 55a 通过更换用刀头 31 的中心孔 31j 分 别插入到中空部 31d 内, 千斤顶主体 55a 通过连接环 57 安装到更换用刀头 31 的凸缘部 31c 上。并且, 卡合块 58 分别与安装在背面框架 29 的背面板 29c 上的固定导向构件 56 卡合, 接着, 推拉用千斤顶 55 的活塞杆 55b 伸展, 使推拉用千斤顶 55 和卡合块 58 连接。
     2) 取下凸缘部 31c 的固定螺栓, 使更换用刀头 31 与刀头导向件 37 分离, 并且拧松 离合螺栓 46 并使卡止爪 45 从使用位置凹部 31e 后退。
     3) 各推拉用千斤顶 55 分别收缩使更换用刀头 31 后退, 如果掘进刃部 31a 的前端 通过闸板 34 的阀口 35 被收容到刀头导向孔 38 内, 则使卡止爪 45 突出以与退避位置凹部 31f 卡合, 拧紧离合螺栓 46 来将各更换用刀头 31 分别固定在更换退避位置上。
     4) 如果将两个更换用刀头 31 固定在更换退避位置上, 则使用手动工具或自动工 具, 驱动闸门开关装置 36 的驱动轴 36c 转动。并且, 如果通过开关齿轮机构使闸板 34 转动 90 度, 则由闸板 34 分别将两个开口部 33 封闭。
     5) 分别使各推拉用千斤顶 55 的活塞杆 55b 与固定导向构件 56 分离, 并且将各千 斤顶主体 55a 的连接环 57 从更换用刀头 31 的凸缘部 31c 上取下, 在使各推拉用千斤顶 55
     与更换用刀头 31 分离之后, 取下各推拉用千斤顶 55。
     6) 在拧松离合螺栓 46 并使卡止爪 45 从退避位置凹部 31f 后退之后, 将磨损的更 换用刀头 31 从刀头导向孔 38 中取出, 并将其输送出去。
     7) 将送入到作业空间 28 内的新的更换用刀头 31 安装到刀头导向孔 38 内。并且, 使卡止爪 45 与退避位置凹部 31f 卡合并拧紧离合螺栓 46, 并且将各更换用刀头 31 分别固 定在更换退避位置上。
     8) 将推拉用千斤顶 55 的千斤顶主体 55a 从更换用刀头 31 的中心孔 31j 插入到中 空部 31d 内, 通过连接环 57 将千斤顶主体 55a 固定在更换用刀头 31 的凸缘部 31c 上。并 且, 使与固定导向构件 56 卡合的卡合块 58 和推拉用千斤顶 55 的活塞杆 55b 连接。
     9) 通过手动工具或自动工具, 驱动闸门开关装置 36 使闸板 34 向相反方向转动 90 度, 以使阀口 35 与两个开口部 33 一致, 从而分别使开口部 33 敞开。
     10) 在拧松离合螺栓 46 并使卡止爪 45 从退避位置凹部 31f 后退之后, 使各推拉 用千斤顶 55 分别伸展, 将更换用刀头 31 推入到刀头导向孔 38 内。并且, 掘进刃部 31a 从 阀口 35 通过开口部 33 向前方突出。此外, 使卡止爪 45 与使用位置凹部 31e 卡合来进行定 位, 并且通过固定螺栓连接凸缘部 31c 和保持筒部 42, 从而在掘进使用位置上将新的更换 用刀头 31 固定在刀头导向件 37 上。
     11) 将设置在各推拉用千斤顶 55 的千斤顶主体 55a 上的连接环 57 从更换用刀头 31 的凸缘部 31c 上取下, 并且分别使活塞杆 55b 与固定导向构件 56 分离, 将各推拉用千斤 顶 55 从更换用刀头 31 上取下。
     ( 外周刀头更换单元 )
     如图 10A、 图 10B 所示, 所述外周刀头更换单元 60 设置有一个用于进行外周掘进的 外周掘进刀头 ( 更换用刀头 )61。该外周掘进刀头 61 安装成相对于开关轴心 OC 向前方外 周方向倾斜 θ°。在与刀盘 16 的主轮辐构件 21 连接的外周前面板上, 通过安装环 62 安装 有圆形的外周单元前面板 63, 在靠向该外周单元前面板 63 外周的位置上形成有开口部 64。 在外周单元前面板 63 的后表面上通过安装环 62 配置有闸板 65, 该闸板 65 能够以开关轴 心 OC 为中心在 90 度的范围内转动, 在该闸板 65 上形成有一个阀口 66, 该阀口 66 能够与开 口部 64 一致并连通。此外, 在外周单元前面板 63 的背面通过安装环 62 安装有刀头导向件 67, 在该刀头导向件 67 上形成有与阀口 66 和开口部 64 连通的刀头导向孔 68, 该刀头导向 孔 68 以与上述相同的倾斜角 θ°倾斜。 由于闸门开关装置 36 以及其他结构构件与刀头更 换单元 30 结构相同, 所以采用相同的附图标记并省略了说明。
     ( 实施例 1 的效果 )
     按照上述实施例 1, 在使更换用刀头 31 后退并收容在刀头导向件 37 的刀头导向孔 38 内之后, 利用闸门开关装置 36 使闸板 34 转动, 阀口 35 从开口部 33 位置偏转, 从而由闸 板 34 来封闭开口部 33。
     因此, 与以往使更换用刀头与转动支撑件一起转动的情况相比, 由于使具有阀口 35 的闸板 34 转动, 所以以较小的驱动力就可以封闭开口部 33。此外, 可以在轮辐前面板 21a 的背面隔着闸板 34 仅配置刀头导向 件 37, 从而可以实现刀头更换单元 30 的轻量化和 紧凑化, 并且可以确保大的作业空间 28。
     此外, 当更换刀头时, 由于作用有地基的土压和水压, 所以为了抽出或推入更换用刀头 31, 需要使用推拉用千斤顶 55, 但是由于仅使更换用刀头 31 沿直线方向后退, 而不需 要通过使其转动或侧移来位移成其他姿势, 所以可以容易地设置推拉用千斤顶 55。
     此外, 由于闸板 34 安装在轮辐前面板 21a 和刀头导向件 37 的面板部 41 之间, 并 且闸板 34 的外周部被安装环片 40 包围, 驱动部分不会向作业空间 28 内露出, 所以安全性 高。
     此外, 由背面框架 29 形成的作业空间 28 的剖面形状为周向宽度在背面一侧 ( 掘 进机主体一侧 ) 比前面一侧 ( 刀盘一侧 ) 窄, 所以可以确保强度, 并且可以减轻因切削下来 的沙土进入和搅拌产生的摩擦阻力。此外, 由于将更换用刀头 31 配置在半径方向轴线 RL 上, 并且更换时仅使更换用刀头 31 沿直线方向朝后方后退, 所以可以充分确保更换作业时 抽出更换用刀头 31 方向的作业空间 28, 从而可以提高作业性。
     另外, 由于设置有第一、 第二闸门用密封件 53、 54, 所以可以有效地防止高压泥水 从闸板 34 和单元前面板 32 之间的间隙以及闸板 34 和刀头导向件 37 之间的间隙进入。此 外, 由于设置有第一、 第二刀头用密封件 51、 52, 所以可以有效地防止高压泥水从更换用刀 头 31 和刀头导向孔 38 之间的间隙进入。
     此外, 由于闸门开关装置 36 设置有由外齿齿轮 36a 和小齿轮 36b 构成的齿轮式 转动机构, 所以可以利用手动工具或自动工具使闸板 34 转动, 从而可以容易地开关开口部 33。 实施例 2
     ( 刀头更换单元 )
     上述实施例的刀头更换单元 30 在半径方向轴线 RL 上配置有两个更换用刀头 31( 开口部 33), 但是如图 11A、 图 11B 所示, 在该刀头更换单元 70 中, 以开关轴心 OC 为中心、 等间隔 ( 等角度 ) 地设置有三个更换用刀头 31。即, 在刀头更换单元 70 中, 在以开关轴心 OC 为中心的同 一圆弧上每隔 120°, 分别形成有开口部 33、 阀口 35 和刀头导向孔 38, 并且 设置有三个更换用刀头 31。上述更换用刀头 31 分别设置成朝向前部外周一侧倾斜 α°, 并且由于除了闸门开关装置 36 使闸板 34 在 120°的范围内往复转动以外, 与上述实施例相 同, 所以采用相同的附图标记并省略了说明。
     在上述刀头更换单元 70 中, 由于可以设置三个更换用刀头 31, 所以有利于降低成 本, 此外, 由于可以紧密地设置三个更换用刀头 31, 所以可以有效地进行掘进。 并且, 通过使 更换用刀头 31 倾斜, 可以有效地利用作业空间 27 的空间。
    

掘进机的刀头更换装置.pdf_第1页
第1页 / 共20页
掘进机的刀头更换装置.pdf_第2页
第2页 / 共20页
掘进机的刀头更换装置.pdf_第3页
第3页 / 共20页
点击查看更多>>
资源描述

《掘进机的刀头更换装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《掘进机的刀头更换装置.pdf(20页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN102449264A43申请公布日20120509CN102449264ACN102449264A21申请号201080023346322申请日20100603200915167720090626JPE21D9/08720060171申请人日立造船株式会社地址日本大阪府72发明人花冈泰治须藤兼司嶋田勋74专利代理机构北京信慧永光知识产权代理有限责任公司11290代理人李雪春武玉琴54发明名称掘进机的刀头更换装置57摘要本发明提供一种掘进机的刀头更换装置。当封闭设置有更换用刀头的开口部时不需要较大的驱动力,并且不移动更换用刀头就可以进行更换,不会损害更换作业的作业性。在刀盘的轮。

2、辐前面板21的背面一侧,通过背面框架29形成有作业空间28,此外,在轮辐前面板21上形成有能使更换用刀头31自如地抽推的开口部33。在开口部33的背面一侧设置有刀头导向件37,该刀头导向件37具有刀头导向孔38,该刀头导向孔38能使更换用刀头抽推或固定。在轮辐前面板21和刀头导向件37之间设置有转动自如的闸板34,该闸板34能够利用阀口35使开口部33和刀头导向孔38连通或封闭,并且设置有闸门开关装置36,该闸门开关装置36能够使闸板34转动来开关开口部33。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011112886PCT申请的申请数据PCT/JP2010/0594112010060387。

3、PCT申请的公布数据WO2010/150630JA2010122951INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页附图10页CN102449287A1/1页21一种掘进机的刀头更换装置,所述掘进机的刀头更换装置配置在刀盘上,所述刀盘设置在掘进机主体的前部,用于切削地基,所述掘进机的刀头更换装置的特征在于包括背面框架,设置在所述刀盘的前面板的背面一侧,并且形成有作业人员能够进出的作业空间;开口部,形成在所述前面板上,能使更换用刀头自如地抽推;刀头导向件,设置在所述开口部的背面一侧,并且所述刀头导向件具有刀头导向孔,所述刀头导向孔能使所述更换用刀头自如地抽推或。

4、固定;闸板,以绕与所述前面板垂直的开关轴心转动自如的方式配置在所述前面板和所述刀头导向件之间,并且所述闸板具有阀口,所述阀口能使所述更换用刀头自如地抽推;以及闸门开关装置,能使所述闸板在连通位置和封闭位置之间转动,所述连通位置连通所述开口部和所述刀头导向孔,所述封闭位置封闭所述开口部。2根据权利要求1所述的掘进机的刀头更换装置,其特征在于,所述更换用刀头设置有多个,多个所述更换用刀头以所述闸板的开关轴心为中心,以等角度的间隔设置在同一圆周上。3根据权利要求2所述的掘进机的刀头更换装置,其特征在于,所述更换用刀头设置有两个,两个所述更换用刀头配置在通过所述刀盘转动轴心的半径方向轴线上,所述作业空。

5、间的与所述半径方向轴线垂直的剖面为背面一侧的周向宽度比前面一侧的周向宽度窄。4根据权利要求1至3中任意一项所述的掘进机的刀头更换装置,其特征在于,在所述闸板和所述前面板之间、以及所述闸板和所述刀头导向件之间,分别设置有闸门用密封件,所述闸门用密封件用于使所述闸板的外周部和所述阀口的周向边缘部隔水,在所述更换用刀头和所述刀头导向孔之间的间隙内设置有刀头用密封件,所述刀头用密封件用于隔水。5根据权利要求1至4中任意一项所述的掘进机的刀头更换装置,其特征在于,所述闸门开关装置具有齿轮式转动机构,所述齿轮式转动机构包括外齿齿轮,形成在所述闸板的外周部上、且在以开关轴心为中心的周向上;以及小齿轮,与所述。

6、外齿齿轮啮合。权利要求书CN102449264ACN102449287A1/8页3掘进机的刀头更换装置技术领域0001本发明涉及一种设置在掘进机刀盘上的刀头更换装置,利用该刀头更换装置,可以用新刀头更换在掘进中途磨损的刀头。背景技术0002专利文献1中的转动支撑件配置在刀盘前面板的后部,并且绕与该前面板垂直的轴心转动自如。在所述转动支撑件上、且在与形成于所述前面板上的开口部相对的位置上,形成有安装孔,更换用刀头滑动自如地收容在该安装孔内。并且当进行更换时,在所述更换用刀头从所述前面板的开口部向所述转动支撑件的所述安装孔内后退、并被收容到所述安装孔内之后,通过使所述转动支撑件转动90度,所述开口。

7、部被所述转动支撑件前表面的封闭面部封闭。0003专利文献1日本专利公报第3692267号0004然而,按照专利文献1,由于在后退到所述安装孔内的更换用刀头被保持在所述安装孔内的状态下,为了使所述转动支撑件转动,需要较大的转动驱动力,导致所述转动支撑件的转动装置大型化。发明内容0005为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种掘进机的刀头更换装置,该掘进机的刀头更换装置不需要用较大的驱动力就可以封闭开口部,并且仅通过使更换用刀头沿直线方向后退就可以进行更换,不会损害作业性。0006为了解决上述课题,本发明的方式1提供一种掘进机的刀头更换装置,所述掘进机的刀头更换装置配置在刀盘上,所述刀盘设置在掘。

8、进机主体的前部,用于切削地基,所述掘进机的刀头更换装置的特征在于包括背面框架,设置在所述刀盘的前面板的背面一侧,并且形成有作业人员能够进出的作业空间;开口部,形成在所述前面板上,能使更换用刀头自如地抽推;刀头导向件,设置在所述开口部的背面一侧,并且所述刀头导向件具有刀头导向孔,所述刀头导向孔能使所述更换用刀头自如地抽推或固定;闸板,以绕与所述前面板垂直的开关轴心转动自如的方式配置在所述前面板和所述刀头导向件之间,并且所述闸板具有阀口,所述阀口能使所述更换用刀头自如地抽推;以及闸门开关装置,能使所述闸板在连通位置和封闭位置之间转动,所述连通位置连通所述开口部和所述刀头导向孔,所述封闭位置封闭所述。

9、开口部。0007方式2的发明在方式1的基础上,所述更换用刀头设置有多个,多个所述更换用刀头以所述闸板的开关轴心为中心,以等角度的间隔设置在同一圆周上。0008方式3的发明在方式2的基础上,所述更换用刀头设置有两个,两个所述更换用刀头配置在通过所述刀盘转动轴心的半径方向轴线上,所述作业空间的与所述半径方向轴线垂直的剖面为背面一侧的周向宽度比前面一侧的周向宽度窄。0009方式4的发明在方式1至3中任意一项的基础上,在所述闸板和所述前面板之间、说明书CN102449264ACN102449287A2/8页4以及所述闸板和所述刀头导向件之间,分别设置有闸门用密封件,所述闸门用密封件用于使所述闸板的外周。

10、部和所述阀口的周向边缘部隔水,在所述更换用刀头和所述刀头导向孔之间的间隙内设置有刀头用密封件,所述刀头用密封件用于隔水。0010方式5的发明在方式1至4中任意一项的基础上,所述闸门开关装置具有齿轮式转动机构,所述齿轮式转动机构包括外齿齿轮,形成在所述闸板的外周部上、且在以开关轴心为中心的周向上;以及小齿轮,与所述外齿齿轮啮合。0011按照方式1记载的发明,在使从开口部突出的更换用刀头后退、并将其收容在刀头导向孔内之后,利用闸门开关装置将闸板从连通位置转动到封闭位置,通过使设置在闸板上的阀口从开口部位置偏转,从而可以利用闸板来封闭开口部。因此,与以往使转动支撑件和更换用刀头一起转动的情况相比,可。

11、以通过较小的驱动力来封闭开口部。由此,仅通过在前面板的背面隔着闸板配置刀头导向件即可,从而可以实现刀头更换装置的轻量化和紧凑化,并且可以确保大的作业空间。此外,当更换刀头时,虽然由于作用有地基的土压和水压,为了抽出或推入更换用刀头需要辅助工具,但是由于仅使更换用刀头沿直线方向后退,而不需要通过使其转动或侧移等来位移成其他姿势,就可以抽出更换用刀头,所以可以容易地设置辅助工具。此外,为了对开口部进行开关而转动的闸板安装在前面板和刀头导向件之间,而没有露出部分,所以安全性高。另外,由于仅将更换用刀头向后方抽出,所以能够以预先确保更换用刀头后方的作业空间较大的方式,容易地设计背面框架。0012按照方。

12、式2记载的发明,由于可以将多个更换用刀头设置在以闸板的开关轴心为中心的同一圆周上,所以有利于降低制造成本,此外,由于可以紧密地设置多个更换用刀头,所以能够有效地进行掘进。0013按照方式3记载的发明,通过使作业空间的横剖面形状为周向宽度在背面一侧掘进机主体一侧比前面一侧刀盘一侧窄,可以减轻因切削下来的沙土进入或搅拌产生的摩擦阻力。此外,通过与作业空间周向的两侧朝向后方变窄相对应,将更换用刀头配置在半径方向轴线上,可以确保更换用刀头后方的作业空间较大,从而可以提高作业性。0014按照方式4记载的发明,利用闸门用密封件,可以有效地防止高压泥水从闸板和前面板之间的间隙以及闸板和刀头导向件之间的间隙进。

13、入。此外,利用刀头用密封件,可以有效地防止高压泥水从更换用刀头和刀头导向孔之间的间隙进入。0015按照方式5记载的发明,由于闸门开关装置设置有由外齿齿轮和小齿轮构成的齿轮式转动机构,所以可以利用手动工具或自动工具容易地使闸板转动。附图说明0016图1A是本发明盾构掘进机的刀头更换装置实施例1的刀头掘进使用状态的主轮辐构件的横剖视图。0017图1B是刀头更换退避状态的主轮辐构件的横剖视图。0018图2是盾构掘进机整体的主视图。0019图3是盾构掘进机整体的纵剖视图。0020图4是主刀盘轮辐的局部放大主视图。0021图5是主刀盘轮辐的后视的局部放大剖视图。0022图6是刀头更换单元的纵剖视图。说明。

14、书CN102449264ACN102449287A3/8页50023图7A是更换用刀头的仰视的局部剖视图。0024图7B是更换用刀头的侧视的局部剖视图。0025图7C是更换用刀头的后视图。0026图8是图6所示的AA剖视图。0027图9是图6所示的BB剖视图。0028图10A是外周刀头更换单元的主视图。0029图10B是外周刀头更换单元的中央纵剖视图。0030图11A是表示本发明盾构掘进机的刀头更换装置实施例2的刀头更换单元的主视图。0031图11B是图11A所示的CC剖视图。具体实施方式0032下面基于附图,对作为本发明掘进机的盾构掘进机的刀头更换装置的实施例进行说明。0033实施例1003。

15、4参照图1A、图1B图10A、图10B对实施例1进行说明。0035如图3所示,在圆筒形的盾构主体掘进机主体11的前部,设置有保持掘进面崩落土压的压力隔壁12,在该压力隔壁12上通过旋转轴承13将旋转环构件14支撑成绕盾构轴心O掘进机轴心转动自如。并且,从该旋转环构件14向前方突出设置的多个支撑脚15的前端部上,支撑有圆形的刀盘16。在所述压力隔壁12的后部设置有刀盘驱动装置17,该刀盘驱动装置17驱动刀盘16转动。该刀盘驱动装置17包括齿圈17A,设置在旋转环构件14的背面;多个驱动小齿轮17B,与该齿圈17A啮合;以及多个转动驱动装置油压式或电动式发动机17C,分别驱动所述驱动小齿轮17B转。

16、动。此外,在所述压力隔壁12上还设置有排土用螺旋式输送装置18,该排土用螺旋式输送装置18使刀盘16切削下来的沙土保持为掘进面崩落土压,并且将它们向保持为大气压的后方空间排出。0036如图2所示,刀盘16包括多个主轮辐构件21,从配置在盾构轴心O上的中心构件20沿半径方向轴线RL延伸;多个副轮辐构件22,在主轮辐构件21之间沿半径方向延伸;以及中间环形构件23和外周环形构件24,配置在以盾构轴心O为中心的圆弧方向上,连接主轮辐构件21和副轮辐构件22。并且,在上述构件2124之间形成有沙土导入口25。0037在所述主轮辐构件21的前部,分别排列有本发明的多个刀头更换单元刀头更换装置30,在各刀。

17、头更换单元30上分别设置有两个更换用刀头31。此外,在主轮辐构件21外周端的周向两侧设置有外周刀头更换单元60。而且在中心构件20和副轮辐构件22的前表面和侧面、以及主轮辐构件21的侧面上,分别设置有多个固定刀头26。0038如图3所示,在所述中心构件20的背面一侧设置有作业人员能够进出的进人孔27,该进人孔27贯通压力隔壁12,并且以能够使作业人员从保持为大气压的后方空间进出的方式与该后方空间连通。此外,在各主轮辐构件21的背面一侧设置有背面框架29,由该背面框架29形成能够从进人孔27进出的作业空间28。如图1A、图1B所示,该背面框架29的横剖面形状为与前面一侧的周向转动方向宽度相比,背。

18、面一侧的周向转动方向宽度变窄。即,背面框架29包括左、右侧面板29A,从轮辐前面板前面板21A的左右侧说明书CN102449264ACN102449287A4/8页6缘向后方垂直设置;倾斜面板29B,从左、右侧面板29A的后缘部向内侧倾斜,并且越朝向背面一侧越变窄;以及背面板29C,连接左右的倾斜面板29B的后缘部,从而使背面框架29为背面板29C宽度窄的大体梯形的横剖面形状。由此,可以减轻切削下来的沙土进入和搅拌产生的摩擦阻力,并且确保了强度,作业空间28在半径方向轴线RL图2、图4的周向两侧朝向后方的纵深变窄。0039如图2、图4和图5所示,在主轮辐构件21上沿半径方向、以规定间距配置有多。

19、个刀头更换单元30。每个刀头更换单元30分别配置有两个更换用刀头31,该更换用刀头31配置在作为该主轮辐构件21中心的半径方向轴线RL上,可以充分确保作业空间28中的更换用刀头31后方的纵深方向和周向的宽度,从而提高了作业性。0040更换用刀头0041如图7A图7C所示,更换用刀头31包括圆筒形的基筒部31B;基台部31H和具有掘进刃31I的掘进刃部31A,该基台部31H安装在基筒部31B的前表面上,该掘进刃31I从该基台部31H向前方突出;以及凸缘部31C,从基筒部31B的后端部向外周一侧突出设置,并且形成有固定用螺栓孔。与基筒部31B相比掘进刃部31A的外径小,并且能够从后述的刀头导向孔3。

20、8进入或退出。如图1A、图1B和图6所示,在基筒部31B内形成有中空部31D,该中空部31D用于插入能够抽出、推入更换用刀头31的推拉用千斤顶辅助工具55。并且,该中空部31D通过凸缘部31C的中心孔31J与作业空间28连通而开口。此外,在凸缘部31C的对称位置上形成有在掘进使用状态下进行定位的使用位置凹部31E。此外,在基筒部31B的前部形成有退避位置凹部31F,该退避位置凹部31F在更换用刀头31后退的更换退避位置上对其进行定位。另外,在凸缘部31C上设置有止转用边缘31G,通过平行地切削与所述使用位置凹部31E垂直交叉的面来形成该止转用边缘31G。0042刀头更换单元0043如图4所示,。

21、刀头更换单元30在主轮辐构件21的轮辐前面板21A上形成有安装孔部21B,该安装孔部21B为在半径方向轴线RL上使圆形的一部分相互重合的连续形状。各单元前面板32通过左右一对安装环片40分别嵌合在上述安装孔部21B的圆形部分内,并利用固定螺栓进行固定。在上述各单元前面板32的中心位置上设置有与盾构轴心O平行的开关轴心OC。在每个单元前面板32上、且在以所述开关轴心OC为中心的圆弧和半径方向轴线RL的两个交点上,分别形成有开口部33。并且,如图1A、图1B和图6所示,在单元前面板32的背面一侧通过安装环片40配置有闸板34,该闸板34以开关轴心OC为中心转动自如,在该闸板34上形成有两个阀口35。

22、,上述两个阀口35与两个开口部33自如地连通或封闭。并且,设置有闸门开关装置36,该闸门开关装置36能够使该闸板34在连通位置和封闭位置之间往复转动90度,该连通位置使阀口35与开口部33一致,该封闭位置使阀口35从开口部33位置偏转来封闭开口部33。此外,在闸板34的背面一侧安装有刀头导向件37,在该刀头导向件37上形成有两个刀头导向孔38,上述两个刀头导向孔38通过阀口35与开口部33连通。0044闸门开关装置0045所述闸门开关装置36由齿轮式转动机构构成,该齿轮式转动机构包括外齿齿轮36A,以大约90度的范围形成在圆形的闸板34的外周部上、且在以开关轴心OC为中心的周向上;小齿轮36B。

23、,转动自如地支撑在刀头导向件37和安装环片40之间,并且与所述外齿说明书CN102449264ACN102449287A5/8页7齿轮36A啮合;以及驱动轴36C,向作业空间28一侧突出,用于固定该小齿轮36B。在该驱动轴36C上安装棘轮扳手等手动工具、或者电动式或油压式转矩扳手等自动工具,使驱动轴36C转动来驱动闸门开关装置36,从而使闸板34转动来开关开口部33。0046此外,在闸板34的后表面或前表面上设置有转动限制件39,该转动限制件39限制闸板34的转动。该转动限制件39包括圆弧槽39A,形成在闸板34的后表面上、且在以开关轴OC为中心横跨90度的范围内;以及导向销39B,突出设置在。

24、刀头导向件37的面板部41的内表面上,并且移动自如地与圆弧槽39A嵌合,该转动限制件39可以形成闸板34的转动极限。0047按照上述闸门开关装置36,由于利用闸门开关装置36驱动闸板34的外周部来使闸板34转动,所以对作业空间28在空间上的干扰较少。此外,通过较小的转矩就可以使闸板34转动,并且可以通过手动工具或自动工具等简易的作业设备,容易地进行开关驱动。此外,由于闸板34为圆形,并且通过安装环片40将闸板34支撑成其外周部转动自如,所以不需要作为闸板34转动中心的轴构件,可以相应地使闸板34的外径变小,从而可以实现刀头更换单元30的紧凑化。0048刀头导向件0049刀头导向件37包括面板部。

25、41,借助于安装环片40并利用固定螺栓将其外周部固定在单元前面板32上,来覆盖闸板34的后表面;两个保持筒部42,从该面板部41向后方突出设置,并且形成有刀头导向孔38;以及连接块43,连接在上述保持筒部42之间。并且,在连接块43的后端面上安装有固定块44,该固定块44与更换用刀头31的止转用边缘31G卡合。此外,在保持筒部42的后端面上形成有螺栓孔,借助于该螺栓孔并利用固定螺栓固定更换用刀头31的凸缘部31C,并且在保持筒部42的后端面上,通过离合螺栓46在对称位置上配置有定位用的卡止爪45,该卡止爪45自如地与使用位置凹部31E和退避位置凹部31F卡合或脱离。上述卡止爪45通过将离合螺栓。

26、46安装在长孔内,可以与使用位置凹部31E和退避位置凹部31F卡合或脱离,并且可以固定在使用位置凹部31E和退避位置凹部31F内。0050隔水用密封件0051在该刀头更换单元30中,为了防止高压泥水从掘进面一侧进入,在更换用刀头31的基台31H和基筒部31B后端部的外周部上,通过安装槽分别安装有第一、第二刀头用密封件51、52。在使用位置上利用第一刀头用密封件51,密封更换用刀头31和开口部33之间的间隙,并且利用第二刀头用密封件52,密封基筒部31B和刀头导向孔38之间的间隙。此外,在更换退避位置上,利用第一刀头用密封件51,密封更换用刀头31的基台31H和刀头导向孔38之间的间隙。上述第一。

27、、第二刀头用密封件51、52可以在更换更换用刀头31时进行更换,从而可以充分地确保密封性并提高可靠性。0052当然,也可以通过安装槽将第一、第二刀头用密封件51、52安装在单元前面板32的滑动接触面以及面板部41的滑动接触面上。0053此外,在闸板34的前表面和后表面、且位于阀口35的周向边缘部,通过安装槽安装有第一闸门用密封件53,并且在闸板34的外周部上通过安装槽安装有第二闸门用密封件54。利用前表面的第一、第二闸门用密封件53、54,防止泥水进入到闸板34和单元前面板32之间的间隙内,利用后表面的第一、第二闸门用密封件53、54,防止泥水进入到闸板34说明书CN102449264ACN1。

28、02449287A6/8页8和面板部41之间的间隙内。0054密封阀口35周围的第一闸门用密封件53,虽然在闸板34的转动中途通过开口部33或刀头导向孔38,但是由于在掘进作业中和更换作业中完全与滑动接触面紧密接触,损伤的危险性较低,所以可以充分确保密封性。此外,由于密封闸板34外周部的第二闸门用密封件54始终与滑动接触面紧密接触,密封空间的容积不会变化,损伤等的危险性也较低,所以可以充分确保密封性。0055当然,也可以借助于安装槽,将第一、第二闸门用密封件53、54安装在单元前面板32一侧或面板部41一侧。0056推拉用千斤顶0057图1A、图1B和图6所示的推拉用千斤顶55是抽出、推入更换。

29、用刀头31的辅助工具,在背面框架29的背面板29C的内表面上沿半径方向轴线RL安装有断面为燕尾槽形的固定导向构件56。另一方面,推拉用千斤顶55的千斤顶主体55A插入到更换用刀头31的中空部31D内,固定在千斤顶主体55A外周部上的连接环57通过连接螺栓与凸缘部31C连接。并且,推拉用千斤顶55的活塞杆55B与卡合块58连接,该卡合块58以能自如地调整位置的方式与固定导向构件56嵌合。0058因此,千斤顶主体55A插入到中空部31D内,且连接环57安装到更换用刀头31上。并且,活塞杆55B与嵌合在固定导向构件56内的卡合块58连接。此外,推拉用千斤顶55收缩,从而将更换用刀头31从开口部33、。

30、阀口35和刀头导向孔38中抽出。0059按照上述结构,可以通过同样方式对下一个刀头更换单元30进行刀头更换作业。0060刀头更换单元30的刀头更换作业0061在隧道掘进状态下,更换用刀头31被固定在掘进使用位置上。如果向前掘进导致更换用刀头31磨损,则例如在具有作为目标的更换用刀头31的主轮辐构件21成为水平姿势的位置上,使刀盘驱动装置17停止。并且,作业人员从进人孔27进入到作业空间28内,进行刀头更换作业。00621在作为目标的刀头更换单元30的作业空间28内,由作业人员分别从两个保持筒部42的背面,将推拉用千斤顶55的千斤顶主体55A通过更换用刀头31的中心孔31J分别插入到中空部31D。

31、内,千斤顶主体55A通过连接环57安装到更换用刀头31的凸缘部31C上。并且,卡合块58分别与安装在背面框架29的背面板29C上的固定导向构件56卡合,接着,推拉用千斤顶55的活塞杆55B伸展,使推拉用千斤顶55和卡合块58连接。00632取下凸缘部31C的固定螺栓,使更换用刀头31与刀头导向件37分离,并且拧松离合螺栓46并使卡止爪45从使用位置凹部31E后退。00643各推拉用千斤顶55分别收缩使更换用刀头31后退,如果掘进刃部31A的前端通过闸板34的阀口35被收容到刀头导向孔38内,则使卡止爪45突出以与退避位置凹部31F卡合,拧紧离合螺栓46来将各更换用刀头31分别固定在更换退避位置。

32、上。00654如果将两个更换用刀头31固定在更换退避位置上,则使用手动工具或自动工具,驱动闸门开关装置36的驱动轴36C转动。并且,如果通过开关齿轮机构使闸板34转动90度,则由闸板34分别将两个开口部33封闭。00665分别使各推拉用千斤顶55的活塞杆55B与固定导向构件56分离,并且将各千斤顶主体55A的连接环57从更换用刀头31的凸缘部31C上取下,在使各推拉用千斤顶55说明书CN102449264ACN102449287A7/8页9与更换用刀头31分离之后,取下各推拉用千斤顶55。00676在拧松离合螺栓46并使卡止爪45从退避位置凹部31F后退之后,将磨损的更换用刀头31从刀头导向孔。

33、38中取出,并将其输送出去。00687将送入到作业空间28内的新的更换用刀头31安装到刀头导向孔38内。并且,使卡止爪45与退避位置凹部31F卡合并拧紧离合螺栓46,并且将各更换用刀头31分别固定在更换退避位置上。00698将推拉用千斤顶55的千斤顶主体55A从更换用刀头31的中心孔31J插入到中空部31D内,通过连接环57将千斤顶主体55A固定在更换用刀头31的凸缘部31C上。并且,使与固定导向构件56卡合的卡合块58和推拉用千斤顶55的活塞杆55B连接。00709通过手动工具或自动工具,驱动闸门开关装置36使闸板34向相反方向转动90度,以使阀口35与两个开口部33一致,从而分别使开口部3。

34、3敞开。007110在拧松离合螺栓46并使卡止爪45从退避位置凹部31F后退之后,使各推拉用千斤顶55分别伸展,将更换用刀头31推入到刀头导向孔38内。并且,掘进刃部31A从阀口35通过开口部33向前方突出。此外,使卡止爪45与使用位置凹部31E卡合来进行定位,并且通过固定螺栓连接凸缘部31C和保持筒部42,从而在掘进使用位置上将新的更换用刀头31固定在刀头导向件37上。007211将设置在各推拉用千斤顶55的千斤顶主体55A上的连接环57从更换用刀头31的凸缘部31C上取下,并且分别使活塞杆55B与固定导向构件56分离,将各推拉用千斤顶55从更换用刀头31上取下。0073外周刀头更换单元00。

35、74如图10A、图10B所示,所述外周刀头更换单元60设置有一个用于进行外周掘进的外周掘进刀头更换用刀头61。该外周掘进刀头61安装成相对于开关轴心OC向前方外周方向倾斜。在与刀盘16的主轮辐构件21连接的外周前面板上,通过安装环62安装有圆形的外周单元前面板63,在靠向该外周单元前面板63外周的位置上形成有开口部64。在外周单元前面板63的后表面上通过安装环62配置有闸板65,该闸板65能够以开关轴心OC为中心在90度的范围内转动,在该闸板65上形成有一个阀口66,该阀口66能够与开口部64一致并连通。此外,在外周单元前面板63的背面通过安装环62安装有刀头导向件67,在该刀头导向件67上形。

36、成有与阀口66和开口部64连通的刀头导向孔68,该刀头导向孔68以与上述相同的倾斜角倾斜。由于闸门开关装置36以及其他结构构件与刀头更换单元30结构相同,所以采用相同的附图标记并省略了说明。0075实施例1的效果0076按照上述实施例1,在使更换用刀头31后退并收容在刀头导向件37的刀头导向孔38内之后,利用闸门开关装置36使闸板34转动,阀口35从开口部33位置偏转,从而由闸板34来封闭开口部33。0077因此,与以往使更换用刀头与转动支撑件一起转动的情况相比,由于使具有阀口35的闸板34转动,所以以较小的驱动力就可以封闭开口部33。此外,可以在轮辐前面板21A的背面隔着闸板34仅配置刀头导。

37、向件37,从而可以实现刀头更换单元30的轻量化和紧凑化,并且可以确保大的作业空间28。0078此外,当更换刀头时,由于作用有地基的土压和水压,所以为了抽出或推入更换用说明书CN102449264ACN102449287A8/8页10刀头31,需要使用推拉用千斤顶55,但是由于仅使更换用刀头31沿直线方向后退,而不需要通过使其转动或侧移来位移成其他姿势,所以可以容易地设置推拉用千斤顶55。0079此外,由于闸板34安装在轮辐前面板21A和刀头导向件37的面板部41之间,并且闸板34的外周部被安装环片40包围,驱动部分不会向作业空间28内露出,所以安全性高。0080此外,由背面框架29形成的作业空。

38、间28的剖面形状为周向宽度在背面一侧掘进机主体一侧比前面一侧刀盘一侧窄,所以可以确保强度,并且可以减轻因切削下来的沙土进入和搅拌产生的摩擦阻力。此外,由于将更换用刀头31配置在半径方向轴线RL上,并且更换时仅使更换用刀头31沿直线方向朝后方后退,所以可以充分确保更换作业时抽出更换用刀头31方向的作业空间28,从而可以提高作业性。0081另外,由于设置有第一、第二闸门用密封件53、54,所以可以有效地防止高压泥水从闸板34和单元前面板32之间的间隙以及闸板34和刀头导向件37之间的间隙进入。此外,由于设置有第一、第二刀头用密封件51、52,所以可以有效地防止高压泥水从更换用刀头31和刀头导向孔3。

39、8之间的间隙进入。0082此外,由于闸门开关装置36设置有由外齿齿轮36A和小齿轮36B构成的齿轮式转动机构,所以可以利用手动工具或自动工具使闸板34转动,从而可以容易地开关开口部33。0083实施例20084刀头更换单元0085上述实施例的刀头更换单元30在半径方向轴线RL上配置有两个更换用刀头31开口部33,但是如图11A、图11B所示,在该刀头更换单元70中,以开关轴心OC为中心、等间隔等角度地设置有三个更换用刀头31。即,在刀头更换单元70中,在以开关轴心OC为中心的同一圆弧上每隔120,分别形成有开口部33、阀口35和刀头导向孔38,并且设置有三个更换用刀头31。上述更换用刀头31分。

40、别设置成朝向前部外周一侧倾斜,并且由于除了闸门开关装置36使闸板34在120的范围内往复转动以外,与上述实施例相同,所以采用相同的附图标记并省略了说明。0086在上述刀头更换单元70中,由于可以设置三个更换用刀头31,所以有利于降低成本,此外,由于可以紧密地设置三个更换用刀头31,所以可以有效地进行掘进。并且,通过使更换用刀头31倾斜,可以有效地利用作业空间27的空间。说明书CN102449264ACN102449287A1/10页11图1A图1B说明书附图CN102449264ACN102449287A2/10页12图2说明书附图CN102449264ACN102449287A3/10页13。

41、图3说明书附图CN102449264ACN102449287A4/10页14图4说明书附图CN102449264ACN102449287A5/10页15图5图6说明书附图CN102449264ACN102449287A6/10页16图7A图7B说明书附图CN102449264ACN102449287A7/10页17图7C图8说明书附图CN102449264ACN102449287A8/10页18图9图10A说明书附图CN102449264ACN102449287A9/10页19图10B图11A说明书附图CN102449264ACN102449287A10/10页20图11B说明书附图CN102449264A。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 固定建筑物 > 土层或岩石的钻进;采矿


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1