一种小直径盾构机刀盘的制作方法

本申请涉及盾构机，尤其是涉及一种小直径盾构机刀盘。

背景技术：

1、刀盘作为开挖部件，是盾构机的关键部件之一。以往的小直径盾构机的刀盘设计，一般是将牛腿与刀盘体焊接在一起，利用牛腿对刀盘体进行支撑。

2、这样的设计方式，使得牛腿与刀盘体焊接的部位无法布置滚刀，而小直径盾构机刀盘的尺寸本就相对较小，这会导致刀盘的开口率较小，出现刀盘易结泥饼、渣土无法及时排出等问题，影响盾构机的掘进性能。

3、而为了解决渣土排出不及时的问题，也有一些小直径盾构机刀盘出现，该刀盘包括面板和辐条，辐条穿过刀盘中心，面板设置于相邻辐条之间，刀盘中心设有用于出渣的出渣孔，刀具设于辐条的外端面。

4、此种小直径盾构机刀盘只能布置对安装空间需求小的切刀、贝壳刀等刀具，而滚刀安装空间较大，无法在刀盘上布置滚刀。因此，此种小直径盾构机刀盘只适用于开挖软土地层。

5、另外，为了提升盾构机刀盘的开口率，还有部分刀盘通过中心鱼尾刀来代替中心滚刀，该种刀盘包括中心鱼尾刀和多个主梁，其主梁相交于中心区域，剔除了中心区域部分滚刀，将中心滚刀布置区域调整为中心开口，用中心鱼尾刀开挖替换多个滚刀轨迹增加中心开口率。

6、此种刀盘结构用中心鱼尾刀替换中心滚刀开挖，对鱼尾刀刀具强度要求较高，其支腿支撑位置无法布置滚刀，滚刀布置不够灵活，还会降低中间区域的开口率，影响渣土排出。

7、因此，目前亟需一种可消除牛腿支撑区域影响，实现刀具灵活布置的小直径盾构机刀盘。

技术实现思路

1、本申请提供一种小直径盾构机刀盘，以解决现有刀盘中牛腿与刀盘体焊接的部位无法布置滚刀，导致刀盘开口率较小的问题。

2、为了解决上述问题，本申请采用如下技术方案：

3、本申请提供一种小直径盾构机刀盘，用于通过法兰与盾构机的主驱动连接，包括刀盘体和设置在所述刀盘体上的刀具，还包括多个支撑组件，所述支撑组件包括并排设置的两个支撑板，以及位于两个所述支撑板之间的支撑腿，所述支撑腿用于连接两个所述支撑板，所述支撑板的一端用于与所述法兰连接，所述支撑板的另一端用于与所述刀盘体连接，所述支撑腿的高度小于所述支撑板的高度，以在所述支撑腿背离所述法兰一端形成用于维护所述刀具的操作空间。

4、在一些可能的设计中，所述支撑板与所述支撑腿为一体成型。

5、在一些可能的设计中，所述支撑板包括主板体和连接部，所述主板体用于与所述刀盘体连接，所述连接部一端与所述主板体连接，另一端用于与所述法兰连接，所述支撑腿与所述连接部连接，且所述支撑腿一端用于与所述法兰连接，所述刀具安装在所述主板体上。

6、在一些可能的设计中，所述支撑腿顶部倾斜设置，且所述支撑腿的高度沿着靠近所述刀盘体的中轴线的方向逐渐减小。

7、在一些可能的设计中，所述刀具包括滚刀，每个所述支撑组件的两个所述支撑板之间至少安装有一个所述滚刀。

8、在一些可能的设计中，还包括中心滚刀座，所述中心滚刀座位于所述刀盘体的中心，所述刀具还包括安装在所述中心滚刀座上的中心滚刀，所述支撑组件至少设置有四个，所有所述支撑组件均匀环设在所述中心滚刀座外侧，并与所述中心滚刀座连接。

9、在一些可能的设计中，相邻所述支撑组件之间形成进渣口，所述刀具还包括刮刀和切刀，每个所述支撑组件朝向所述进渣口侧均设置安装有所述刮刀和所述切刀，所述切刀位于所述刮刀和所述中心滚刀之间。

10、在一些可能的设计中，相邻所述支撑组件之间设置有面板，所述面板与所述刀盘体连接，且所述面板与所述支撑组件之间形成所述进渣口，所述面板上至少安装有一个所述滚刀，安装在所述面板上的所述滚刀与安装在所述支撑板之间的所述滚刀间隔设置。

11、在一些可能的设计中，所述刀具还包括边缘滚刀，所述面板远离所述中心滚刀一端设置有所述边缘滚刀，所述边缘滚刀与滚刀之间的角度差为0-90°。

12、在一些可能的设计中，每个所述面板与所述法兰之间均设置有一个所述支撑组件，所述支撑组件的支撑板与所述面板相对的两侧连接。

13、本申请提供的小直径盾构机刀盘，利用多个支撑组件连接刀盘体和法兰，而不是直接通过牛腿对刀盘体进行支撑，支撑组件包括并排设置的两个支撑板，以及位于两个支撑板之间的支撑腿，通过支撑腿连接两个支撑板，支撑板一端连接刀盘体，另一端和支撑腿均用于连接法兰，从而实现法兰与刀盘体的连接，以使刀盘体能有效与盾构机的主驱动连接，而支撑腿的高度是小于支撑板的高度的，使得支撑腿背离法兰一端与支撑板之间形成了用于维护刀具的操作空间，从而取消了现有牛腿，可以在支撑组件的任意位置安装刀具，使刀具的布置更为灵活，有效降低刀盘的倾覆力矩，提升刀盘的开挖性能，同时还有助于增大刀盘的开口率，保证渣土能够及时排出，有效避免刀盘结泥饼。

技术特征：

1.一种小直径盾构机刀盘，用于通过法兰(200)与盾构机的主驱动(400)连接，包括刀盘体(100)和设置在所述刀盘体(100)上的刀具(120)，其特征在于，还包括多个支撑组件(110)，所述支撑组件(110)包括并排设置的两个支撑板(111)，以及位于两个所述支撑板(111)之间的支撑腿(112)，所述支撑腿(112)用于连接两个所述支撑板(111)，所述支撑板(111)的一端用于与所述法兰(200)连接，所述支撑板(111)的另一端用于与所述刀盘体(100)连接，所述支撑腿(112)的高度小于所述支撑板(111)的高度，以在所述支撑腿(112)背离所述法兰(200)一端形成用于维护所述刀具(120)的操作空间(113)。

2.根据权利要求1所述的小直径盾构机刀盘，其特征在于，所述支撑板(111)与所述支撑腿(112)为一体成型。

3.根据权利要求1所述的小直径盾构机刀盘，其特征在于，所述支撑板(111)包括主板体(1111)和连接部(1112)，所述主板体(1111)用于与所述刀盘体(100)连接，所述连接部(1112)一端与所述主板体(1111)连接，另一端用于与所述法兰(200)连接，所述支撑腿(112)与所述连接部(1112)连接，且所述支撑腿(112)一端用于与所述法兰(200)连接，所述刀具(120)安装在所述主板体(1111)上。

4.根据权利要求3所述的小直径盾构机刀盘，其特征在于，所述支撑腿(112)顶部倾斜设置，且所述支撑腿(112)的高度沿着靠近所述刀盘体(100)的中轴线的方向逐渐减小。

5.根据权利要求1至4任一项所述的小直径盾构机刀盘，其特征在于，所述刀具(120)包括滚刀(121)，每个所述支撑组件(110)的两个所述支撑板(111)之间至少安装有一个所述滚刀(121)。

6.根据权利要求5所述的小直径盾构机刀盘，其特征在于，还包括中心滚刀座，所述中心滚刀座(150)位于所述刀盘体(100)的中心，所述刀具(120)还包括安装在所述中心滚刀座(150)上的中心滚刀(122)，所述支撑组件(110)至少设置有四个，所有所述支撑组件(110)均匀环设在所述中心滚刀座(150)外侧，并与所述中心滚刀座(150)连接。

7.根据权利要求6所述的小直径盾构机刀盘，其特征在于，相邻所述支撑组件(110)之间形成进渣口(130)，所述刀具(120)还包括刮刀(124)和切刀(123)，每个所述支撑组件(110)朝向所述进渣口(130)侧均设置安装有所述刮刀(124)和所述切刀(123)，所述切刀(123)位于所述刮刀(124)和所述中心滚刀(122)之间。

8.根据权利要求7所述的小直径盾构机刀盘，其特征在于，相邻所述支撑组件(110)之间设置有面板(140)，所述面板(140)与所述刀盘体(100)连接，且所述面板(140)与所述支撑组件(110)之间形成所述进渣口(130)，所述面板(140)上至少安装有一个所述滚刀(121)，安装在所述面板(140)上的所述滚刀(121)与安装在所述支撑板(111)之间的所述滚刀(121)间隔设置。

9.根据权利要求8所述的小直径盾构机刀盘，其特征在于，所述刀具(120)还包括边缘滚刀(125)，所述面板(140)远离所述中心滚刀(122)一端设置有所述边缘滚刀(125)，所述边缘滚刀(125)与滚刀(121)之间的角度差为0-90°。

10.根据权利要求9所述的小直径盾构机刀盘，其特征在于，每个所述面板(140)与所述法兰(200)之间均设置有一个所述支撑组件(110)，所述支撑组件(110)的支撑板(111)与所述面板(140)相对的两侧连接。

技术总结本申请提供一种小直径盾构机刀盘，涉及盾构机技术领域，其包括刀盘体和设置在刀盘体上的刀具，还包括多个支撑组件，支撑组件包括并排设置的两个支撑板，以及位于两个支撑板之间的支撑腿，支撑腿用于连接两个支撑板，支撑板的一端用于与法兰连接，支撑板的另一端用于与刀盘体连接，支撑腿的高度小于支撑板的高度，以在支撑腿背离法兰一端形成用于维护刀具的操作空间，从而使得刀具在刀盘体上的布置更为灵活，有效减低刀盘倾覆力矩，提升刀盘的开挖性能。技术研发人员：何为,薛静,章乐,康思杰受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23