一种球面刀盘的制作方法

1.本发明涉及施工机械领域，特别是涉及一种球面刀盘。


背景技术：

2.目前的小直径顶管机刀盘通常是平面刀盘，因开挖直径小，结构紧凑，空间受限，难以配置用于降低刀盘结泥饼的冲刷管路、回转接头等部件，从而使得小直径刀盘难以在复合地质中进行开挖作业。
3.在施工过程中，若遇到漂石地层，采用平面刀盘掘进时，只能将漂石向前推进，从而使得刀盘受力不断增大，最终造成设备所能提供的推力无法满足所需推力而不能继续工作，此外刀盘在旋转过程中，无法将漂石破碎，只能与其反复碰撞，容易造成刀具损坏，进而无法正常施工。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种球面刀盘，可以有效解决平面刀盘难以适用于漂石地层的施工等问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
6.一种球面刀盘，包括：刀盘体、支腿传力组件、滚刀和切刀，所述支腿传力组件用于驱动所述刀盘体旋转，所述刀盘体包括传力背板、滚刀安装部和切刀安装部，所述滚刀安装在所述滚刀安装部上，所述滚刀的转动轴线相对于所述刀盘体的转动轴线倾斜设置，所述切刀固定在所述切刀安装部上，所述切刀安装部和所述滚刀安装部与所述传力背板连接，所述传力背板与所述支腿传力组件连接，所述滚刀用于在所述球面刀盘掘进时产生一个向前的正向力和一个朝外的推力，以将障碍物挤出掘进断面。
7.优选地，所述滚刀安装部包括与所述传力背板连接的承载部，所述滚刀的转轴通过轴承安装在所述承载部上。
8.优选地，所述切刀安装部包括辐条板，所述辐条板的内侧固定在所述传力背板上，所述辐条板的外侧为弧形面，所述切刀固定在所述辐条板的侧部。
9.优选地，所述铰支座上靠近所述刀盘体中心的一侧设有弧形面板，所述弧形面板与所述刀盘体中心的空间形成入料口。
10.优选地，所述传力背板的外侧面还设有用于固定边缘刮刀的刮刀安装部。
11.优选地，所述刮刀安装部为所述辐条板，所述切刀固定在所述辐条板上靠近所述刀盘体中心的位置，所述边缘刮刀固定在所述辐条板上靠近所述刀盘体边缘的位置。
12.优选地，所述传力背板的正面设有多个所述滚刀安装部、所述切刀安装部和所述刮刀安装部。
13.优选地，所述支腿传力组件上背离所述刀盘体的一侧设有耐磨板，所述支腿传力组件安装在主传动轴上，盾体内与所述耐磨板相对的一侧设有破碎锥，所述破碎锥和所述耐磨板之间的空隙为破碎腔，所述进料口与破碎腔连通。
14.与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
15.本发明所提供的一种球面刀盘，包括：刀盘体、支腿传力组件、滚刀和切刀，其中刀盘体包括传力背板、滚刀安装部和切刀安装部，切刀安装部和滚刀安装部与传力背板连接，滚刀安装在滚刀安装部上，滚刀的转动轴线相对于刀盘体的转动轴线倾斜设置，切刀固定在切刀安装部上，传力背板与支腿传力组件连接，支腿传力组件在带动传力背板旋转时，会带动切刀和滚刀进行旋转运动，同时滚刀会进行自转，在球面刀盘掘进时，滚刀会产生一个向前的正向力和一个朝外的推力，以将障碍物漂石挤出掘进断面，可有效减小刀盘体的掘进阻力，进而保证正常的掘进作业。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为球面刀盘的正面结构示意图；
18.图2为图1中a-a剖视图；
19.图3为弧面刀具布置轨迹图。
20.附图标记如下：
21.刀盘体1，辐条板11，弧形面板12，传力背板13，圆环14，防磨板15，入料口16；
22.支腿传力组件2，定位销21，耐磨板22；
23.滚刀3，弧面刀具布置轨迹图31，滚刀安装部32；
24.切刀4；
25.边缘刮刀5；
26.盾体6，破碎锥61。
具体实施方式
27.为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
28.在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
29.请参考图1～图3，图1为球面刀盘的正面结构示意图；图2为图1中a-a剖视图；图3为弧面刀具布置轨迹图。
30.本发明的一种具体实施方式提供了一种球面刀盘，包括：刀盘体1、支腿传力组件2、滚刀3和切刀4，支腿传力组件2安装在盾体6上，用于驱动刀盘体1旋转；其中刀盘体1包括传力背板13、滚刀安装部32和切刀安装部，切刀安装部和滚刀安装部32与传力背板13连接，滚刀3安装在滚刀安装部32上，滚刀3的转动轴线相对于刀盘体1的转动轴线倾斜设置，切刀4固定在切刀安装部上，传力背板13与支腿传力组件2连接，支腿传力组件2可通过定位销21确定位置后再与传力背板13进行固定，支腿传力组件2在带动传力背板13旋转时，会带动切
刀4和滚刀3进行旋转运动，同时滚刀3会进行自转，在球面刀盘掘进时，滚刀3会产生一个向前的正向力和一个朝外的推力，以将障碍物漂石挤出掘进断面，可有效减小刀盘体1的掘进阻力，进而保证正常的掘进作业。
31.在本发明的一个实施例中，滚刀安装部32包括与传力背板13连接的承载部，滚刀3的转轴通过轴承安装在承载部上；切刀44安装部包括辐条板11，辐条板11的内侧固定在传力背板13上，辐条板11的外侧为弧形面，切刀44固定在辐条板11的侧部，传力背板13的外侧面还设有用于固定边缘刮刀5的刮刀安装部，刮刀安装部优选为辐条板11，即切刀44和边缘刮刀5固定在同一块辐条板11上，切刀44固定在辐条板11上靠近刀盘体1中心的位置，边缘刮刀5固定在辐条板11上靠近刀盘体1边缘的位置。其中滚刀3、切刀44和边缘刮刀5的位置分别通过弧面刀具布置轨迹图31进行布置，尽可能多的布置各刀具，有利于全断面，尤其是岩石地质的开挖，例如各滚刀3的旋转轨迹为同心圆，尽可能地保证轨迹不重合，如图1所示s1～s8分别为八个滚刀的分布位置，#1～#9分别为九个切刀的分布位置，如图3所示，每把滚刀上具有两圈刀刃，a1～a16为八个滚刀的刀刃分布位置在球面刀盘上的侧面投影示意图。即传力背板13的正面优选设置多个滚刀安装部32、切刀44安装部和刮刀安装部，各安装部的数量以及刀间距可根据刀盘体1的直径大小进行调整，此外还可根据不同的地质条件，更换不同功能的刀具。
32.进一步地，铰支座上靠近刀盘体1中心的一侧设有弧形面板12，弧形面板12与刀盘体1中心的空间形成入料口16，弧形面板12的外表面设有防磨板15，通过弧形面板12可以对渣土起到导向作用，便于中刀盘的中部进行排渣，以避免渣土在刀盘的中部集结。其中为了保证入料口16的足够大，可将支腿传力组件2与传力背板13的连接处设置在刀盘体1上靠近边缘的位置，传力背板13的外周侧设有圆环14，圆环14可对传力背板13起到一定防护作用。由上述可知，刀盘体1是采用拼接的方式，由带弧面的辐条板11、弧形面板12、传力背板13、圆环14、防磨板15等构成的球面结构，相对于传统的平面式刀盘，可有效挤开漂石，避免刀盘与漂石的持续摩擦，进而提高刀盘使用寿命和施工效率。
33.在本发明的一个实施例中，支腿传力组件2上背离刀盘体1的一侧设有耐磨板22，支腿传力组件2与主传动轴连接，主传动轴可以带动支腿传力组件2相对于盾体转动，盾体6内与耐磨板22相对的一侧设有破碎锥61，破碎锥61和耐磨板22之间的空隙为破碎腔，进料口与破碎腔连通，随着支腿传力组件2的旋转，通过破碎锥61可以对岩渣进行二次破碎，以避免刀盘出现堵塞卡料的问题。
34.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。