盾构机刀盘冲刷装置及盾构机的制作方法

本发明涉及盾构及领域，尤其涉及一种盾构机刀盘冲刷装置及盾构机。

背景技术：

1、土压平衡盾构机以其优良的性能和施工优势，在城市地铁、城际铁路及公路等隧道工程中得到普遍应用，现有的土压平衡盾构机通常在刀盘后方设置冲刷装置，通过该冲刷装置可以向刀盘及刀盘掌子面前面的空间喷射特定的流体，例如黏土改性剂，一方面可以对黏土进行改性，使其更容易挖掘，另一方面使用流体冲刷刀盘，防止刀盘中心结成泥饼，影响作业效率。

2、目前的冲刷装置主要采用单泵单通道或者单泵多通道的方式，具体地，单泵单通道是由一个流体泵通过一个流体通道内注入流体，该流体通道连通至前方的刀盘上某处位置，从而可以通过流体通道内的流体对该处刀盘进行冲刷。

3、然而，此种方式下仅能冲刷刀盘的一处位置；单泵多通道同样是利用一个流体泵进行供液，但流体的通道有多条，其虽然可以冲刷刀盘的多处位置，但由于流体被多个流体通道分流，流体冲刷力度减弱，冲刷效果往往不佳。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种盾构机刀盘冲刷装置及盾构机，可以对刀盘的多处位置进行流体冲刷，且冲刷效力度强、效果佳。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种盾构机刀盘冲刷装置，包括转轴、套筒、轴承以及流体泵，转轴沿自身轴向的一端与刀盘固定连接，轴承的内圈安装在转轴上，套筒的内壁安装在轴承的外圈上，套筒的外壁与盾构机的盾体固定连接；

4、转轴包括多个沿轴向延伸的第一流道和多个第一导流槽，且多个第一流道沿转轴的周向均匀分布，第一流道沿轴向延伸至转轴的靠近刀盘的端部；

5、第一导流槽的第一端与第一流道连通，第一导流槽的第二端延伸至转轴的外壁，且不同第一流道对应的第一导流槽沿轴向的位置相对应；

6、套筒包括第二流道，第二流道的第一端延伸至套筒的内壁，第二流道的第二端延伸至套筒的外壁，第二流道和第一导流槽在轴向的位置相对应，以在转轴转动过程中连通第二流道和多个第一流道中的部分第一流道；

7、流体泵的输入端与第二流道的第一端连通，以向第二流道中注入流体。

8、作为一种可选的实施方式，每个第一流道均连通有多个第一导流槽，同一第一流道对应的多个第一导流槽沿轴向间隔设置，第二流道具有多个，多个第二流道沿轴向的位置与第一导流槽沿轴向的位置一一对应。

9、作为一种可选的实施方式，沿周向相邻的两个第一导流槽的沿周向的距离小于第二流道的第二端沿周向的尺寸，以在转轴转动过程中，使一个第二流道和至少两个第一导流槽连通。

10、作为一种可选的实施方式，第二流道包括流道主体和第二导流槽，第二导流槽位于第一流道的第二端，第二导流槽的一端与流道主体连通，第二导流槽的另一端延伸至套筒的内壁，沿周向相邻的两个第一导流槽的沿周向的距离小于第二导流槽沿周向的尺寸。

11、作为一种可选的实施方式，第一导流槽沿周向的尺寸大于第一流道沿周向的尺寸，第二导流槽沿周向的尺寸小于第一导流槽沿周向的尺寸。

12、作为一种可选的实施方式，多个第二流道沿轴向间隔设置，且各第二流道在套筒上的周向位置相同。

13、作为一种可选的实施方式，多个第二流道形成两个流道组，每个流道组均包括多个第二流道，每个流道组中的第二流道沿轴向间隔设置，每个流道组中的第二流道在套筒的周向位置相同，两个流道组关于转轴的轴心成中心对称。

14、作为一种可选的实施方式，还包括密封件，密封件设置在套筒与转轴之间，以对第一流道和第二流道之间的区域进行密封。

15、作为一种可选的实施方式，还包括压紧件，压紧件设置在套筒的沿轴向的一端，压紧件与套筒固定连接，压紧件沿轴向抵接在轴承的外圈上。

16、第二方面，本发明该提供一种盾构机，包括第一方面中的任意一项盾构机刀盘冲刷装置。

17、本发明提供的盾构机刀盘冲刷装置包括转轴、套筒、轴承以及流体泵，转轴沿自身轴向的一端与刀盘固定连接，轴承的内圈安装在转轴上，套筒的内壁安装在轴承的外圈上，套筒的外壁与盾构机的盾体固定连接；转轴包括多个沿轴向延伸的第一流道和多个第一导流槽，且多个第一流道沿转轴的周向均匀分布，第一流道沿轴向延伸至转轴的靠近刀盘的端部；第一导流槽的第一端与第一流道连通，第一导流槽的第二端延伸至转轴的外壁，且不同第一流道对应的第一导流槽沿轴向的位置相对应；套筒包括第二流道，第二流道的第一端延伸至套筒的内壁，第二流道的第二端延伸至套筒的外壁，第二流道和第一导流槽在轴向的位置相对应，以在转轴转动过程中连通第二流道和多个第一流道中的部分第一流道；流体泵的输入端与第二流道的第一端连通，以向第二流道中注入流体。本发明提供的盾构机刀盘冲刷装置中，转轴随着前方的刀盘一同转动，当转轴转至一定角度时，第二流道可以与第一导流槽沿径向导通，流体可以从第二流道进入第一导流槽中转而进入第一流道中，并从第一流道靠近刀盘的端部流出对刀盘特定位置进行冲刷，由于转轴上开设了多个第一流道，因此，随着转轴转动的角度不同，与第二流道连通的第一流道也会不同，从而通过不同的第一流道冲刷刀盘的不同位置，从而可以实现通过一个流体泵间隔性的为一个第一流道供液，保证了每个第一流道中的流体压力均可以维持在高位，综上，本发明提供的盾构机刀盘冲刷装置不仅可以对刀盘的多处位置进行流体冲刷，还可以保证较强的冲刷力度和良好的冲刷效果，同时还可以节省冲刷所需的流体流量。

技术特征：

1.一种盾构机刀盘冲刷装置，其特征在于，包括转轴、套筒、轴承以及流体泵，所述转轴沿自身轴向的一端与所述刀盘固定连接，所述轴承的内圈安装在所述转轴上，所述套筒的内壁安装在所述轴承的外圈上，所述套筒的外壁与所述盾构机的盾体固定连接；

2.根据权利要求1所述的盾构机刀盘冲刷装置，其特征在于，每个所述第一流道均连通有多个所述第一导流槽，同一所述第一流道对应的多个所述第一导流槽沿所述轴向间隔设置，所述第二流道具有多个，多个所述第二流道沿所述轴向的位置与所述第一导流槽沿所述轴向的位置一一对应。

3.根据权利要求2所述的盾构机刀盘冲刷装置，其特征在于，沿所述周向相邻的两个所述第一导流槽的沿所述周向的距离小于所述第二流道的第二端沿所述周向的尺寸，以在所述转轴转动过程中，使一个所述第二流道和至少两个所述第一导流槽连通。

4.根据权利要求3所述的盾构机刀盘冲刷装置，其特征在于，所述第二流道包括流道主体和第二导流槽，所述第二导流槽位于所述第一流道的第二端，所述第二导流槽的一端与所述流道主体连通，所述第二导流槽的另一端延伸至所述套筒的内壁，沿所述周向相邻的两个所述第一导流槽的沿所述周向的距离小于所述第二导流槽沿所述周向的尺寸。

5.根据权利要求4所述的盾构机刀盘冲刷装置，其特征在于，所述第一导流槽沿所述周向的尺寸大于所述第一流道沿所述周向的尺寸，所述第二导流槽沿所述周向的尺寸小于所述第一导流槽沿所述周向的尺寸。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的盾构机刀盘冲刷装置，其特征在于，多个所述第二流道沿所述轴向间隔设置，且各所述第二流道在所述套筒上的周向位置相同。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的盾构机刀盘冲刷装置，其特征在于，多个所述第二流道形成两个流道组，每个流道组均包括多个所述第二流道，每个所述流道组中的第二流道沿所述轴向间隔设置，每个所述流道组中的第二流道在所述套筒的周向位置相同，两个所述流道组关于所述转轴的轴心成中心对称。

8.根据权利要求7所述的盾构机刀盘冲刷装置，其特征在于，还包括密封件，所述密封件设置在所述套筒与所述转轴之间，以对所述第一流道和所述第二流道之间的区域进行密封。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的盾构机刀盘冲刷装置，其特征在于，还包括压紧件，所述压紧件设置在所述套筒的沿所述轴向的一端，所述压紧件与所述套筒固定连接，所述压紧件沿所述轴向抵接在所述轴承的外圈上。

10.一种盾构机，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项中的盾构机刀盘冲刷装置。

技术总结
本发明提供一种盾构机刀盘冲刷装置及盾构机。本发明提供的盾构机刀盘冲刷装置包括转轴和套筒以及轴承，转轴与刀盘固定连接，套筒与盾构机的盾体固定连接；转轴与套筒通过轴承连接，转轴包括多个沿轴向延伸的第一流道；转轴还包括多个第一导流槽，第一导流槽的第一端与第一流道连通，第一导流槽的第二端延伸至转轴的外壁，且不同第一流道对应的第一导流槽沿轴向的位置相对应；套筒包括第二流道，第二流道贯穿套筒，第二流道和第一导流槽在轴向的位置相对应，以在转轴转动过程中连通第二流道和多个第一流道中的部分第一流道。本发明提供一种盾构机刀盘冲刷装置及盾构机，可以对刀盘的多处位置进行流体冲刷，且冲刷效力度强、效果佳。

技术研发人员：钟巍龙,邓汝群,陈庆宾,张卫东,刘学,陈亮,钟晴,李阳,王亮,朱子贤
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：2024/1/14