名称：一种组合式盾构机刀盘

专利权人：吴彤

专利号：202321719052.5

技术领域

本实用新型涉及盾构机刀盘技术领域，具体是指一种组合式盾构机刀盘。

背景技术

现有的盾构机前部的刀盘采用一个与开錾隧道直径相同的整理大刀盘，在刀盘的圆面上分布多个刀头，当刀头随着刀盘转动时，对山体岩石等进行切削，从而开錾出隧道。

由于整体刀盘上刀头分布的位置不同，有处于中心部位的，有处于边缘部位的，其线速度差别很大，边缘部分的远大于中心部位的，在线速度换算成转速时，只能根据边缘的线速度来换算，因此转速只能是较低的，当边缘部分的刀具工作在合理的线速度时，其他部分刀头均处于线速度较低的水平，不能充分发挥其功能，因此影响了总体的工效，为克服上述缺点，设计出一种组合式盾构机刀盘。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种组合式盾构机刀盘

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为一种组合式盾构机刀盘：包括契切变速机构和刀盘机构，所述刀盘机构设置在契切减速一端；

所述刀盘机构包括中心刀盘轴、中心刀盘、中间刀盘、中间刀盘空心轴、边缘刀盘和边缘刀盘空心轴，所述中心刀盘轴连接中心刀盘；所述中间刀盘空心轴连接中间刀盘；所述边缘刀盘空心轴连接边缘刀盘；所述的中心刀盘，中间刀盘，边缘刀盘上都有多个刀头组成，刀头与刀头之间设有窗口；

所述契切变速机构包括契切变速输入轴、偏斜轴套、轴承、契切变速主动齿轮、契切变速固定齿圈、契切变速从动齿轮、契切变速输出轴、球体、外壳和传动机构，所述外壳内依次设有三个支撑隔板，所述刀盘机构通过边缘刀盘空心轴转动设置在外壳端部的支撑隔板上，所述契切变速输出轴转动设置在外壳中间的支撑隔板上，且契切变速输出轴的一端延伸至和设有边缘刀盘空心轴的支撑隔板转动连接，所述契切变速输出轴通过传动机构和刀盘机构连接，所述契切变速从动齿轮套在契切变速输出轴上，并通过键连接，所述契切变速从动齿轮的外部设有契切变速固定齿圈，所述契切变速输出轴设有契切变速从动齿轮的一端和契切变速输入轴下端均设有球槽，所述契切变速输入轴设置在契切变速输出轴的一侧，且和契切变速输出轴在同一轴心线上，所述球体设置在契切变速输入轴和契切变速输出轴之间，所述契切变速输入轴上设有偏斜轴套，所述偏斜轴套外部套有轴承，所述轴承外部套有契切变速主动齿轮，所述契切变速主动齿轮和契切变速固定齿圈、契切变速从动齿轮少部分啮合。

作为改进，所述传动机构包括输出齿轮、中心刀盘变速齿轮、中间刀盘变速齿轮和边缘刀盘变速齿轮，所述输出齿轮在契切变速输出轴上从中部支撑隔板到设有边缘刀盘空心轴之间的位置上依次设有三个，且输出齿轮的直径慢慢变小，所述中心刀盘变速齿轮设置在中心刀盘轴上，所述中心刀盘变速齿轮和远离刀盘机构的输出齿轮啮合，所述中间刀盘变速齿轮设置在中间刀盘空心轴上，所述中间刀盘变速齿轮和中间的输出齿轮啮合，所述边缘刀盘变速齿轮设置在边缘刀盘空心轴上，所述边缘刀盘变速齿轮和另外一个输出齿轮啮合。

作为改进，所述中心刀盘轴的一端和中间的支撑隔板转动连接。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：本刀盘分成契切变速机构和刀盘机构两大部分，刀盘机构包括中心刀盘、中间刀盘和边缘刀盘，第一部分是由将原来一个整体刀盘分成数个刀盘，拼成一个大刀盘；第二部分是契切变速机构，能驱动中心刀盘、中间刀盘和边缘刀盘按照线速度相同或者相近的要求进行变速的组合减速系统；

刀盘机构各部分的转速均按照刀具要求最佳的速度进行计算，即中心刀盘转速最高，中间刀盘次之，边缘刀盘转速最低，但三部分的线速度基本形相同或者相近，以充分发挥刀具的功能，从而获得更佳的工效而提高整体的作业效率；

契切变速机构是由较大变比的楔切式变速将高转速的动力机械传给契切变速机构的契切变速输入轴的高转速转换成较低的转速，再由契切变速输出轴输出较低的转速经传动机构变速，转换成各个刀盘所需的转速，从而获得各个刀盘都基本相同的线速度，充分的发挥刀头的功能。

附图说明

图1是本实用新型一种组合式盾构机刀盘契切变速机构的结构示意图。

图2是本实用新型一种组合式盾构机刀盘刀盘机构的结构示意图。

图3是本实用新型一种组合式盾构机刀盘刀盘机构的剖视图。

图4是本实用新型一种组合式盾构机刀盘契切变速主动齿轮和契切变速从动齿轮的轨迹展开示意图。

图5是本实用新型一种组合式盾构机刀盘契切变速主动齿轮和契切变速从动齿轮的轨迹展开示意图。

如图所示：

1、中轴，2、中心刀盘，3、中间刀盘，3-1、中间刀盘空心轴，4、边缘刀盘，4-1、边缘刀盘空心轴，6、刀头，7、窗口，11、契切变速输入轴，12、偏斜轴套，13、轴套，14、契切变速主动齿轮，15、契切变速固定齿圈，16、契切变速从动齿轮，17、契切变速输出轴，18、球体，19、外壳，20、球槽，21、支撑隔板，22、输出齿轮，23、中心刀盘变速齿轮，24、中间刀盘变速齿轮，25、边缘刀盘变速齿轮。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

结合附图1-5，一种组合式盾构机刀盘，包括契切变速机构和刀盘机构，所述刀盘机构设置在契切减速一端；

所述刀盘机构包括中心刀盘轴1、中心刀盘2、中间刀盘3、中间刀盘空心轴3-1、边缘刀盘4和边缘刀盘空心轴4-1，所述中心刀盘轴连接中心刀盘；所述中间刀盘空心轴3-1连接中间刀盘3；所述边缘刀盘空心轴4-1连接边缘刀盘4；所述的中心刀盘2，中间刀盘3，边缘刀盘4上都有多个刀头6组成，刀头6与刀头6之间设有窗口7；

所述契切变速机构包括契切变速输入轴11、偏斜轴套12、轴承13、契切变速主动齿轮14、契切变速固定齿圈15、契切变速从动齿轮16、契切变速输出轴17、球体18、外壳19和传动机构，所述外壳19内依次设有三个支撑隔板21，所述刀盘机构通过边缘刀盘空心轴4-1转动设置在外壳19端部的支撑隔板21上，所述契切变速输出轴17转动设置在外壳19中间的支撑隔板21上，且契切变速输出轴17的一端延伸至和设有边缘刀盘空心轴4-1的支撑隔板21转动连接，所述契切变速输出轴17通过传动机构和刀盘机构连接，所述契切变速从动齿轮16套在契切变速输出轴17上，并通过键连接，所述契切变速从动齿轮16的外部设有契切变速固定齿圈15，所述契切变速输出轴17设有契切变速从动齿轮16的一端和契切变速输入轴11下端均设有球槽20，所述契切变速输入轴11设置在契切变速输出轴17的一侧，且和契切变速输出轴17在同一轴心线上，所述球体18设置在契切变速输入轴11和契切变速输出轴17之间，所述契切变速输入轴11上设有偏斜轴套12，所述偏斜轴套12外部套有轴承13，所述轴承13外部套有契切变速主动齿轮14，所述契切变速主动齿轮14和契切变速固定齿圈15、契切变速从动齿轮16少部分啮合。

所述传动机构包括输出齿轮22、中心刀盘变速齿轮23、中间刀盘变速齿轮24和边缘刀盘变速齿轮25，所述输出齿轮22在契切变速输出轴17上从中部支撑隔板21到设有边缘刀盘空心轴4-1之间的位置上依次设有三个，且输出齿轮22的直径慢慢变小，所述中心刀盘变速齿轮23设置在中心刀盘轴1上，所述中心刀盘变速齿轮23和远离刀盘机构的输出齿轮22啮合，所述中间刀盘变速齿轮24设置在中间刀盘空心轴3-1上，所述中间刀盘变速齿轮24和中间的输出齿轮22啮合，所述边缘刀盘变速齿轮25设置在边缘刀盘空心轴4-1上，所述边缘刀盘变速齿轮25和另外一个输出齿轮22啮合。

所述中心刀盘轴1的一端和中间的支撑隔板21转动连接。

本实用新型在具体实施时，本刀盘分成契切变速机构和刀盘机构两大部分，刀盘机构包括中心刀盘2、中间刀盘3和边缘刀盘4，第一部分是由将原来一个整体刀盘分成数个刀盘，拼成一个大刀盘；第二部分是契切变速机构，能驱动中心刀盘2、中间刀盘3和边缘刀盘4按照线速度相同或者相近的要求进行变速的组合减速系统；

刀盘机构各部分的转速均按照刀具要求最佳的速度进行计算，即中心刀盘2转速最高，中间刀盘3次之，边缘刀盘4转速最低，但三部分的线速度基本形相同或者相近，以充分发挥刀具的功能，从而获得更佳的工效而提高整体的作业效率；

契切变速机构是由较大变比的楔切式变速将高转速的动力机械传给契切变速机构的契切变速输入轴11的高转速转换成较低的转速，再由契切变速输出轴17输出较低的转速经传动机构变速，转换成各个刀盘所需的转速，从而获得各个刀盘都基本相同的线速度，充分的发挥刀头的功能；

具体实施为契切变速输出轴17经过输出齿轮22和中心刀盘变速齿轮23带动中心刀盘轴1转动，契切变速输出轴17经过输出齿轮22和中间刀盘变速齿轮24带动中间刀盘空心轴3-1转动，契切变速输出轴17经过输出齿轮22和边缘刀盘变速齿轮25带动边缘刀盘空心轴4-1转动，进而带动中心刀盘2、中间刀盘3和边缘刀盘4转动工作。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。