一种具有冲击破岩功能的盾构机刀盘
技术领域
本实用新型涉及隧道掘进机技术领域，具体涉及一种具有冲击破岩功能的盾构机刀盘。
背景技术
盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，具有开挖切削土体、输送泥渣、拼装隧道衬砌等功能，已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机刀盘上安装有滚刀，相当于盾构机的“牙齿”，主要是依靠盘型滚刀挤压岩石达到破碎岩体的目的，承载着破岩时的交变载荷。掘进中出现较硬地层，滚刀贯入度下降，将导致盾构刀盘扭矩上升，滚刀磨损、损坏加快，也会出现盾构推进困难，甚至无法施工，拖延工期。
实用新型内容
本实用新型提供了一种具有冲击破岩功能的盾构机刀盘，改变了现有滚压破岩的工作模式，安装具有气动冲击凿岩功能的钻头代替滚刀破岩，提高现有盾构机刀盘掘进的效率。
实现本实用新型的技术方案是：
一种具有冲击破岩功能的盾构机刀盘，包括相互垂直的两条主辐条梁、一条副辐条梁、大圆环支撑结构、盘体结构、盘体支撑结构、和刀盘法兰结构，所述主辐条梁正面设有气动冲击器，气动冲击器前部设有钎头，副辐条梁正面设置先行刀具。
所述主辐条梁和副辐条梁两侧全覆盖设置有刮刀和耐磨保护板。
所述主辐条梁和副辐条梁背面设置盘体支撑结构，所述的盘体支撑结构与刀盘法兰结构焊接。
所述刀盘法兰结构上设置有气动系统支撑部件，气动系统支撑部件上设有气动中心回转接头，所述的气动中心回转接头上连接有气动阀门，气动阀门通过气动管路与气动冲击器尾部的气体入口连接。
所述气动冲击器包括活塞、气体止逆阀和气体入口。
所述刮刀周围设有刮刀座支撑和刮刀防撞块。
所述钎头上均匀设有硬质合金耐磨齿，钎头上设有排屑槽和高压气孔。
所述气动中心回转接头与高压气孔相连，所述的气动冲击器需接入高压气体，所述的高压气体压力0.6-1.5MPa。
所述钎头、先行刀具及刮刀设置在盘体结构上的高度依次降低，钎头高于先行刀具10-30mm，先行刀具高于刮刀10-30mm。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提出一种新型刀盘，具有气动冲击凿岩功能的冲击器在高压气体作用下，采用快速运动的活塞冲击钎头，钎头和钎头表面的硬质合金齿受冲击后获得能量传给岩石，产生使岩石受挤压的冲击力，变成超过岩石强度的应力，以破碎岩石。高压气体通过钎头上的排屑槽将破碎的岩石吹出，随着盾构刀盘带动钎头做连续的圆周运动，实现整个掌子面的破岩。
本实用新型将具有气动冲击凿岩功能的钻头代替滚刀破岩，提高现有盾构机刀盘掘进的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
图1为刀盘布置图。
图2为刀盘侧视图。
图3为破岩原理图。
图4为钎头端面图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种具有冲击破岩功能的盾构机刀盘，包括相互垂直的两条主辐条梁110、一条副辐条梁111、大圆环支撑结构101、盘体结构109、盘体支撑结构303、和刀盘法兰结构304，所述主辐条梁110正面设有气动冲击器302，气动冲击器302前部设有钎头102，副辐条梁111正面设置先行刀具104，所述主辐条梁110和副辐条梁111两侧全覆盖设置有刮刀103和耐磨保护板105，所述主辐条梁110和副辐条梁111背面设置盘体支撑结构303，所述的盘体支撑结构303与刀盘法兰结构304焊接。
如图2所示，所述刀盘法兰结构304上设置有气动系统支撑部件307，气动系统支撑部件307上设有气动中心回转接头306，所述的气动中心回转接头306上连接有气动阀门305，气动阀门305通过气动管路308与气动冲击器302尾部的气体入口209连接。所述刀盘的大圆环外周焊接有耐磨层301。
如图3所示，所述气动冲击器302包括活塞208、气体止逆阀207和气体入口209。
所述刮刀103周围设有刮刀座支撑205和刮刀防撞块203。
如图4所示，所述钎头102上均匀设有硬质合金耐磨齿402，钎头102上设有排屑槽401和高压气孔403。
所述气动中心回转接头306与高压气孔403相连。
所述钎头102、先行刀具104及刮刀103设置在盘体结构109上的高度依次降低，钎头102高于先行刀具104高度为10-30mm，先行刀具104高于刮刀103高度为10-30mm。
钎头102最先接触岩石冲击破岩，形成的岩渣，岩渣再由先行刀具104剥落，最后由刮刀103对岩渣进行清理，先行刀具104和刮刀103分两层对岩渣进行清理，实现破岩清渣的目的。
工作原理：
工作时，具有气动冲击凿岩功能的冲击器在高压气体作用下，采用快速运动的活塞208冲击钎头102，钎头102和钎头表面的硬质合金齿402受冲击后获得能量传给岩石，产生使岩石受挤压的冲击力，变成超过岩石强度的应力，以破碎岩石。高压气体通过钎头102上的排屑槽401将破碎的岩石吹出，随着盾构刀盘带动钎头102做连续的圆周运动，实现整个掌子面的破岩。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
