一种掘进机刀盘结构总成及隧道掘进设备的制作方法

1.本发明涉及掘进设备领域，特别是涉及一种掘进机刀盘结构总成。此外，本发明还涉及一种包括上述掘进机刀盘结构总成的隧道掘进设备。

背景技术：

2.隧道掘进机因安全、高效、环保等优势在隧道掘进领域中得到广泛应用，其中，刀盘结构总成是掘进机的关键部件，包括主驱动固定架和套装于主驱动固定架外周的主驱动连接法兰，主驱动连接法兰前端固定安装刀盘，主驱动固定架上安装驱动器，驱动器驱动主驱动连接法兰相对于主驱动固定架转动，进而驱动刀盘转动。
3.随着越来越多的高新技术应用在刀盘上，需要将液体引入到刀盘，但是由于刀盘在工作过程中处于旋转状态，为了连接管路需要使用回转接头，使用回转接头的局限性在于回转接头只能单独安装在刀盘后部的中心位置。随着掘进机的不断发展及功能需求，刀盘中心区域将被各种其他零部件占据，回转接头的安装要求极大的限制了刀盘新功能的配置及发展。
4.因此，如何提供一种避让中心区域空间的掘进机刀盘结构总成是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种掘进机刀盘结构总成，通过固定环和回转环替代回转接头，避让中心区域的空间，为其他部件提供安装空间，使内部布局更加合理。本发明的另一目的是提供一种包括上述掘进机刀盘结构总成的隧道掘进设备。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种掘进机刀盘结构总成，包括同轴设置的刀盘、主驱动固定架和主驱动连接法兰，所述刀盘固定安装于所述主驱动连接法兰前端，且所述主驱动连接法兰套装于所述主驱动固定架外周，所述主驱动连接法兰前端安装有回转环，所述主驱动固定架前端安装有固定环，所述回转环和所述固定环同轴设置，且所述回转环套装于所述固定环外周并能够绕所述固定环轴线转动，所述回转环的内侧面与所述固定环的外侧面相对，所述回转环和所述固定环之间设置有沿轴向排布的两个环形密封圈，两个所述环形密封圈之间具有间隔，所述间隔与所述回转环的内侧面及所述固定环的外侧面形成密封的环形通道，所述回转环内设置有回转通道，所述回转通道的一端开口连通输出管道，所述回转通道的另一端开口位于所述回转环内侧面并连通所述环形通道，所述固定环内设置有固定通道，所述固定通道的一端开口连通输入管道，所述固定通道的另一端开口位于所述固定环外侧面并连通所述环形通道。
7.优选地，所述回转通道连通所述输出管道的开口位于所述回转环的前端面，所述回转通道包括相互连通的轴向通道和径向通道。
8.优选地，所述固定通道连通所述输入管道的开口位于所述固定环的外侧面，所述固定通道径向延伸。
9.优选地，所述固定环内设置有沿轴向依次排布的多个所述固定通道，所述回转环内对应设置有多个所述径向通道，多个所述径向通道连通一个所述轴向通道。
10.优选地，所述环形通道内设置有隔离密封圈，所述隔离密封圈位于相邻两个所述固定通道开口之间。
11.优选地，包括两个所述固定通道。
12.优选地，所述主驱动固定架外周设置有密封环，所述固定环安装于所述密封环。
13.优选地，所述回转环安装于所述主驱动连接法兰内侧面，两者前端面平齐，所述固定环安装于所述密封环前端面，两者内侧面平齐。
14.优选地，所述回转环外侧面前端设置有前定位环，所述前定位环通过轴向延伸的螺栓连接所述主驱动连接法兰，所述固定环内侧面后端设置有后定位环，所述后定位环通过轴向延伸的螺栓连接所述密封环。
15.本发明提供一种隧道掘进设备，包括如上述任意一项所述的掘进机刀盘结构总成。
16.本发明提供一种掘进机刀盘结构总成，包括同轴设置的刀盘、主驱动固定架和主驱动连接法兰，刀盘固定安装于主驱动连接法兰前端，且主驱动连接法兰套装于主驱动固定架外周，主驱动连接法兰前端安装有回转环，主驱动固定架前端安装有固定环，回转环和固定环同轴设置，且回转环套装于固定环外周并能够绕固定环轴线转动，回转环的内侧面与固定环的外侧面相对，回转环和固定环之间设置有沿轴向排布的两个环形密封圈，两个环形密封圈之间具有间隔，间隔与回转环的内侧面及固定环的外侧面形成密封的环形通道，回转环内设置有回转通道，回转通道的一端开口连通输出管道，回转通道的另一端开口位于回转环内侧面并连通环形通道，固定环内设置有固定通道，固定通道的一端开口连通输入管道，固定通道的另一端开口位于固定环外侧面并连通环形通道。
17.主驱动连接法兰相对于主驱动固定架旋转，进而使回转环相对于固定环转动，在两个环形密封圈的作用下，形成了环形通道，需要的液体由输入管道和固定通道进入环形通道，再进入相应的回转通道和输出管道，将液体输送至需要的位置。通过固定环和回转环替代回转接头，将回转接头的功能集成到主驱动上，避让刀盘背部中心区域的空间，为其他部件提供安装空间，使内部布局更加合理。
18.本发明还提供一种包括上述掘进机刀盘结构总成的隧道掘进设备，由于上述掘进机刀盘结构总成具有上述技术效果，上述隧道掘进设备也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
19.图1为本发明所提供的掘进机刀盘结构总成的一种具体实施方式的结构示意图；
20.图2为本发明所提供的掘进机刀盘结构总成的一种具体实施方式的局部放大图。
21.其中，刀盘1、主驱动固定架2、主驱动连接法兰3、回转环4、固定环5、环形密封圈6、回转通道7、输出管道8、固定通道9、输入管道10、隔离密封圈11、密封环12。
具体实施方式
22.本发明的核心是提供一种掘进机刀盘结构总成，通过固定环和回转环替代回转接
头，避让中心区域的空间，为其他部件提供安装空间，使内部布局更加合理。本发明的另一核心是提供一种包括上述掘进机刀盘结构总成的隧道掘进设备。
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
24.请参考图1和图2，图1为本发明所提供的掘进机刀盘结构总成的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的掘进机刀盘结构总成的一种具体实施方式的局部放大图。
25.本发明具体实施方式提供一种掘进机刀盘结构总成，包括同轴设置的刀盘1、主驱动固定架2和主驱动连接法兰3，定义设备的挖掘运动轨迹为轴向，各部件的前进方向为前端，另一端为后端，各部件靠近中心的一侧为内侧，远离中心的一侧为外侧。刀盘1固定安装于主驱动连接法兰3前端，主驱动连接法兰3套装于主驱动固定架2外周，主驱动固定架2后端安装驱动器，同时驱动器连接主驱动连接法兰3，使主驱动连接法兰3相对于主驱动固定架2转动，进而驱动刀盘1转动。
26.主驱动连接法兰3前端安装有回转环4，主驱动固定架2前端安装有固定环5，回转环4套装于固定环5外周，使回转环4和固定环5同轴设置，且回转环4能够绕固定环5轴线转动，进一步地，回转环4的内侧面与固定环5的外侧面相对，且两者之间具有一定的间隙，回转环4和固定环5之间设置有沿轴向排布的两个环形密封圈6，两个环形密封圈6之间具有间隔，间隔与回转环4的内侧面及固定环5的外侧面形成密封的环形通道。
27.回转环4内设置有回转通道7，回转通道7的一端开口连通输出管道8，回转通道7的另一端开口位于回转环4内侧面并连通环形通道，固定环5内设置有固定通道9，固定通道9的一端开口连通输入管道10，固定通道9的另一端开口位于固定环5外侧面并连通环形通道。
28.具体地，在回转通道7与输出管道8连接的开口处以及固定通道9与输入管道10连接的开口处均设置有管接头，用于开口与管道的稳定连接，同时输入管道10和输出管道8贴近各部件侧壁，进一步节省内部空间。
29.工作过程中，通过驱动器使主驱动连接法兰3相对于主驱动固定架2旋转，进而使回转环4相对于固定环5转动，即刀盘1破岩时，回转环4随刀盘1一起转动，固定环5不随刀盘1一起转动。在两个环形密封圈6的作用下，保证环形通道的密封性，需要的液体依次经过输入管道10和固定通道9进入环形通道，再由环形通道进入相应的回转通道7和输出管道8，将液体输送至需要的位置，还可安装喷水装置、液压装置等外附结构。通过固定环5和回转环4替代回转接头，将回转接头的功能集成到主驱动上，避让刀盘1背部中心区域的空间，为其他部件提供安装空间，使内部布局更加合理。
30.为了使布局更加合理，回转通道7连通输出管道8的开口位于回转环4的前端面，因此回转通道7需要设置一个弯折，回转通道7包括相互连通的轴向通道和径向通道，形成l形的通道，分别连通输出管道8和环形通道。进一步地，固定通道9连通输入管道10的开口位于固定环5的外侧面，固定通道9径向延伸。回转环4内侧面上的开口与固定环5外侧面上的开口位于同一径向平面内。
31.为了增大液体流量，可以使固定环5内设置有沿轴向依次排布的多个固定通道9，同时回转环4内对应设置有多个径向通道，多个径向通道连通一个轴向通道。进一步地，环
形通道内设置有隔离密封圈11，隔离密封圈11位于相邻两个固定通道9开口之间，即想成多个相互隔离的环形通道。具体地，包括两个固定通道9。其中，环形密封圈6和隔离密封圈11采用唇形密封圈，也可采用o型密封圈或其他密封件，也可根据情况调整各通道的数量及布置方式，均在本发明的保护范围之内。
32.在上述各具体实施方式提供的掘进机刀盘结构总成的基础上，主驱动固定架2外周设置有密封环12，固定环5安装于密封环12，并在主驱动连接法兰3和密封环12之间设置有密封结构。
33.回转环4安装于主驱动连接法兰3内侧面，两者前端面平齐，固定环5安装于密封环12前端面，两者内侧面平齐。进一步地，回转环4外侧面前端设置有前定位环形成法兰结构，前定位环通过轴向延伸的螺栓连接主驱动连接法兰3，固定环5内侧面后端设置有后定位环形成法兰结构，后定位环通过轴向延伸的螺栓连接密封环12，并设置有相应的槽体结构，保证各平面平齐。也可采用其他连接方式，如卡接或焊接等，均在本发明的保护范围之内。
34.除了上述掘进机刀盘结构总成，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述掘进机刀盘结构总成的隧道掘进设备，该隧道掘进设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
35.以上对本发明所提供的掘进机刀盘结构总成及隧道掘进设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种掘进机刀盘结构总成，包括同轴设置的刀盘(1)、主驱动固定架(2)和主驱动连接法兰(3)，所述刀盘(1)固定安装于所述主驱动连接法兰(3)前端，且所述主驱动连接法兰(3)套装于所述主驱动固定架(2)外周，其特征在于，所述主驱动连接法兰(3)前端安装有回转环(4)，所述主驱动固定架(2)前端安装有固定环(5)，所述回转环(4)和所述固定环(5)同轴设置，且所述回转环(4)套装于所述固定环(5)外周并能够绕所述固定环(5)轴线转动，所述回转环(4)的内侧面与所述固定环(5)的外侧面相对，所述回转环(4)和所述固定环(5)之间设置有沿轴向排布的两个环形密封圈(6)，两个所述环形密封圈(6)之间具有间隔，所述间隔与所述回转环(4)的内侧面及所述固定环(5)的外侧面形成密封的环形通道，所述回转环(4)内设置有回转通道(7)，所述回转通道(7)的一端开口连通输出管道(8)，所述回转通道(7)的另一端开口位于所述回转环(4)内侧面并连通所述环形通道，所述固定环(5)内设置有固定通道(9)，所述固定通道(9)的一端开口连通输入管道(10)，所述固定通道(9)的另一端开口位于所述固定环(5)外侧面并连通所述环形通道。2.根据权利要求1所述的掘进机刀盘结构总成，其特征在于，所述回转通道(7)连通所述输出管道(8)的开口位于所述回转环(4)的前端面，所述回转通道(7)包括相互连通的轴向通道和径向通道。3.根据权利要求2所述的掘进机刀盘结构总成，其特征在于，所述固定通道(9)连通所述输入管道(10)的开口位于所述固定环(5)的外侧面，所述固定通道(9)径向延伸。4.根据权利要求3所述的掘进机刀盘结构总成，其特征在于，所述固定环(5)内设置有沿轴向依次排布的多个所述固定通道(9)，所述回转环(4)内对应设置有多个所述径向通道，多个所述径向通道连通一个所述轴向通道。5.根据权利要求4所述的掘进机刀盘结构总成，其特征在于，所述环形通道内设置有隔离密封圈(11)，所述隔离密封圈(11)位于相邻两个所述固定通道(9)开口之间。6.根据权利要求5所述的掘进机刀盘结构总成，其特征在于，包括两个所述固定通道(9)。7.根据权利要求1至6任意一项所述的掘进机刀盘结构总成，其特征在于，所述主驱动固定架(2)外周设置有密封环(12)，所述固定环(5)安装于所述密封环(12)。8.根据权利要求7所述的掘进机刀盘结构总成，其特征在于，所述回转环(4)安装于所述主驱动连接法兰(3)内侧面，两者前端面平齐，所述固定环(5)安装于所述密封环(12)前端面，两者内侧面平齐。9.根据权利要求8所述的掘进机刀盘结构总成，其特征在于，所述回转环(4)外侧面前端设置有前定位环，所述前定位环通过轴向延伸的螺栓连接所述主驱动连接法兰(3)，所述固定环(5)内侧面后端设置有后定位环，所述后定位环通过轴向延伸的螺栓连接所述密封环(12)。10.一种隧道掘进设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的掘进机刀盘结构总成。

技术总结

本发明公开一种掘进机刀盘结构总成，包括刀盘、主驱动固定架和主驱动连接法兰，主驱动连接法兰前端安装有回转环，主驱动固定架前端安装有固定环，回转环和固定环之间设置有两个环形密封圈，回转环内设置有回转通道，回转通道的一端开口连通输出管道，回转通道的另一端开口位于回转环内侧面并连通环形通道，固定环内设置有固定通道，固定通道的一端开口连通输入管道，固定通道的另一端开口位于固定环外侧面并连通环形通道。通过固定环和回转环替代回转接头，将回转接头的功能集成到主驱动上，避让刀盘背部中心区域的空间，为其他部件提供安装空间，使内部布局更加合理。本发明还公开一种包括上述掘进机刀盘结构总成的隧道掘进设备。备。备。