[发明专利]一种用于矩形断面隧道施工的行星轮式仿形开挖装置有效
| 申请号： | 201711423092.4 | 申请日： | 2017-12-25 |
| 公开（公告）号： | CN108150185B | 公开（公告）日： | 2019-05-24 |
| 发明（设计）人： | 蒋鹏鹏;郑霄峰;龚廷民;范磊;董艳萍;谢瑞颖 | 申请（专利权）人： | 中铁工程装备集团有限公司 |
| 主分类号： | E21D9/087 | 分类号： | E21D9/087;E21D9/00 |
| 代理公司： | 郑州优盾知识产权代理有限公司 41125 | 代理人： | 张绍琳;栗改 |
| 地址： | 450016 河南省*** | 国省代码： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 行星轮轴 大齿圈 行星轮 矩形断面 开挖装置 行星架 刀盘 啮合 隧道施工 土体切削 行星轮式 盾体 仿形 开挖 外部驱动装置 全断面开挖 开挖断面 水滴形 轴承 盲区 隧道 保证 | ||
1.一种用于矩形断面隧道施工的行星轮式仿形开挖装置，其特征在于，包括刀盘(1)、行星轮(4)、行星轮轴(3)、行星架(5)、大齿圈(6)和盾体(2)；所述刀盘(1)的形状为水滴形，刀盘(1)的后部与行星轮轴(3)相啮合；所述行星轮轴(3)通过轴承与行星架(5)相连接，行星架(5)的后部与外部驱动装置相连接；所述行星轮(4)设置在行星轮轴(3)上，行星轮(4)设置在大齿圈(6)内，行星轮(4)与大齿圈(6)相啮合，大齿圈(6)的外侧固定于盾体(2)上；所述盾体(2)的开挖断面(202)为正方形。
所述刀盘(1)的刀盘轮廓(101)的曲线方程为：
其中，(x，y)为刀盘轮廓(101)的坐标，L为正方形的开挖断面(202)边长的一半，r为行星轮(4)和大齿圈(6)之间的中心距，θ为刀盘轮廓(101)的展角，常数a＝-3.03L+5.61r和常数b＝1.15L-1.13r；
所述刀盘(1)、行星轮轴(3)和行星轮(4)的数量均设有三个，三个刀盘(1)的大小相等、呈品字形布置，刀盘(1)之间的中心的夹角为120°，三个刀盘(1)的中心距离大齿圈(6)的中心的距离相等。
2.根据权利要求1所述的用于矩形断面隧道施工的行星轮式仿形开挖装置，其特征在于，所述刀盘(1)连接在行星轮轴(3)的前端，刀盘(1)的后部设置有内花键并与行星轮轴(3)前部的外花键相啮合。
3.根据权利要求1所述的用于矩形断面隧道施工的行星轮式仿形开挖装置，其特征在于，当θ∈(-90°，90°)时刀盘轮廓(101)与开挖断面(202)的边长相切，θ∈(90°,180°)∪(-90°,-180°)时刀盘的切削轨迹在开挖断面(202)的边界内。
4.根据权利要求1或3所述的用于矩形断面隧道施工的行星轮式仿形开挖装置，其特征在于，所述刀盘(1)上设有撕裂刀(102)和十字鱼尾刀(103)，撕裂刀(102)的数量设有若干个，撕裂刀(102)沿刀盘(1)的周向均匀分布，十字鱼尾刀(103)固定在刀盘(1)的中心。
5.根据权利要求4所述的用于矩形断面隧道施工的行星轮式仿形开挖装置，其特征在于，所述盾体(2)前部的周向布设有若干个盾体切刀(201)。
6.根据权利要求1所述的用于矩形断面隧道施工的行星轮式仿形开挖装置，其特征在于，所述盾体(2)是组合式的盾体，盾体(2)之间通过螺栓连接。
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