一种盾构机自动切换装置的制作方法

1.本技术涉及盾构机设备维护技术领域,具体涉及一种盾构机自动切换装置。


背景技术：

2.盾构在软土中的隧道施工中主要有以下情形：1、当土质为松散地层，尤其是流动性较差的钙质结核地层和砂卵石地层中时，用先行刀可以大大提高被切削土体的流动性，降低切刀扭矩和磨损量；2、当土质以流动性好、粒度均匀的砂土为主时，则需要使刀盘增大开口率以提高工作效率。
3.因此，在掘进中途会涉及到调整刀盘开口率的问题，然而掘进中途重新调整刀盘开口率，意味着工作人员不仅需要经历繁琐耗时的升压
‑
降压过程，还要面临危险的高压或有毒气体，此问题亟待解决。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种盾构机自动切换装置。
5.本技术提供一种盾构机自动切换装置，包括基体、切换机构和伸缩机构；
6.切换机构可转动安装在基体上，包括第一工作组件和第二工作组件；
7.基体固定安装在刀盘面板上，且沿刀盘面板的轴线方向设有开口孔；
8.切换机构通过旋转180
°
切换第一工作组件和第二工作组件与开口孔对接；
9.伸缩机构安装在土仓上，且与开口孔同轴设置，用于连通开口孔和土仓。
10.进一步的，伸缩机构与第一工作组件和第二工作组件分别通过对接组件连接；对接组件包括位于伸缩机构上的公头和位于第一工作组件与第二工作组件上的母头。
11.进一步的，公头和母头上分别设有电动球阀。
12.进一步的，伸缩机构包括固定安装在土仓上的固定管和与公头连接的伸缩管；伸缩管与固定管同轴且可滑动连接。
13.进一步的，第一工作组件和第二工作组件分别包括与母头连接的对接套；切换机构上对应对接套设有匹配的安装孔。
14.进一步的，第一工作组件和第二工作组件分别为排渣组件和先行刀组件。
15.进一步的，第一工作组件和第二工作组件均为先行刀组件。
16.进一步的，先行刀组件还包括刀座和先行刀；刀座固定安装在对接套内，与对接套之间设有供泥浆通过的通道。
17.进一步的，切换机构的转动轴线与开口孔轴线之间的夹角为锐角。
18.进一步的，基体远离开口孔的一侧，对应切换机构设有调压密封。
19.本技术具有的优点和积极效果是：
20.本技术方案通过在刀盘面板上安装可相对转动的切换机构，配合两个工作组件，根据不同的工况可通过切换两个工作组件分别与开口孔对接从而满足使用要求，无需人工操作，更加安全快捷。
21.进一步的，两个工作组件分别为先行刀组件和排渣组件，根据不同的土层可进行任意切换。
22.进一步的，两个工作组件均为先行刀组件，先行刀磨损后可进行切换并更换，能够确保盾构机持续进行工作，可有效提高工作效率。
附图说明
23.图1为本技术实施例提供的盾构机自动切换装置的结构示意图；
24.图2为本技术实施例提供的盾构机自动切换装置的对接组件的结构示意图；
25.图3为本技术实施例提供的盾构机自动切换装置的先行刀组件的结构示意图。
26.图中所述文字标注表示为：100
‑
基体；110
‑
开口孔；200
‑
刀盘面板；210
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土仓；220
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电动球阀；300
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固定管；310
‑
伸缩管；400
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对接套；410
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刀座；420
‑
先行刀。
具体实施方式
27.为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本技术的保护范围有任何的限制作用。
28.请参考图1
‑
3，本实施例提供一种盾构机自动切换装置，包括固定安装在刀盘面板200上的基体100和固定安装在土仓210外壁上的伸缩机构；基体100上可转动安装有切换机构，且沿轴线设有一个开口孔110；切换组件包括两个两个工作组件，通过转动180
°
可切换两个工作组件与开口孔110对接；伸缩机构通过控制伸缩能够与和开口孔110对接的工作组件对接。根据不同的工况，通过切换两个工作组件分别与开口孔对接从而满足不同的使用要求，无需人工操作，更加安全快捷。
29.优选的，两个工作组件分别为排渣组件和先行刀组件，工作过程中，根据土层的变换，可随意切换排渣组件或先行刀组件与开口孔对接工作，无需人工更换，更加安装，且效率更高。
30.优选的，两个工作组件均为先行刀组件，工作过程中，工作的先行刀磨损后可切换闲置的先行刀继续工作，同时，切换后的先行刀可进行更换或维修，循环此过程可确保盾构机持续工作，能够有效提高工作效率。
31.优选的，切换机构与基体100之间通过齿轮传动，切换组件上沿圆周方向设有一周外齿，基体100上对应外齿设有啮合的驱动齿轮。
32.请进一步参考图2，在一优选实施例中，伸缩机构与两个工作组件之间分别通过对接组件连接，对接组件包括位于伸缩机构上的公头和位于工作组件上的母头；公头与母头之间为插拔压紧连接。
33.优选的，公头和母头上都设有电动球阀220，断开时可通过电动球阀220进行封堵。
34.优选的，伸缩机构包括固定安装在土仓210外壁上的固定管300和与公头连接伸缩管310；伸缩管310与固定管300同轴，且可相对滑动，配合工作组件可连通开口孔110和土仓210。
35.在一优选实施例中，工作组件包括与母头连接的对接套400；对接套400呈阶梯式，远离母头的一端相对较小，与切换机构可拆卸连接；切换机构上对应对接套400设有匹配的
安装孔。
36.优选的，对接套400与切换机构之间还设有密封圈，对接套400上对应密封圈设有安装槽；安装槽沿对接套400的圆周方向设置。
37.请进一步参考图3，优选的，先行刀组件包括安装在对接套400内的刀座410和安装在刀座410上的先行刀420；刀座410与对接套400固定安装，且与对接套400之间设有供泥浆通过的通道。
38.在一优选实施例中，切换机构的转动轴线与开口孔110的轴线之间的夹角为锐角。
39.优选的，切换机构整体呈弧形，但对应工作组件处为平面，工作组件与开口孔110对接时，端面与刀盘面板200平行。
40.优选的，先行刀420伸出切换机构的部分位于位于其弧形范围内，从而确保切换机构能够正常转动。
41.优选的，基体100位于远离对接开口孔110的工作组件处设有调压密封，调压密封位于基体100与切换机构之间，切换机构旋转切换时，调压密封减压收缩可防止先行刀通过时承受砂土或碎石的磨损而破坏，旋转完毕后，调压密封通过加压进行密封。
42.工作方式：
43.当盾构机在流动性较差的钙质结核地层和砂卵石地层中进行施工时，使用先行刀可以先于切刀划开土层，增强其流动性，有利于掘进；在土质主要以流动性好、粒度均匀的砂土为主时，则需要使刀盘增大开口率以提高工作效率。
44.以盾构机从先行刀工作状态切换至排渣口工作状态为例，对该装置的工作流程进行描述。
45.首先，刀盘面板停止转动，关闭电动球阀，伸缩机构收缩与先行刀组件分离，调压密封减压收缩解除与切换机构的密封；
46.其次，切换机构转动180
°
；
47.然后，调压密封加压与切换机构密封，伸缩机构与排渣组件压紧对接，重新开启电动球阀；
48.最后，重新启动刀盘面板。
49.盾构机从排渣口工作状态切换到先行刀工作状态与上述更换动作同理。
50.盾构机从工作先行刀磨损状态切换到备用先行刀工作状态同样与上述更换动作同理。
51.本文中应用了具体个例对本技术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技术的方法及其核心思想。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，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，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本技术的保护范围。