一种具有加热功能的盾构机刀盘的制作方法

1.本实用新型涉及盾构机技术领域，尤其涉及一种具有加热功能的盾构机刀盘。


背景技术：

2.盾构机最前端布设为刀盘，刀盘上安装有刀具，刀具作为破碎、切削岩石和泥土用的结构件，其作为盾构机的“牙齿”，具有重要作用。
3.盾构机在地下掘进，一旦遇到冷冻加固地层或者低温冻土环境时，刀盘周边的水由于低温而结成冰，极易把刀盘刀具冻住、或是把切削后的渣土凝固粘附在刀盘面板及开口通道，影响正常盾构掘进。
4.盾构机如若长时间停机维护，低温环境也会使的刀盘及土体均被冻住，再次掘进时操作困难。为此，提出一种具有加热功能的盾构机刀盘。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决冻土环境影响刀盘正常作业的问题，提供一种具有加热功能的盾构机刀盘，通过对刀盘进行加热，使之良好适应冻土环境。
6.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种具有加热功能的盾构机刀盘，包括刀盘和盾体，所述刀盘中心设置有分流盘，所述分流盘为上下对称、且不连通的空腔结构，所述刀盘上环向均设有多条热力管，多条所述热力管之间连通有环管；
8.多条所述热力管分别和分流盘两侧连通，所述分流盘一侧连通的热力管为进管路、其余热力管为回管路；
9.所述刀盘上还环向均设有多组加热器；
10.所述盾体中心设置有回转接头，回转接头包括外壳和转动设置在外壳内的转轴，所述分流盘两侧和转轴之间分别设置有中心土仓内连接管线连通，所述转轴上还开设孔道以供加热器电源线穿出。
11.进一步地，多条所述热力管由刀盘中心向边缘处、呈辐射状分布。
12.进一步地，所述热力管截面为钢板弯折而成的半圆形状，热力管与所述刀盘焊接；所述环管呈圆形布设在刀盘边缘处，环管截面与热力管截面相同。
13.进一步地，所述进管路和回管路上下对称布设；所述加热器为电阻加热器，每组加热器位于相邻两条热力管之间，所述刀盘上还设置有保护管路，所述加热器电源线穿设在保护管路内、且向外延伸经所述孔道伸出转轴。
14.进一步地，所述中心土仓内连接管线数量为两个，一个所述中心土仓内连接管线连通分流盘一侧，用于进水，另一个所述中心土仓内连接管线连通分流盘另一侧，用于回水；
15.所述刀盘和盾体之间还设置有管线保护罩，所述中心土仓内连接管线布设在所述管线保护罩内。
16.进一步地，所述外壳上分别设置有进水管和回水管，所述进水管和回水管分别与所述中心土仓内连接管线连通。
17.通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
18.本实用新型结构设计合理，多条所述热力管由刀盘中心向边缘处、呈辐射状分布，多条热力管之间通过环管连通，多方位布设在刀盘上，可增大高温热水与刀盘的接触面积，通过高温热水的持续循环，可将刀盘解冻；设置的加热器可配合热力管共同起到加热刀盘的作用。
19.本实用新型可使得刀盘具有加热功能，可以把包裹刀盘的冷冻土体里的水融化，提高渣土流动性，保证盾构机在此工况下可以正常掘进，即便是在停机时，也可以防止刀盘被冻住。
附图说明
20.图1是本实用新型一种具有加热功能的盾构机刀盘的整体结构示意图。
21.图2是本实用新型一种具有加热功能的盾构机刀盘的回转接头示意图。
22.图3是本实用新型一种具有加热功能的盾构机刀盘的热力管分布示意图。
23.图4是本实用新型一种具有加热功能的盾构机刀盘的热力管和分流盘连通示意图。
24.图5是本实用新型一种具有加热功能的盾构机刀盘的热力管焊接示意图。
25.附图中标号为：1为刀盘，2为盾体，3为分流盘，4为热力管，5为环管，6为加热器，7为外壳，8为转轴，9为中心土仓内连接管线，10为孔道，11为保护管路，12为管线保护罩，13为进水管，14为回水管，15为电源线。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述：
27.如图1~图5所示，一种具有加热功能的盾构机刀盘，包括刀盘1和盾体2，所述刀盘1旋转设置在所述盾体2上，所述刀盘1中心设置有分流盘3，所述分流盘3为上下对称、且不连通的空腔结构，即分流盘3一侧作用为进水的分流，分流盘3另一侧作用为回水的汇聚。
28.为了实现刀盘1的加热，所述刀盘1上环向均设有六条热力管4，六条所述热力管4由刀盘1中心向边缘处、呈辐射状分布；
29.所述热力管4截面为钢板弯折而成的半圆形状，采用钢板制成，可提高热力管4的耐磨性，符合作业环境的特性，热力管4安装时，热力管4与所述刀盘1焊接，保证了热力管4连接的强度。
30.六条所述热力管4分别和分流盘3两侧连通，所述分流盘3一侧连通的热力管4为进管路、其余热力管4为回管路，即分流盘3另一侧的热力管4为回管路。
31.具体的，所述进管路和回管路上下对称布设，即三条热力管4作为进管路，其余三条热力管4作为回管路。
32.为了实现进管路和回管路的连通，多条所述热力管4之间连通有环管5，所述环管5呈圆形布设在刀盘1边缘处，环管5截面与热力管4截面相同；
33.进入至分流盘3一侧的热源在分流盘3内均匀分流至三条进管路内，再通过环管5
进入至三条回管路内，最终汇聚至分流盘3另一侧。
34.本实施例中，所述盾体2中心设置有回转接头，回转接头包括外壳7和转动设置在外壳7内的转轴8，外壳7上不同接口与相对应的转轴8内置管道连通，回转接头为现有技术，此处不再赘述。
35.所述分流盘3两侧和转轴8之间分别设置有中心土仓内连接管线9连通，所述中心土仓内连接管线9位于刀盘1和盾体2之间，具体的，所述中心土仓内连接管线9数量为两个，一个所述中心土仓内连接管线9连通分流盘3一侧，此中心土仓内连接管线9用于进水，另一个所述中心土仓内连接管线9连通分流盘3另一侧，此中心土仓内连接管线9用于回水。
36.在对刀盘1进行加热时，所述外壳7上分别设置有进水管13和回水管14，所述进水管13和回水管14分别与所述中心土仓内连接管线9连通，即进水管13和用于进水的中心土仓内连接管线9连通，回水管14和用于回水的中心土仓内连接管线9连通。
37.所述刀盘1和盾体2之间还设置有管线保护罩12，所述中心土仓内连接管线9布设在所述管线保护罩12内，进而可对中心土仓内连接管线9进行防护。
38.盾构在冻土层掘进时，随着刀盘1的旋转，持续不断将热源注入进水管13内，热源采用高温热水，高温热水依次沿着一条转轴8内置管道、用于进水的中心土仓内连接管线9进入分流盘3一侧内腔；
39.高温热水在分流盘3一侧内腔被均匀分散至三条进管路内，再通过环管5进入三条回管路内，最终汇聚分流盘3另一侧内腔，再依次沿着用于回水的中心土仓内连接管线9、另一条转轴8内置管道和回水管14排出，从而可持续加热刀盘1。
40.为了进一步提高刀盘1的加热效果，所述刀盘1上还环向均设有多组加热器6，每组加热器6位于相邻两条热力管4之间，具体的，加热器6为电阻加热器。
41.所述转轴8上还开设孔道10以供加热器6电源线15穿出，为了对加热器6电源线15进行保护，所述刀盘1上还设置有保护管路11，所述加热器6电源线15穿设在保护管路11内、且向外延伸经所述孔道10伸出转轴8，保护管路11可对电源线15进行防护。
42.多组加热器6可单独对刀盘1加热，高温热水充满在多条热力管4和环管5内，并不断进行循环，热力管4均布在刀盘1上，可扩大热水的接触面积，对刀盘1快速进行解冻，通过加热器6配合热力管4，从而可以把包裹刀盘1的冷冻土体里的水融化，提高渣土流动性，保证盾构机在此工况下可以正常掘进。
43.当盾构停机时，由于刀盘1不转，需通过刀盘1上安装的加热器6和热力管4内的高温热水同时对刀盘1进行加热保温，防止刀盘1被冻土层冻住。
44.以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。