本发明公开了一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机，包括盾构机体及其前进端传动连接的刀盘体，所述刀盘体为扁平的圆柱体结构，所述刀盘体的端面等角度开设有五个渣土孔，其中，刀盘体的端面介于相邻渣土孔之间为刀夹板。本发明中，通过在刀盘体与盾构机体之间区域设置有与盾构机体连接且可伸缩的第一扇形壳体和第二扇形壳体，并在第一扇形壳体和第二扇形壳体连接处设置好密封，这样操作人员在进行刀具更换时，通过伸缩式的第一扇形壳体和第二扇形壳体与刀盘体进行连接，构成与刀盘体相邻的渣土孔和刀夹板封闭的仓体，在保证高压支撑土体的同时，方便操作人员在常压下工作同时，提升刀头更换的效率，缩短更换周期。
1.一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机，包括盾构机体（200）及其前进端传动连接的刀盘体（100），其特征在于：所述刀盘体（100）为扁平的圆柱体结构，所述刀盘体（100）的端面等角度开设有五个渣土孔（105），其中，刀盘体（100）的端面介于相邻渣土孔（105）之间为刀夹板（106），所述刀盘体（100）的背面圆心位置处通过关于刀盘体（100）轴线等角度连接的多个连接柱（108）与连接板（111）连接，所述刀盘体（100）对应连接板（111）所在位置处以及刀夹板（106）所在位置处均匀开设有滚刀槽（103），所述滚刀槽（103）的内部均固定有延伸至背离连接板（111）的刀盘体（100）表面外部的滚刀（104），所述刀夹板（106）紧邻相邻渣土孔（105）且背离连接板（111）的刀盘体（100）表面均匀开设有刮刀槽（102），所述刮刀槽（102）的内部固定有刮刀（101），所述刀盘体（100）与连接板（111）同侧的表面开设有内圆槽（107），所述刀盘体（100）与连接板（111）同侧的表面紧邻刀盘体（100）的侧壁开设有外圆槽（110），所述刀盘体（100）与连接板（111）同侧的表面关于刀盘体（100）的轴线等角度开设有五个连接内圆槽（107）和外圆槽（110）的隔断槽（109）；
所述盾构机体（200）包括外筒体（209），所述外筒体（209）紧邻刀盘体（100）的端面为外圆板（203），所述外筒体（209）的内部紧邻外圆板（203）固定有与外圆板（203）平行的内隔板（201），所述外圆板（203）与内隔板（201）圆心位置处固定有驱动机仓（202），所述驱动机仓（202）的内部固定有动力单元，所述动力单元与外圆板（203）圆心位置处活动连接的驱动盘（2021）传动连接，所述驱动盘（2021）通过螺栓与连接板（111）连接；
所述外圆板（203）位于驱动机仓（202）上部的端面开设有扇形孔（2032），所述扇形孔（2032）的内部设置有第二扇形壳体（206），所述第二扇形壳体（206）的外壁滑动套接有第一扇形壳体（205），所述第一扇形壳体（205）远离外圆板（203）的表面固定有外密封盖板（2053），所述外密封盖板（2053）的表面固定有挤压板（2052），所述外圆板（203）的端面位于扇形孔（2032）两侧边中心位置处均开设有液压缸固定槽（2031），所述液压缸固定槽（2031）的内部固定有液压伸缩缸（204），所述外密封盖板（2053）的侧壁对应液压伸缩缸（204）所在位置处连接有与液压伸缩缸（204）伸缩杆端部固定的连接耳（2051），所述内隔板（201）对应扇形孔（2032）所在位置处通过四个均匀分布的连接杆（208）连接有与第二扇形壳体（206）内壁滑动连接的扇形板（207），所述扇形板（207）的中心开设有圆形门洞，所述圆形门洞的侧边通过铰链转动连接有密封门（2071）。
2.根据权利要求1所述的一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机,其特征在于：所述渣土孔（105）为扇形，且扇形的圆心与刀盘体（100）端面的圆心重合。
3.根据权利要求1所述的一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机,其特征在于：所述滚刀（104）的轴线垂直刀盘体（100）的轴线。
4.根据权利要求1所述的一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机,其特征在于，所述挤压板（2052）的轮廓为扇形，其中，挤压板（2052）的大弧形边的宽度与外圆直径分别与外圆槽（110）的槽宽和外圆直径对应相同，所述挤压板（2052）的小弧形边的宽度与外圆直径分别与内圆槽（107）的槽宽和外圆直径对应相同，所述挤压板（2052）的两侧边之间的夹角与相邻隔断槽（109）内侧边之间夹角相同。
5.根据权利要求1所述的一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机,其特征在于：所述第一扇形壳体（205）的外部轮廓与扇形孔（2032）的内部轮廓相同，所述第二扇形壳体（206）临近内隔板（201）的端面固定有内密封盖板，且内密封盖板的外部轮廓大于扇形孔（2032）的内部轮廓，所述外密封盖板（2053）的外部轮廓大于扇形孔（2032）和液压缸固定槽（2031）连接构成的内部轮廓。
6.根据权利要求5所述的一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机,其特征在于：所述外密封盖板（2053）和内密封盖板相对外圆板（203）的表面粘附固定有橡胶垫，所述第一扇形壳体（205）临近第二扇形壳体（206）内壁以及扇形板（207）的外壁均套接有橡胶套。
一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机
技术领域
[0001] 本发明涉及盾构机技术领域，具体涉及一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机。
背景技术
[0002] 盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建隧道之“盾”，指支撑性管片。盾构机通过其旋转的刀头对土壤进行切削，从而开设隧道，但是刀头的刀体与土壤进行切削时，会产生磨损，因而需要对刀头进行定期更换，若切削处没有进行支撑，会在挖面处出现的涌水，严重会导致开挖面坍塌，因而刀头的更换需要在带压进仓的环境下进行。
[0003] 然而高压环境下换刀体对人的身体造成一定的损坏，操作人员不能够长期在高压环境下作业，使得刀头更换的效率低，更换周期长，因而需要一种能够平衡挖面涌水且便于操作人员活动的常压换刀仓。
发明内容
[0004] 为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机，通过在刀盘体与盾构机体之间区域设置有与盾构机体连接且可伸缩的第一扇形壳体和第二扇形壳体，并在第一扇形壳体和第二扇形壳体连接处设置好密封，这样操作人员在进行刀具更换时，通过伸缩式的第一扇形壳体和第二扇形壳体与刀盘体进行连接，构成与刀盘体相邻的渣土孔和刀夹板封闭的仓体，在保证高压支撑土体的同时，方便操作人员在常压下工作同时，提升刀头更换的效率，缩短更换周期，具体方案如下：
[0005] 一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机，包括盾构机体及其前进端传动连接的刀盘体，所述刀盘体为扁平的圆柱体结构，所述刀盘体的端面等角度开设有五个渣土孔，其中，刀盘体的端面介于相邻渣土孔之间为刀夹板，所述刀盘体的背面圆心位置处通过关于刀盘体轴线等角度连接的多个连接柱与连接板连接，所述刀盘体对应连接板所在位置处以及刀夹板所在位置处均匀开设有滚刀槽，所述滚刀槽的内部均固定有延伸至背离连接板的刀盘体表面外部的滚刀，所述刀夹板紧邻相邻渣土孔且背离连接板的刀盘体表面均匀开设有刮刀槽，所述刮刀槽的内部固定有刮刀，所述刀盘体与连接板同侧的表面开设有内圆槽，所述刀盘体与连接板同侧的表面紧邻刀盘体的侧壁开设有外圆槽，所述刀盘体与连接板同侧的表面关于刀盘体的轴线等角度开设有五个连接内圆槽和外圆槽的隔断槽；
[0006] 所述盾构机体包括外筒体，所述外筒体紧邻刀盘体的端面为外圆板，所述外筒体的内部紧邻外圆板固定有与外圆板平行的内隔板，所述外圆板与内隔板圆心位置处固定有驱动机仓，所述驱动机仓的内部固定有动力单元，所述动力单元与外圆板圆心位置处活动连接的驱动盘传动连接，所述驱动盘通过螺栓与连接板连接；
[0007] 所述外圆板位于驱动机仓上部的端面开设有扇形孔，所述扇形孔的内部设置有第二扇形壳体，所述第二扇形壳体的外壁滑动套接有第一扇形壳体，所述第一扇形壳体远离外圆板的表面固定有外密封盖板，所述外密封盖板的表面固定有挤压板，所述外圆板的端面位于扇形孔两侧边中心位置处均开设有液压缸固定槽，所述液压缸固定槽的内部固定有液压伸缩缸，所述外密封盖板的侧壁对应液压伸缩缸所在位置处连接有与液压伸缩缸伸缩杆端部固定的连接耳，所述内隔板对应扇形孔所在位置处通过四个均匀分布的连接杆连接有与第二扇形壳体内壁滑动连接的扇形板，所述扇形板的中心开设有圆形门洞，所述圆形门洞的侧边通过铰链转动连接有密封门。
[0008] 基于上述，所述渣土孔为扇形，且扇形的圆心与刀盘体端面的圆心重合,这样使得渣土孔能够均匀收集通过刀盘体刮削的渣土。
[0009] 基于上述，所述滚刀的轴线垂直刀盘体的轴线，这样盾构机的刀盘体在旋转的过程中，使得滚刀切削刃始终处于与刀盘体轴线垂直状态，切削效果好。
[0010] 基于上述，所述挤压板的轮廓为扇形，其中，挤压板的大弧形边的宽度与外圆直径分别与外圆槽的槽宽和外圆直径对应相同，所述挤压板的小弧形边的宽度与外圆直径分别与内圆槽的槽宽和外圆直径对应相同，所述挤压板的两侧边之间的夹角与相邻隔断槽内侧边之间夹角相同，这样挤压板通过与外圆槽、内圆槽和隔断槽卡接，实现第一扇形壳体和第二扇形壳体构成仓体的密封。
[0011] 基于上述，所述第一扇形壳体的外部轮廓与扇形孔的内部轮廓相同，所述第二扇形壳体临近内隔板的端面固定有内密封盖板，且内密封盖板的外部轮廓大于扇形孔的内部轮廓，通过设置内密封盖板提高第二扇形壳体向外拉伸后，第二扇形壳体与扇形孔之间的密封性，所述外密封盖板的外部轮廓大于扇形孔和液压缸固定槽连接构成的内部轮廓，通过外密封盖板增强第一扇形壳体收纳状态时与外圆板之间的密封性。
[0012] 基于上述，所述外密封盖板和内密封盖板相对外圆板的表面粘附固定有橡胶垫，所述第一扇形壳体临近第二扇形壳体内壁以及扇形板的外壁均套接有橡胶套，通过设置橡胶垫和橡胶套增强第一扇形壳体、第二扇形壳体、外密封盖板和内密封盖板各自连接处的密封性。
[0013] 本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体表现在：
[0014] 1、在刀盘体背面靠近中心位置开设有内圆槽，刀盘体紧邻刀盘体的侧壁开设有外圆槽，并在刀盘体背面关于其轴线等角度开设有五个连接内圆槽和外圆槽的隔断槽，在盾构机体的外圆板位于驱动机仓上部的端面开设有扇形孔，扇形孔的内部设置有第二扇形壳体，第二扇形壳体的外壁滑动套接有第一扇形壳体，第一扇形壳体远离外圆板的表面固定有外密封盖板，外密封盖板的表面固定有挤压板，外圆板的端面位于扇形孔两侧边中心位置处均开设有液压缸固定槽，液压缸固定槽的内部固定有液压伸缩缸，外密封盖板的侧壁对应液压伸缩缸所在位置处连接有与液压伸缩缸伸缩杆端部固定的连接耳，内隔板对应扇形孔所在位置处通过四个均匀分布的连接杆连接有与第二扇形壳体内壁滑动连接的扇形板，扇形板的中心开设有圆形门洞，圆形门洞的侧边通过铰链转动连接有密封门，通过在刀盘体与盾构机体之间区域设置有与盾构机体连接且可伸缩的第一扇形壳体和第二扇形壳体，并在第一扇形壳体和第二扇形壳体连接处设置好密封，这样操作人员在进行刀具更换时，通过伸缩式的第一扇形壳体和第二扇形壳体与刀盘体进行连接，构成与刀盘体相邻的渣土孔和刀夹板封闭的仓体，在保证高压支撑土体的同时，方便操作人员在常压下工作同时，提升刀头更换的效率，缩短更换周期。
附图说明
[0015] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0016] 图1是本发明盾构机的结构示意图。
[0017] 图2是本发明中刀盘体的正视图。
[0018] 图3是本发明中刀盘体的背部结构示意图。
[0019] 图4是本发明中盾构机体的结构示意图。
[0020] 图5是本发明中盾构机体的爆炸图。
[0021] 图6是本发明中第一扇形壳体的结构示意图。
[0022] 图中：100、刀盘体；101、刮刀；102、刮刀槽；103、滚刀槽；104、滚刀；105、渣土孔；106、刀夹板；107、内圆槽；108、连接柱；109、隔断槽；110、外圆槽；111、连接板；200、盾构机体；201、内隔板；202、驱动机仓；2021、驱动盘；203、外圆板；2031、液压缸固定槽；2032、扇形孔；204、液压伸缩缸；205、第一扇形壳体；2051、连接耳；2052、挤压板；2053、外密封盖板；
206、第二扇形壳体；207、扇形板；2071、密封门；208、连接杆；209、外筒体。
具体实施方式
[0023] 下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。实施例
[0024] 如图1-6所示，本发明提供一种带有伸缩式常压换刀仓的盾构机，包括盾构机体200及其前进端传动连接的刀盘体100，刀盘体100为扁平的圆柱体结构，刀盘体100的端面等角度开设有五个渣土孔105，其中，刀盘体100的端面介于相邻渣土孔105之间为刀夹板
106，刀盘体100的背面圆心位置处通过关于刀盘体100轴线等角度连接的多个连接柱108与连接板111连接，刀盘体100对应连接板111所在位置处以及刀夹板106所在位置处均匀开设有滚刀槽103，滚刀槽103的内部均固定有延伸至背离连接板111的刀盘体100表面外部的滚刀104，刀夹板106紧邻相邻渣土孔105且背离连接板111的刀盘体100表面均匀开设有刮刀槽102，刮刀槽102的内部固定有刮刀101，刀盘体100与连接板111同侧的表面开设有内圆槽
107，刀盘体100与连接板111同侧的表面紧邻刀盘体100的侧壁开设有外圆槽110，刀盘体
100与连接板111同侧的表面关于刀盘体100的轴线等角度开设有五个连接内圆槽107和外圆槽110的隔断槽109；
[0025] 盾构机体200包括外筒体209，外筒体209紧邻刀盘体100的端面为外圆板203，外筒体209的内部紧邻外圆板203固定有与外圆板203平行的内隔板201，外圆板203与内隔板201圆心位置处固定有驱动机仓202，驱动机仓202的内部固定有动力单元，动力单元与外圆板203圆心位置处活动连接的驱动盘2021传动连接，驱动盘2021通过螺栓与连接板111连接；
[0026] 外圆板203位于驱动机仓202上部的端面开设有扇形孔2032，扇形孔2032的内部设置有第二扇形壳体206，第二扇形壳体206的外壁滑动套接有第一扇形壳体205，第一扇形壳体205远离外圆板203的表面固定有外密封盖板2053，外密封盖板2053的表面固定有挤压板2052，外圆板203的端面位于扇形孔2032两侧边中心位置处均开设有液压缸固定槽2031，液压缸固定槽2031的内部固定有液压伸缩缸204，外密封盖板2053的侧壁对应液压伸缩缸204所在位置处连接有与液压伸缩缸204伸缩杆端部固定的连接耳2051，内隔板201对应扇形孔
2032所在位置处通过四个均匀分布的连接杆208连接有与第二扇形壳体206内壁滑动连接的扇形板207，扇形板207的中心开设有圆形门洞，圆形门洞的侧边通过铰链转动连接有密封门2071。
[0027] 渣土孔105为扇形，且扇形的圆心与刀盘体100端面的圆心重合,这样使得渣土孔105能够均匀收集通过刀盘体100刮削的渣土，滚刀104的轴线垂直刀盘体100的轴线，这样盾构机的刀盘体100在旋转的过程中，使得滚刀104切削刃始终处于与刀盘体100轴线垂直状态，切削效果好。
[0028] 挤压板2052的轮廓为扇形，其中，挤压板2052的大弧形边的宽度与外圆直径分别与外圆槽110的槽宽和外圆直径对应相同，挤压板2052的小弧形边的宽度与外圆直径分别与内圆槽107的槽宽和外圆直径对应相同，挤压板2052的两侧边之间的夹角与相邻隔断槽109内侧边之间夹角相同，这样挤压板2052通过与外圆槽110、内圆槽107和隔断槽109卡接，实现第一扇形壳体205和第二扇形壳体206构成仓体的密封。
[0029] 第一扇形壳体205的外部轮廓与扇形孔2032的内部轮廓相同，第二扇形壳体206临近内隔板201的端面固定有内密封盖板，且内密封盖板的外部轮廓大于扇形孔2032的内部轮廓，通过设置内密封盖板提高第二扇形壳体206向外拉伸后，第二扇形壳体206与扇形孔2032之间的密封性，外密封盖板2053的外部轮廓大于扇形孔2032和液压缸固定槽2031连接构成的内部轮廓，通过外密封盖板2053增强第一扇形壳体205收纳状态时与外圆板203之间的密封性，外密封盖板2053和内密封盖板相对外圆板203的表面粘附固定有橡胶垫，第一扇形壳体205临近第二扇形壳体206内壁以及扇形板207的外壁均套接有橡胶套，通过设置橡胶垫和橡胶套增强第一扇形壳体205、第二扇形壳体206、外密封盖板2053和内密封盖板各自连接处的密封性。
[0030] 第一扇形壳体205、第二扇形壳体206均为两端扇形面连通的扇形壳体结构。
[0031] 第二扇形壳体206的侧壁均匀开设有多个滑槽，其中，滑槽没有延伸至第二扇形壳体206两端面处，第一扇形壳体205靠近第二扇形壳体206的端部内壁对应滑槽所在位置处焊接有与滑槽滑动的滑块，这样第一扇形壳体205通过液压伸缩缸204向外传动时，能够通过滑块与滑槽一端的挤压带动第二扇形壳体206一同向外移动，实现拉伸第二扇形壳体206的目的。
[0032] 工作原理：当盾构机因切削土壤造成其刀盘体100切削面固定的刮刀101或者滚刀104出现磨损时，操作人员控制盾构机表面与其切削的土壤处于挤压状态，然后通过供气设备向刀盘体100与盾构机体200之间的区域注入高压气体，通过高压气体对切削处进行支撑，避免挖面处出现的涌水或者塌方，同时调整刀盘体100背面开设的隔断槽109能够与挤压板2052的侧边对齐；
[0033] 接着操作人员控制盾构机体200内部的液压伸缩缸204向外伸长，在液压伸缩缸204伸展的过程中，液压伸缩缸204的端部带动外密封盖板2053，相应的第一扇形壳体205向外移动，当第一扇形壳体205的滑块与第二扇形壳体206的滑槽端部贴靠时，能够带动第二扇形壳体206一同向外移动，直至挤压板2052与内圆槽107、外圆槽110和隔断槽109卡接时，停止液压伸缩缸204伸长，然后打开密封门2071，使得高压气体通过密封门2071向外排放，从而使得第一扇形壳体205和第二扇形壳体206内部气压与外界气压平衡，接着操作人员进入第一扇形壳体205和第二扇形壳体206构成的仓体内部对应盾构机的刮刀101或者滚刀
104进行更换；
[0034] 更换完毕后，操作人员撤离并关闭密封门2071，控制液压伸缩缸204收缩，使得挤压板2052不与内圆槽107、外圆槽110和隔断槽109卡接，控制驱动单元驱动刀盘体100旋转至刀盘体100背面相邻位置的隔断槽109能够与挤压板2052的侧边对齐，然后向刀盘体100与盾构机体200之间的区域注入适当高压气体，然后打开密封门2071，进行新一轮的刮刀101或者滚刀104更换；
[0035] 而刀盘体100中心位置的滚刀104需要更换时，则控制液压伸缩缸204带动第一扇形壳体205和第二扇形壳体206收缩，操作人员通过密封门2071进入到刀盘体100与盾构机体200之间的区域，在高压环境下进行盾构机体200中间区域的滚刀104更换。
[0036] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
