專利名稱：頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有敷設(shè)或組裝管道的或者帶有放置管道或電纜裝置的裝置，特別是一種頂管機(jī)的部件。
背景技術(shù)：
在市政建設(shè)中，地下管線鋪設(shè)，越來越多采用非開挖頂管施工法，現(xiàn)有的頂管機(jī)主要包括有刀盤、機(jī)殼、進(jìn)排泥球閥及進(jìn)水排泥管路、傳動(dòng)箱、減速器、切割電機(jī)、機(jī)內(nèi)液壓泵組，糾偏油缸、電控系統(tǒng)組成，施工作業(yè)時(shí)，頂管機(jī)的切割電機(jī)經(jīng)減速器和傳動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，刀盤切削土體，并在液壓缸的頂持下使頂管機(jī)作連續(xù)掘進(jìn)作業(yè)，上述刀盤切削土體的工作扭距，是依靠頂管機(jī)的機(jī)殼和周圍土體接觸摩擦產(chǎn)生的反力矩實(shí)現(xiàn)力矩平衡，以保持頂管機(jī)穩(wěn)定連續(xù)的掘進(jìn)作業(yè)；但是，在不同的掘進(jìn)線路上，土體的結(jié)構(gòu)各不相同，因而，刀盤切削土體的工作扭矩是隨著土體結(jié)構(gòu)的變化而改變，由于機(jī)殼的光滑圓柱體和不同疏密或含水量土體接觸，而機(jī)殼上產(chǎn)生的摩擦反力矩也各不相同，當(dāng)?shù)侗P工作扭矩大于機(jī)殼和周圍土體間摩擦產(chǎn)生的反力矩時(shí)，土體卡制刀盤不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而機(jī)殼在驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的作用下出現(xiàn)機(jī)殼反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在頂管機(jī)刀盤啟動(dòng)時(shí)，可能頻繁地出現(xiàn)，致使頂管機(jī)難以正常運(yùn)行；針對(duì)上述情況，操作者通過控制系統(tǒng)，使刀盤呈反向旋轉(zhuǎn)，從而使殼體作被動(dòng)地反轉(zhuǎn)，并以不斷反復(fù)變換刀盤旋轉(zhuǎn)方向，以求保持機(jī)殼的平穩(wěn)，顯然，這種刀盤頻繁換向的操作，不僅降低設(shè)備的運(yùn)行效率，同時(shí)，也給頂管機(jī)的運(yùn)行可靠性的使用壽命帶來較大的負(fù)面影響；上述反復(fù)控制刀盤換向求保持機(jī)殼平穩(wěn)的方法，通常在機(jī)殼轉(zhuǎn)動(dòng)角度不大時(shí)，尚可保持機(jī)殼的平穩(wěn)，但是，這種方法的效果往往不理想，有時(shí)，可能使機(jī)殼旋轉(zhuǎn)達(dá)180°，此時(shí)布設(shè)在機(jī)殼體的大量設(shè)備、配件由于機(jī)殼的大角度錯(cuò)位而造成無法預(yù)期的故障或甚至產(chǎn)生損壞，從而嚴(yán)重影響頂管機(jī)的正常工作，這是現(xiàn)有頂管機(jī)亟待解決的一大隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置，它能增加刀盤工作扭矩的反向扭矩值，保證頂管機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，降低設(shè)備故障率，提高頂管機(jī)工作效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是頂管機(jī)包括有刀盤、機(jī)殼、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、切割電機(jī)、液壓泵組，切割電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均固設(shè)在機(jī)殼內(nèi)腔，切割電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)接刀盤，其特點(diǎn)是在機(jī)殼的圓周上開設(shè)有貫穿機(jī)殼的開口，在機(jī)殼的開口中固設(shè)有防回轉(zhuǎn)翼裝置，防回轉(zhuǎn)翼裝置包括有殼體、防轉(zhuǎn)翼、導(dǎo)向件、油缸，殼體內(nèi)容置有導(dǎo)向件，導(dǎo)向件上分別固設(shè)有防轉(zhuǎn)翼和油缸的柱塞，殼體上固設(shè)有油缸。當(dāng)?shù)侗P啟動(dòng)或刀盤工作旋轉(zhuǎn)遭土體卡持時(shí)，可操控液壓系統(tǒng)換向閥，使油缸中壓力油推動(dòng)柱塞，柱塞帶動(dòng)導(dǎo)向件作朝機(jī)殼外方向移動(dòng)，固設(shè)于導(dǎo)向件上的防轉(zhuǎn)翼隨之伸出機(jī)殼插入土體，從而可建立較大的反向力矩，以防止機(jī)殼轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)頂管機(jī)運(yùn)行正常后，油缸柱塞帶動(dòng)防轉(zhuǎn)翼收回縮入機(jī)殼內(nèi)。
本發(fā)明利用防轉(zhuǎn)翼伸出機(jī)殼插入土體的功能，加上機(jī)殼和土體間的摩擦，以較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，建立防止機(jī)殼轉(zhuǎn)動(dòng)所必需的反向力矩，克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于機(jī)殼在刀盤工作力矩作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的種種痹端(如故障率高、工效低下、設(shè)備使用壽命短等)，且其使用操控方便，設(shè)備成本增加較少。


圖1是本發(fā)明設(shè)置在頂管機(jī)的縱剖視示意圖。
圖2是圖1中A向局部放大示意圖。
圖3是圖2中B-B剖視示意圖。
圖4是本發(fā)明的液壓系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，頂管機(jī)包括有頂管機(jī)的防回轉(zhuǎn)翼裝置1、刀盤2、機(jī)殼3、進(jìn)排泥球閥及進(jìn)水排泥管路4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(傳動(dòng)箱5、減速器6)、切割電機(jī)7、機(jī)內(nèi)液壓泵組8和糾偏油缸9等組成，其中進(jìn)排泥球閥及進(jìn)水排泥管路4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、切割電機(jī)7、液壓泵組8和糾偏油缸9等設(shè)備均固定設(shè)置在機(jī)殼3內(nèi)腔的各相應(yīng)基座或支架上，切割電機(jī)7經(jīng)減速器6和傳動(dòng)箱5聯(lián)接，傳動(dòng)箱5的輸出端聯(lián)接刀盤2；其中機(jī)殼3可由兩段組合構(gòu)成，機(jī)殼3呈圓筒狀，機(jī)殼3的前端設(shè)有固定傳動(dòng)箱5的座板，機(jī)殼3外伸端和座板間設(shè)置有加強(qiáng)筋，以加強(qiáng)座板的剛度和強(qiáng)度，機(jī)殼3外伸端的前外側(cè)設(shè)置有刀盤2，在機(jī)殼外伸端沿縱軸向略后側(cè)的適當(dāng)位置處(即機(jī)殼3近刀盤2的位置)，在機(jī)殼3的圓周壁部，開設(shè)有貫穿機(jī)殼3的開口31，開口31呈圓形，在開口31上可安裝防回轉(zhuǎn)翼裝置1，開口31的數(shù)量可為1個(gè)至4個(gè)，當(dāng)其數(shù)量為2或大于2時(shí)，該開口31是均勻布設(shè)在機(jī)殼3的圓周上，開口31的孔中心線和機(jī)殼3筒體中心線呈垂直并相交。
參照?qǐng)D2、3，防回轉(zhuǎn)翼裝置1包括有殼體10、防轉(zhuǎn)翼11、導(dǎo)向件12、密封圈13、固定座14、柱塞15、油缸16和油管17、18，其中
殼體10呈圓筒狀，其內(nèi)端設(shè)置有端蓋101，端蓋101以螺釘100固定在殼體10，端蓋101的中心設(shè)置有通孔，該通孔用以穿伸固設(shè)油缸16，在端蓋101中心通孔一側(cè)設(shè)置有可穿伸油缸16的油管17的通孔102；殼體10內(nèi)腔的工作段(和導(dǎo)向件12呈滑動(dòng)配合段)開設(shè)有若干密封槽，密封槽內(nèi)可安裝密封圈13；殼體10的外端呈開口狀，其外圓柱面穿伸并固定在機(jī)殼3的開口31通孔中，殼體10的外端開口處，可固設(shè)一擋板103，擋板103在平行于機(jī)殼3縱軸線方向的中心位置上開設(shè)有一槽104，槽104的長(zhǎng)度略大于防轉(zhuǎn)翼11的寬度，槽104的寬度略大于防轉(zhuǎn)翼11的厚度，槽104可將防轉(zhuǎn)翼11定位在槽104規(guī)范的方向上，此位，防轉(zhuǎn)翼11可產(chǎn)生最大的有效反力矩；防轉(zhuǎn)翼11是一板狀體，其內(nèi)端固設(shè)在導(dǎo)向件12的外端面，固定方式可為焊接、榫接或其他類似連接，防轉(zhuǎn)翼11的外端為自由端，防轉(zhuǎn)翼11板體面積和厚度可根據(jù)頂管機(jī)作業(yè)需要設(shè)定，防轉(zhuǎn)翼11的高度應(yīng)設(shè)定為導(dǎo)向件12收縮至內(nèi)部限位時(shí)，其頂端應(yīng)和機(jī)殼3的外表面齊平或略低；導(dǎo)向件12，是一筒狀體，其外圓柱面和殼體10內(nèi)腔工作段呈滑動(dòng)配合，其外端呈平面狀，該平面的外側(cè)固設(shè)有防轉(zhuǎn)翼11，該平面內(nèi)側(cè)固設(shè)有固定座14，導(dǎo)向件12內(nèi)腔的內(nèi)側(cè)呈開口狀，該內(nèi)腔可容量動(dòng)力油缸16和油管17；密封圈13，可采用防塵圈和YX密封圈組合，以防止泥塵滲入機(jī)殼3內(nèi)腔損壞內(nèi)部設(shè)備；油缸16，其液壓傳動(dòng)系統(tǒng)如圖4所示，油缸16的柱塞15外伸端和固定座14連接，油缸16的缸體穿伸并固定在殼體10的端蓋101中心通孔處，油缸16的兩工作腔分別連接油管17、18，其中外側(cè)油管17自端蓋101的通孔102穿伸引接至液壓系統(tǒng)。
當(dāng)需要建立機(jī)殼3反力矩時(shí)，操控液壓系統(tǒng)(如圖4)的換向閥19，壓力油自油管18進(jìn)入油缸16工作腔，并推動(dòng)柱塞15朝機(jī)殼3的外側(cè)方向移動(dòng)，柱塞15連動(dòng)導(dǎo)向件12和防轉(zhuǎn)翼11，使防轉(zhuǎn)翼11伸出機(jī)殼3的外側(cè)，此時(shí)殼體3的轉(zhuǎn)動(dòng)趨向使土體被動(dòng)土壓力作用防轉(zhuǎn)翼11的板體面上，形成反向力矩，該反向力矩和摩擦力矩的合成，構(gòu)成刀盤扭矩的反作用力矩，無疑，能大大提高機(jī)殼3防轉(zhuǎn)的效果，且本發(fā)明的防轉(zhuǎn)翼11板體面積的大小可按頂管機(jī)的規(guī)格設(shè)定，防轉(zhuǎn)翼11(即頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置1)的數(shù)量可根據(jù)頂管機(jī)的作業(yè)需要選擇，從而大大改善頂管機(jī)的防殼體3旋轉(zhuǎn)功能；其防轉(zhuǎn)翼11位于機(jī)殼3前端近刀盤2處，使刀盤2略超出工作井井壁后，就能使防轉(zhuǎn)翼11伸出機(jī)殼3實(shí)現(xiàn)其防機(jī)殼3旋轉(zhuǎn)的功能；當(dāng)不需要反力矩時(shí)，操控?fù)Q向閥19，壓力自油管17進(jìn)入油缸16，柱塞15朝機(jī)殼3的內(nèi)側(cè)方向移動(dòng)，防轉(zhuǎn)翼11收入機(jī)殼3，頂管機(jī)可在無防轉(zhuǎn)翼11阻力的條件下穩(wěn)定地掘進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置，頂管機(jī)包括有刀盤、機(jī)殼、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、切割電機(jī)、液壓泵組，切割電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均固設(shè)在機(jī)殼內(nèi)腔，切割電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)接刀盤，其特征在于a.在機(jī)殼(3)的圓周上開設(shè)有貫穿機(jī)殼(3)的開口(31)；b.在機(jī)殼(3)開口(31)中固設(shè)有防回轉(zhuǎn)翼裝置(1)；c.防回轉(zhuǎn)翼裝置(1)包括有殼體(10)、防轉(zhuǎn)翼(11)、導(dǎo)向件(12)、油缸(16)，殼體(10)內(nèi)容置有導(dǎo)向件(12)，導(dǎo)向件(12)上分別固設(shè)有防轉(zhuǎn)翼(11)和油缸(16)的柱塞(15)，殼體(10)上固設(shè)有油缸(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置，其特征是機(jī)殼(30)開口(31)的數(shù)量為1個(gè)至4個(gè)，防回轉(zhuǎn)翼裝置(1)的數(shù)量和開口(31)的數(shù)量對(duì)應(yīng)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置，其特征是防回轉(zhuǎn)翼裝置(1)的中心線和機(jī)殼(3)的中心線呈垂直相交。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置，其特征是機(jī)殼(3)開口(31)數(shù)量為2或大于2的開口(31)是均勻布設(shè)在機(jī)殼(3)的圓周上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置，其特征是防回轉(zhuǎn)翼裝置(1)在機(jī)殼(3)的縱軸向位置是在機(jī)殼(3)的前端近刀盤(2)處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置，其特征是殼體(10)上設(shè)置有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)置有密封圈(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置，其特征是殼體(10)的內(nèi)端固設(shè)有端蓋(121)，端蓋(121)中心通孔處固設(shè)有油缸(16)。
全文摘要
一種頂管機(jī)防回轉(zhuǎn)翼裝置，主要解決增加刀盤工作扭矩的反向扭矩值等技術(shù)問題，其采用技術(shù)方案是，在機(jī)殼上開設(shè)有貫穿機(jī)殼的開口，在該開口中固設(shè)有防回轉(zhuǎn)翼裝置，該裝置包括有殼體、防轉(zhuǎn)翼、導(dǎo)向件、油缸，殼體內(nèi)容置有導(dǎo)向件，導(dǎo)向件上分別固設(shè)有防轉(zhuǎn)翼和油缸柱塞，殼體上固設(shè)有油缸，適用于各式頂管機(jī)。
文檔編號(hào)F16L1/028GK1734147SQ20041005340
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2004年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月3日
發(fā)明者陳根林, 方臻 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院上海分院