一种微型盾构机[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922428871.4
(22)申请日 2019.12.30
(73)专利权人 河北建勘钻探设备有限公司
地址 051134 河北省石家庄市石家庄装备
制造基地沙河大道1号
(72)发明人 张西坤　宋秋锋　郭京波　商卫东　
靳益民　宋伟　田炯　申寿长　
陈建忠　周雪园　刘虎　刘大仲　
(74)专利代理机构 石家庄君联专利代理事务所
(特殊普通合伙) 13125
代理人 赵立军
(51)Int.Cl.
E21D 9/08(2006.01)
E21D 9/12(2006.01)
(54)实用新型名称
一种微型盾构机
(57)摘要
本实用新型公开了一种涉及工程机械领域
的微型盾构机，包括刀盘系统，盾体，螺旋输送机
系统，用于驱动刀盘系统的驱动系统，铰接系统，
用来推进微型盾构机的推进系统，盾尾密封系
统，所述刀盘总装位盾体左端，驱动系统位于盾
体内部，盾体中心轴线和驱动系统输出轴中心轴
线重合，所述刀盘系统与驱动系统输出轴连接，
所述螺旋输送机系统在盾体内部，所述螺旋输送
机系统右端向上倾斜，所述螺旋输送机系统左端
安装在盾体底部，所述螺旋输送机系统位于刀盘
总装右侧，所述螺旋输送机系统右端位于盾体外
侧，微型盾构机主要适用于城市市政地下供排水
管道、通信电力电缆管道、石油天然气管道等施
工工程且直径在3米以下的小型盾构机。

权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 212583696 U 2021.02.23
C N 212583696
U
1.一种微型盾构机，其特征在于：包括刀盘系统(1)，盾体(2)，螺旋输送机系统(3)，用于驱动刀盘系统(1)的驱动系统(4)，铰接系统(6)，用来推进微型盾构机的推进系统(7)，盾尾密封系统(8)，所述刀盘系统(1)位于盾体(2)左端，驱动系统(4)位于盾体(2)内部，盾体
(2)中心轴线和驱动系统(4)输出轴中心轴线重合，所述刀盘系统(1)与驱动系统(4)输出轴连接，所述螺旋输送机系统(3)在盾体(2)内部，所述螺旋输送机系统(3)右端向上倾斜，所述螺旋输送机系统(3)左端安装在盾体(2)底部，所述螺旋输送机系统(3)位于刀盘系统(1)右侧，所述螺旋输送机系统(3)右端位于盾体(2)外侧；
所述刀盘系统(1)包括泡沫阀(101)，辅板(102)，中心刀(103)，刮刀(104)，边刮刀(105)，中心刀盖板(106)，刀套(107)，所述刀套(107)安装在驱动系统(4)的输出轴上，所述中心刀盖板(106)设置在刀套(107)左端面中心位置，所述中心刀(103)设置在中心刀盖板(106)左端面上，所述中心刀盖板(106)的中心与中心刀(103)刀尖中心对齐，在所述中心刀盖板(106)和中心刀(103)中间镂空区域中部设置泡沫阀(101)，第一刮刀组(1041)、第二刮刀组(1042)、第三刮刀组(1043)成扇叶状均布设置在刀套(107)左端面，在第一刮刀组(1041)和第二刮刀组(1042)、第二刮刀组(1042)和第三刮刀组(1043)、第三刮刀组(1043)和第一刮刀组(1041)中间均覆盖有辅板(102)，所述辅板(102)设置在刀套(107)左端面；
所述螺旋输送机系统(3)包括螺旋机筒(301)，螺旋轴(302)，设在螺旋轴(302)上的螺旋叶片，联轴器(303)，液压马达(304)，所述螺旋轴(302)和螺旋叶片设置在螺旋机筒(301)内部，所述液压马达(304)的输出轴通过联轴器(303)与螺旋轴(302)的右端连接；
所述盾体(2)包括依次连接在一起的前盾(201)，中盾(202)，尾盾(203)，所述前盾(201)设置在刀盘系统(1)右端，所述前盾(201)下部设置螺旋输送管(2011)，所述驱动系统
(4)依次穿过前盾(201)、中盾(202)的中心部位，所述铰接系统(6)和推进系统(7)设置在尾盾(203)内部，所述盾尾密封系统(8)设置在尾盾(203)的右端口。

2.如权利要求1所述的一种微型盾构机，其特征在于：所述中盾(202)和尾盾(203)通过铰接密封系统(5)连接，所述铰接密封系统(5)为圆环结构，所述铰接密封系统(5)主体外表面一侧为截面为门型的密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内部间隔设置两个橡胶密封环(501)，所述两个橡胶密封环(501)外侧与中盾(202)内表面接触，所述铰接密封系统(5)主体外表面另一侧为缺口圆环，所述尾盾(203)端部安装在缺口圆环上。

3.如权利要求1所述的一种微型盾构机，其特征在于：所述盾尾密封系统(8)采用钢丝网刷式、橡胶密封或组合式密封油脂管路。

4.如权利要求1所述的一种微型盾构机，其特征在于：所述第一刮刀组(1041)由6个刮刀(104)，2个边刮刀(105)组成，6个刮刀(104)位于2个边刮刀(105)下方60mm处，6个刮刀(104)和2个边刮刀(105)左右对称分布，第二刮刀组(1042)由6个刮刀(104)，2个边刮刀(105)组成，6个刮刀(104)位于2个边刮刀(105)下方30mm处，6个刮刀(104)和2个边刮刀(105)左右对称分布，第三刮刀组(1043)由8个刮刀(104)，2个边刮刀(105)组成，8个刮刀(104)位于2个边刮刀(105)下方，8个刮刀(104)和2个边刮刀(105)左右对称分布。

权　利　要　求　书1/1页CN 212583696 U
一种微型盾构机
技术领域
[0001]本实用新型涉及工程机械领域，具体为一种微型盾构机。

背景技术
[0002]近年来，城市人口不断增加，交通压力越来越大，各地的基础建设越来越多，尤其是在城市地铁建设方面的投入不断加大，盾构技术日益成熟完善，一些小型的涵洞、地下管道的工程也不断增多。

此类施工以前大多是采用顶管技术人工挖掘来完成，随着施工难度的增加，施工安全，用工费用占比的节节攀升，市场上就需要安全、高效、用工少的先进自动化设备来代替顶管施工。

实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种微型盾构机，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种微型盾构机，包括刀盘系统，盾体，螺旋输送机系统，用于驱动刀盘系统的驱动系统，铰接系统，用来推进微型盾构机的推进系统，盾尾密封系统，所述刀盘系统位盾体左端，驱动系统位于盾体内部，盾体中心轴线和驱动系统输出轴中心轴线重合，所述刀盘系统与驱动系统输出轴连接，所述螺旋输送机系统在盾体内部，所述螺旋输送机系统右端向上倾斜，所述螺旋输送机系统左端安装在盾体底部，所述螺旋输送机系统位于刀盘系统右侧，所述螺旋输送机系统右端位于盾体外侧；
[0005]所述刀盘系统包括泡沫阀，辅板，中心刀，刮刀，边刮刀，中心刀盖板，刀套，所述刀套安装在驱动系统的输出轴上，所述中心刀盖板设置在刀套左端面中心位置，所述中心刀设置在中心刀盖板左端面上，所述中心刀盖板的中心与中心刀刀尖中心对齐，在所述中心刀盖板和中心刀中间镂空区域中部设置泡沫阀，第一刮刀组、第二刮刀组、第三刮刀组成扇叶状均布设置在刀套左端面，在第一刮刀组和第二刮刀组、第二刮刀组和第三刮刀组、第三刮刀组和第一刮刀组中间均覆盖有辅板，所述辅板设置在刀套左端面；
[0006]所述螺旋输送机系统包括螺旋机筒，螺旋轴，设在螺旋轴上的螺旋叶片，联轴器，液压马达，所述螺旋轴和螺旋叶片设置在螺旋机筒内部，所述液压马达的输出轴通过联轴器与螺旋轴的右端连接；
[0007]所述盾体包括依次连接在一起的前盾，中盾，尾盾，所述前盾设置在刀盘系统右端，所述前盾下部设置螺旋输送管，所述驱动系统依次穿过前盾、中盾的中心部位，所述铰接系统和推进系统设置在尾盾内部，所述盾尾密封系统设置在尾盾的右端口。

[0008]优选的，所述中盾和尾盾通过铰接密封系统连接，所述铰接密封系统为圆环结构，所述铰接密封系统主体外表面一侧为截面为门型的密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内部设置两个橡胶密封环，所述两个橡胶密封环外侧与中盾内表面接触，所述铰接密封系统主体外表面另一侧为缺口圆环，所述尾盾端部安装在缺口圆环上。

[0009]优选的，所述盾尾密封系统采用钢丝网刷式、橡胶密封或组合式密封油脂管路。

[0010]优选的，所述第一刮刀组由6个刮刀，2个边刮刀组成，6 个刮刀位于2个边刮刀下方60mm处，6个刮刀和2个边刮刀左右对称分布，第二刮刀组由6个刮刀，2个边刮刀组成，6个刮刀位于2个边刮刀下方30mm处，6个刮刀和2个边刮刀左右对称分布，第三刮刀组由8个刮刀，2个边刮刀组成，8个刮刀位于2个边刮刀下方，8个刮刀和2个边刮刀左右对称分布。

[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0012]本实用新型解决了一些小型的涵洞、地下管道的工程施工难、施工不安全且用工费用多的问题，微型盾构机具有结构紧凑、布局合理、运转灵活、操作简单、维护便捷、安全高效、节能环保、降低施工成本等优势。

附图说明
[0013]图1为本实用新型一种微型盾构机整体结构示意图。

[0014]图2为本实用新型一种微型盾构机铰接密封系统放大图。

[0015]图3为本实用新型一种微型盾构机刀盘系统主视图。

[0016]图4为本实用新型一种微型盾构机刀盘系统左视图。

[0017]图5为本实用新型一种微型盾构机刀盘系统中第一刀组、第二刀组、第三刀组的放大图。

[0018]图中：1、刀盘系统；101、泡沫阀；102、辅板；103、中心刀；104、刮刀；1041、第一刮刀组；1042、第二刮刀组；1043、第三刮刀组；105、边刮刀；106、中心刀盖板；107、刀套；2、盾体；201、前盾；202、中盾；203、尾盾；3、螺旋输送机系统； 301、螺旋机筒；302、螺旋轴；303、联轴器；304、液压马达； 4、驱动系统；5、铰接密封系统；6、铰接系统；7、推进系统； 8、盾尾密封系统。

具体实施方式
[0019]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0020]请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种微型盾构机，包括刀盘系统1，盾体2，螺旋输送机系统3，用于驱动刀盘系统1的驱动系统4，铰接系统6，用来推进微型盾构机的推进系统7，盾尾密封系统8，所述刀盘系统1位盾体2左端，驱动系统4位于盾体2内部，盾体2中心轴线和驱动系统4输出轴中心轴线重合，所述刀盘系统1与驱动系统4输出轴连接，所述螺旋输送机系统3在盾体2内部，所述螺旋输送机系统3右端向上倾斜，所述螺旋输送机系统3左端安装在盾体2底部，所述螺旋输送机系统3位于刀盘系统1右侧，所述螺旋输送机系统3 右端位于盾体2外侧；
[0021]所述刀盘系统1包括泡沫阀101，辅板102，中心刀103，刮刀104，边刮刀105，中心刀盖板106，刀套107，所述刀套 107安装在驱动系统4的输出轴上，所述中心刀盖板106设置在刀套107左端面中心位置，所述中心刀103设置在中心刀盖板 106左端面上，所述中心刀盖板106的中心与中心刀103刀尖中心对齐，在所述中心刀盖板106和中心刀103中间镂空区域
中部设置泡沫阀101，第一刮刀组1041、第二刮刀组1042、第三刮刀组1043成扇叶状均布设置在刀套107左端面，在第一刮刀组 1041和第二刮刀组1042、第二刮刀组1042和第三刮刀组1043、第三刮刀组1043和第一刮刀组1041中间均覆盖有辅板102，所述辅板102设置在刀套107左端面，
[0022]所述螺旋输送机系统3包括螺旋机筒301，螺旋轴302，设在螺旋轴302上的螺旋叶片，联轴器303，液压马达304，所述螺旋轴302和螺旋叶片设置在螺旋机筒301内部，所述液压马达 304的输出轴通过联轴器303与螺旋轴302的右端连接；
[0023]所述盾体2包括依次连接在一起的前盾201，中盾202，尾盾203，所述前盾201设置在刀盘系统1右端，所述前盾201下部设置螺旋输送管2011，所述驱动系统4依次穿过前盾201、中盾202的中心部位，所述铰接系统6和推进系统7设置在尾盾 203内部，所述盾尾密封系统8设置在尾盾203的右端口。

[0024]所述中盾202和尾盾203通过铰接密封系统5连接，所述铰接密封系统5为圆环结构，所述铰接密封系统5主体外表面一侧为截面为门型的密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内部设置两个橡胶密封环501，所述两个橡胶密封环501外侧与中盾202内表面接触，所述铰接密封系统5主体外表面另一侧为缺口圆环，所述尾盾203端部安装在缺口圆环上。

[0025]所述盾尾密封系统8采用钢丝网刷式、橡胶密封或组合式密封油脂管路。

[0026]所述第一刮刀组1041由6个刮刀104，2个边刮刀105组成， 6个刮刀104位于2个边刮刀105下方60mm处，6个刮刀104 和2个边刮刀105左右对称分布，第二刮刀组1042由6个刮刀 104，2个边刮刀105组成，6个刮刀104位于2个边刮刀105 下方30mm处，6个刮刀104和2个边刮刀105左右对称分布，第三刮刀组1043由8个刮刀104，2个边刮刀105组成，8个刮刀104位于2个边刮刀105下方，8个刮刀104和2个边刮刀105 左右对称分布。

[0027]工作原理：根据施工地层确定刀盘切削刀头采用合金规格及刀头形式，刀盘驱动装置安装主体在前盾位置，确定传感器位置，根据推进系统需要确定推进油缸在中盾中的布置及出渣通道位置，布置外围土压传感器位置，尾盾和中盾之间铰接密封，布置盾体外围注浆管；出渣系统采用螺旋输送式出渣，根据进尺要求确定螺旋输送管通径，螺旋片螺距，排渣管角度，螺旋片转速，选择减速装置传动比和驱动马达，采用远距离排渣系统；推进系统，推进油缸装置，根据地层及进尺要求计算确定推进力，确定推进油缸直径及数量，确定可调式推进撑靴结构，平衡推进控制，液压系统设计；盾尾密封装置采用钢丝网刷式还是橡胶密封或组合式密封，密封油脂管路；监控及数据采集装置通过驱动装置及盾体内部监控、前盾土压力采集、刀盘切削面土压力采集、盾体外围土压力采集的数据反馈显示。

[0028]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

图1
图2
图3
图4
图5。