用户施工天地 全断面隧道掘进机的应用(中)

全断面掘进机的构造

全断面掘进机是一款集机、电、液、气、光为一体的高科技施工机械。可实现开挖、出渣、成洞等一整套施工功能。

1.刀盘

掘进机刀盘，与大轴承转动组件通过专用高强度螺栓相连接，用来安装刀具的结构件，整体由钢板焊接。作为掘进机中几何尺寸最大、单件重量最重的部件，刀盘是整套掘进机安装、拆卸、起重、运输的主要依据。刀盘可分为平面、锥面、球3类，目前大直径掘进机都趋向采用平面刀盘。

2.刀具

刀具作为掘进机破岩工具，是掘进机主要研究的关键部件和易损件。掘进机所有刀具均为盘形滚刀，分为单刃、双刃和多刃，其中单刃盘形滚刀的破岩效果最好。根据刀具在刀盘上的安装位置，又分别称为中心刀、正刀（面刀）以及边刀。目前普遍使用的刀具直径有432mm和483mm两种。

3.大轴承及其密封

大轴承极其密封是掘进机最关键的部件，是决定掘进机使用寿命的机构。它的作用有以下3点。

⑴承受刀盘推进时的巨大推力和倾覆力矩，传递该刀盘支承。

⑵承受刀盘旋转时的巨大旋转力矩，将其传递给刀盘驱动系统。

⑶联结旋转的刀盘和固定的刀盘支撑，实现转与不转的交接。

大轴承的预定使用寿命由用户根据工程需要和投资成本决定。目前大轴承的使用寿命一般为1.5 万～2万h，这一使用寿命时间是确保掘进机掘进20km不更换轴承的依据。

4.刀盘驱动系统

刀盘电力驱动分为双速交流电动机驱动和变频电机驱动（VFD）两种。近年来，在实际施工过程中，变频电机驱动应用较多。

5.刀盘支承

刀盘支承作为主要受力钢结构件，其前部与大轴承固定圈相连接，通过大轴承传递刀盘的巨大破岩力，其四周加工有一组精密圆孔，以安装驱动系统的小齿轮、减速机，并通过旋转大齿圈传递刀盘的巨大破岩旋转力矩，中心部分设计有出渣皮带机。刀盘支承受力复杂，对大轴承和驱动系统安装部位加工精度要求高，而且刀盘支承的外形尺寸较大。