JPH09144484A - Cutter head device - Google Patents

Cutter head device

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Publication number
JPH09144484A
JPH09144484A JP30156895A JP30156895A JPH09144484A JP H09144484 A JPH09144484 A JP H09144484A JP 30156895 A JP30156895 A JP 30156895A JP 30156895 A JP30156895 A JP 30156895A JP H09144484 A JPH09144484 A JP H09144484A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutter
disc cutter
disc
face plate
outer diameter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP30156895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Izumi Nishizawa
泉 西澤
Hiroshi Arakawa
拓 荒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP30156895A priority Critical patent/JPH09144484A/en
Publication of JPH09144484A publication Critical patent/JPH09144484A/en
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクカッタが密に配置される面板の中央
部付近においても、他のディスクカッタもしくはリブに
干渉することなくディスクカッタをオフセット配置でき
るようにし、これによってディスクカッタに作用する偏
荷重を低減させて寿命を向上させる。 【解決手段】 面板2の中央部付近に配置するディスク
カッタ3の最大外径を周辺部のディスクカッタ4の最大
外径よりも小さくするとともに、この小さな外径を有す
るディスクカッタ3の回転中心軸に対し、面板2の回転
中心軸2aがそのディスクカッタ3の進行方向側に来る
ようにそのディスクカッタ3を配置する。
(57) Abstract: It is possible to offset a disc cutter even in the vicinity of the central portion of a face plate on which the disc cutters are densely arranged, without interfering with other disc cutters or ribs. The unbalanced load acting is reduced to improve the life. SOLUTION: The maximum outer diameter of a disc cutter 3 arranged near the central portion of a face plate 2 is made smaller than the maximum outer diameter of a disc cutter 4 in the peripheral portion, and a rotation center axis of the disc cutter 3 having this small outer diameter. On the other hand, the disc cutter 3 is arranged so that the rotation center axis 2a of the face plate 2 is located on the side of the traveling direction of the disc cutter 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カッタヘッド装置
に関し、より詳しくはトンネル掘進機の前部に設けられ
複数個のディスクカッタを回転自在に支承してなるカッ
タヘッド装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutter head device, and more particularly to a cutter head device which is provided at a front portion of a tunnel excavator and rotatably supports a plurality of disk cutters.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、掘進機本体の前部にカッタヘッド
装置を回転自在に設けてなるトンネル掘進機において、
このカッタヘッド装置として、面板の前面に複数個のデ
ィスクカッタを回転自在に支承してなる構造のものが知
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a tunnel excavator in which a cutter head device is rotatably provided at a front portion of a excavator body,
As this cutter head device, one having a structure in which a plurality of disk cutters are rotatably supported on the front surface of a face plate is known.

【0003】この種従来のカッタヘッド装置の正面図が
図10に例示されている。この図10において、面板1
01の前面に回転自在に支承されるディスクカッタ10
2は、このディスクカッタ102の回転中心軸103が
前記面板101の回転中心軸104と交叉するように配
置されている。これらディスクカッタ102は、面板1
01の回転に伴って自転しながら切羽を掘削するように
構成される。
A front view of a conventional cutter head device of this type is illustrated in FIG. In FIG. 10, the face plate 1
Disk cutter 10 rotatably supported on the front surface of 01
2 is arranged so that the rotation center axis 103 of the disk cutter 102 intersects with the rotation center axis 104 of the face plate 101. These disc cutters 102 are face plates 1
The face is excavated while rotating with the rotation of 01.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この図
10に示されるディスクカッタ102の配置では、この
ディスクカッタ102に横荷重が作用したり、このディ
スクカッタ102が切羽岩盤に対して相対的に横滑りし
たりする現象があった。この現象を図11によって説明
する。
However, in the arrangement of the disc cutter 102 shown in FIG. 10, a lateral load acts on the disc cutter 102 and the disc cutter 102 slides relatively to the face rock. There was a phenomenon to do. This phenomenon will be described with reference to FIG.

【0005】図11において、面板101が回転中心軸
104を中心として矢印P方向に回転するのに伴ってデ
ィスクカッタ102が矢印Q方向に進行していく際、こ
のディスクカッタ102の前半部分は矢印Rで示される
ようにその面板101の内側へ入って行こうとし、後半
部分は矢印Sで示されるようにその面板101の外側へ
出て行こうとする。このため、ディスクカッタ102の
前半部分は内周側から、後半部分は外周側からそれぞれ
横向きの荷重を受けることになる。
In FIG. 11, when the disc cutter 102 advances in the direction of arrow Q as the face plate 101 rotates about the center axis of rotation 104 in the direction of arrow P, the front half of the disc cutter 102 is indicated by the arrow. As shown by R, it tries to go inside the face plate 101, and the second half part tries to go out of the face plate 101 as shown by arrow S. Therefore, the front half of the disc cutter 102 receives a lateral load from the inner peripheral side, and the rear half of the disk cutter 102 receives a lateral load from the outer peripheral side.

【0006】ところが、ディスクカッタ102の前半部
分(斜線T部分)は掘削対象地山と接触してその地山を
掘削しているが、後半部分は既にディスクカッタ102
の前半部分が掘削した溝内を進行するために地山とほと
んど接触しない状態にある。したがって、このディスク
カッタ102の前半部分は内周側より大きな横荷重を受
けるのに対して、後半部分はほとんど横荷重を受けるこ
とがなく、このディスクカッタ102における横荷重分
布は図11の右側の線図に示されるように前方へ向かう
に従って徐々に大きくなるような分布になる。このよう
に、掘進中にディスクカッタ102の前半部分には内周
側より大きな偏荷重が作用することになり、この結果そ
のディスクカッタ102の軸受部分の寿命が短くなると
いう問題点がある。
[0006] However, the front half of the disk cutter 102 (hatched portion T) is in contact with the ground to be excavated and excavates the ground, but the second half is already in the disk cutter 102.
The first half of the slab travels in the excavated trench and is in a state where it hardly contacts the natural ground. Therefore, the front half of the disc cutter 102 receives a larger lateral load than the inner peripheral side, whereas the latter half receives almost no lateral load, and the lateral load distribution in the disc cutter 102 is shown on the right side of FIG. As shown in the diagram, the distribution gradually increases toward the front. As described above, during excavation, a larger unbalanced load acts on the front half of the disc cutter 102 than on the inner peripheral side, and as a result, the life of the bearing portion of the disc cutter 102 becomes short.

【0007】また、このディスクカッタ102は前述の
ように内周側から大きな横荷重を受けながら地山によっ
てこじられるために、このディスクカッタ102の刃先
と地山との間には相対的な横滑りが生じてそのディスク
カッタ102の内周側と外周側とで摩耗が均等でなくな
り、所謂片べりが発生するという問題点もある。
Further, since the disc cutter 102 is twisted by the natural ground while receiving a large lateral load from the inner peripheral side as described above, a relative side slippage occurs between the cutting edge of the disc cutter 102 and the natural ground. There is also a problem in that the inner peripheral side and the outer peripheral side of the disc cutter 102 are not evenly worn, and so-called one-sided slip occurs.

【0008】このような現象は、特に面板101の中央
部付近に装着される単位転走距離当たりの摩耗量の大き
いディスクカッタ102において顕著であり、この中央
部付近のディスクカッタの寿命が短くなっている。
Such a phenomenon is remarkable especially in the disk cutter 102 mounted near the center of the face plate 101 and having a large amount of wear per unit rolling distance, and the life of the disk cutter near the center is shortened. ing.

【0009】このような問題点を解消するために、本出
願人は、ディスクカッタの回転中心軸を面板の回転中心
軸に対してオフセットして(ずらして)配置することに
よりディスクカッタに作用する偏荷重を低減させること
のできるカッタヘッド装置を既に提案している(特願平
6−180476号)。この先願発明によれば、ディス
クカッタの内側に加わる横荷重を減少させるとともに、
内側と外側とで横荷重をバランスさせることができ、こ
れによってディスクカッタの寿命を向上させることが可
能となる。
In order to solve such a problem, the present applicant acts on the disc cutter by arranging the rotation center axis of the disc cutter offset (shifted) from the rotation center axis of the face plate. A cutter head device capable of reducing an unbalanced load has already been proposed (Japanese Patent Application No. 6-180476). According to this prior invention, the lateral load applied to the inside of the disc cutter is reduced, and
The lateral load can be balanced between the inner side and the outer side, which makes it possible to improve the life of the disc cutter.

【0010】しかしながら、この先願発明に基づいてデ
ィスクカッタをオフセットして配置しようとした場合、
特にそのオフセット効果の大きい面板の中央部付近に装
着されるディスクカッタでは、周囲に多数のディスクカ
ッタが密に配置されるとともに補強用のリブ材もあっ
て、このディスクカッタを移動させるだけの十分なスペ
ースが確保できないという新たな問題点が発生する。
However, when it is attempted to offset the disk cutter based on the invention of this prior application,
In particular, in the case of a disc cutter that is mounted near the center of a face plate that has a large offset effect, a large number of disc cutters are densely arranged on the periphery and there are also rib members for reinforcement, and it is sufficient to move this disc cutter. There is a new problem in that it cannot secure a large space.

【0011】本発明は、このような問題点を解消するこ
とを目的として、ディスクカッタが密に配置される面板
の中央部付近においても、他のディスクカッタもしくは
リブに干渉することなくディスクカッタをオフセット配
置できるようにし、これによってディスクカッタに作用
する偏荷重を低減させて寿命を向上させることのできる
カッタヘッド装置を提供することにある。
In order to solve the above problems, the present invention allows a disc cutter to be installed without interfering with other disc cutters or ribs even in the vicinity of the central portion of the face plate where the disc cutters are densely arranged. An object of the present invention is to provide a cutter head device which can be arranged in an offset manner, whereby an unbalanced load acting on a disk cutter can be reduced and the life can be improved.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述の
目的を達成するために、本発明によるカッタヘッド装置
は、面板の前面に複数個のディスクカッタを回転自在に
支承してなるカッタヘッド装置において、少なくとも1
個のディスクカッタの最大外径を他のディスクカッタの
最大外径よりも小さくするとともに、この小さな外径を
有するディスクカッタの回転中心軸に対し、前記面板の
回転中心軸がそのディスクカッタの進行方向側に来るよ
うにそのディスクカッタを配置することを特徴とするも
のである。
In order to achieve the above-mentioned object, the cutter head device according to the present invention is a cutter head device in which a plurality of disk cutters are rotatably supported on the front surface of a face plate. At least 1
The maximum outer diameter of each disk cutter is made smaller than the maximum outer diameter of other disk cutters, and the rotation center axis of the face plate advances with respect to the rotation center axis of the disk cutter having this small outer diameter. The disk cutter is arranged so as to come to the direction side.

【0013】本発明によれば、少なくとも1個のディス
クカッタの最大外径が他のディスクカッタの最大外径よ
りも小さくされていることによって、大きな外径のディ
スクカッタをオフセットせずに取り付けていた範囲内で
小さな外径のディスクカッタをオフセット配置すること
が可能になる。したがって、ディスクカッタが密に配置
される面板の回転中心軸付近においても、他のディスク
カッタもしくはリブに干渉することなくディスクカッタ
をオフセット配置することができる。こうして、ディス
クカッタの内側に加わる横荷重が減少し、また内側と外
側とで横荷重がほぼバランスし、この結果ディスクカッ
タ寿命を増大させることができる。また、ディスクカッ
タの最大外径が小さくなることにより、特に面板の回転
中心軸付近におけるディスクカッタと地山との間の相対
的すべりも低減させることができ、これによってもディ
スクカッタ寿命の増大効果を期待することができる。
According to the present invention, since the maximum outer diameter of at least one disc cutter is smaller than the maximum outer diameters of other disc cutters, a disc cutter having a large outer diameter is mounted without being offset. It is possible to offset the disk cutter with a small outer diameter within the range. Therefore, even in the vicinity of the central axis of rotation of the face plate on which the disc cutters are densely arranged, the disc cutters can be arranged offset without interfering with other disc cutters or ribs. Thus, the lateral load applied to the inner side of the disc cutter is reduced, and the lateral load is substantially balanced between the inner side and the outer side, and as a result, the life of the disc cutter can be increased. In addition, by reducing the maximum outer diameter of the disc cutter, it is possible to reduce the relative slip between the disc cutter and the ground especially near the rotation center axis of the face plate, which also increases the life of the disc cutter. Can be expected.

【0014】本発明において、前記小さな外径を有する
ディスクカッタ先端の前記面板からの出代は、前記他の
ディスクカッタ先端の出代と同じにするのが好ましい。
こうすることで、面板と切羽との間の掘削ずりの流れを
良くすることができ、この掘削ずりを挟み込むことによ
る面板の損傷を抑えることができる。
In the present invention, it is preferable that the margin of the tip of the disc cutter having the small outer diameter from the face plate is the same as the margin of the tip of the other disc cutter.
By doing so, the flow of excavation shear between the face plate and the face can be improved, and damage to the face plate due to the sandwiching of the excavation shear can be suppressed.

【0015】また、前記小さな外径を有するディスクカ
ッタにおけるカッタリング外径のみを小さくすることに
よりそのディスクカッタの最大外径を小さくするのが好
ましい。このようにカッタリングのみの交換で小さな外
径のディスクカッタを得るようにすることで、ハブ部を
共通化することができてコスト低減を図ることができ
る。また、この小径のディスクカッタにおけるベアリン
グとして、大径のものと同じものを使用することができ
るので、ディスクカッタの許容荷重も同一となり、ハブ
部を小さくする場合に比べてベアリングの早期破損の心
配がなく、推力を加減して掘進する必要がないので掘進
速度が低下することがない。
Further, it is preferable that the maximum outer diameter of the disc cutter is reduced by reducing only the cutter ring outer diameter of the disc cutter having the small outer diameter. By thus obtaining the disk cutter having a small outer diameter by exchanging only the cutter ring, the hub portion can be shared and the cost can be reduced. Also, since the same bearing as the large diameter can be used as the bearing in this small diameter disc cutter, the allowable load of the disc cutter will be the same, and there is a concern that the bearing will be damaged earlier than when the hub is made smaller. Since there is no need to excavate by adjusting the thrust, the excavation speed does not decrease.

【0016】さらに、ディスクカッタを前記面板に取付
けるためにその面板に固定される取付ケースをそのディ
スクカッタの外径に関わらず共通化し、このディスクカ
ッタを支持してそのディスクカッタを前記取付ケースに
取付けるためのディスクカッタ支持フレームをそのディ
スクカッタの外径に応じて異なる大きさのものを用いる
のが好ましい。
Further, in order to mount the disc cutter on the face plate, a mounting case fixed to the face plate is made common regardless of the outer diameter of the disc cutter, and the disc cutter is supported to mount the disc cutter on the mounting case. It is preferable to use a disc cutter support frame for mounting, which has a different size depending on the outer diameter of the disc cutter.

【0017】このように取付ケースをディスクカッタの
外径に関わらず共通化すると、通常、面板に溶接により
取り付けられる取付ケースは従来のままで小径のディス
クカッタをオフセット配置することが可能となる。すな
わち、取付ケースを共通にして、小径のディスクカッタ
をオフセット配置することと、大径(通常径)のディス
クカッタをオフセットせずに配置することの両方を行う
ことが可能となる。したがって、掘削条件もしくは掘削
状況に応じてそれら両者を使い分けることができる。な
お、ディスクカッタの横荷重もしくは横滑りが問題とな
る場合には、オフセット配置が有効であり、これらが問
題とならない場合には、ディスクカッタ外径を大きくし
て寿命向上を図る方が得策である。これに対して、オフ
セット専用の取付ケースを作って面板に取り付けてしま
うと、何らかの理由でオフセット配置でない方が望まし
い場合でもその取付ケースの交換が不可能になってしま
う。
When the mounting case is made common regardless of the outer diameter of the disk cutter in this way, it is usually possible to offset the small-diameter disk cutter with the mounting case mounted by welding on the face plate as it is. That is, it is possible to perform both the offset placement of the small-diameter disk cutter and the placement of the large-diameter (normal diameter) disk cutter without offsetting, using the common mounting case. Therefore, both of them can be used properly according to the excavation condition or the excavation condition. If the lateral load or skid of the disc cutter is a problem, the offset arrangement is effective. If these are not a problem, it is better to increase the outer diameter of the disc cutter to improve the life. . On the other hand, if an offset-dedicated mounting case is made and mounted on the face plate, the mounting case cannot be replaced even if the offset arrangement is not desirable for some reason.

【0018】また、この取付ケースに取付けるためのデ
ィスクカッタ支持フレームは、状況に応じてオフセット
量を変えることができるよう、オフセット量の異なるも
のを複数種類用意しておくのが良い。このようにオフセ
ット量を可変にすることによって掘削条件に応じてオフ
セット量を最適値に設定することができる。なお、一般
的に、切込深さが大きいときにはオフセット量を大き
く、切込深さが小さいときにはオフセット量を小さくす
るのが良い。
Further, it is preferable to prepare a plurality of types of disc cutter support frames for mounting on the mounting case so that the offset amount can be changed according to the situation. By making the offset amount variable in this way, the offset amount can be set to an optimum value according to the excavation conditions. Generally, when the cutting depth is large, the offset amount should be large, and when the cutting depth is small, the offset amount should be small.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】次に、本発明によるカッタヘッド
装置の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a concrete embodiment of a cutter head device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】本発明の一実施例に係るカッタヘッド装置
の正面図が図1に示されている。
A front view of a cutter head device according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.

【0021】本実施例のカッタヘッド装置1は、図示さ
れない掘進機本体の前部に回転自在に設けられ、周縁部
が後方へ屈曲されてなる全体として略円板状の面板2
と、この面板2の前面に回転自在に支承される複数個の
ディスクカッタ3,4とを備え、この面板2が矢印A方
向へ回転するのに伴って各ディスクカッタ3,4が自転
しながら切羽を掘削するように構成されている。
The cutter head device 1 of this embodiment is rotatably provided at the front portion of a main body of an excavator (not shown), and has a substantially disk-shaped face plate 2 with its peripheral portion bent backward.
And a plurality of disc cutters 3 and 4 rotatably supported on the front surface of the face plate 2, and the disc cutters 3 and 4 rotate while the face plate 2 rotates in the direction of arrow A. It is configured to drill a face.

【0022】これらディスクカッタ3,4のうち、面板
2の中央部付近に装着されるディスクカッタ3を除く周
辺部のディスクカッタ4は、このディスクカッタ4の回
転中心軸4aが面板2の回転中心軸2aと交叉するよう
に配置されている。これに対し、面板2の中央部付近に
装着されるディスクカッタ3は、図2に示されているよ
うに、このディスクカッタ3の回転中心軸3aに対し、
面板2の回転中心軸2aがオフセット量αだけそのディ
スクカッタ3の進行方向側に来るように配置されてい
る。
Of the disk cutters 3 and 4, peripheral disk cutters 4 except for the disk cutter 3 mounted near the central portion of the face plate 2, the rotation center axis 4a of the disk cutter 4 is the rotation center of the face plate 2. It is arranged so as to intersect with the shaft 2a. On the other hand, the disc cutter 3 mounted near the central portion of the face plate 2 is, as shown in FIG.
The center axis 2a of rotation of the face plate 2 is arranged so as to be on the side of the disc cutter 3 in the traveling direction by the offset amount α.

【0023】より詳細には、このディスクカッタ3の回
転中心軸3aと面板2の回転中心軸2aとの位置関係は
次のように規定される。すなわち図3,図4に示される
ように、面板2が矢印A方向に回転するときにディスク
カッタ3が掘削する地山に接触して自転する際の回転軸
ベクトル(右ねじの方向にとる)をBとし、面板2の中
心軸ベクトル(掘進機側から切羽に向かう方向にとる)
をCとし、更にそれらディスクカッタ3の回転軸ベクト
ルBと面板2の中心軸ベクトルCとの両者に直交し面板
2の回転中心軸2aからディスクカッタ3の回転中心軸
3aに向かうベクトルをEとするとき、ベクトルEとベ
クトルBの外積F(=E×B)と面板2の中心軸ベクト
ルCとの内積F・C(=(E×B)・C)が正の値にな
るようにディスクカッタ3の回転中心軸3aが配置され
ている。
More specifically, the positional relationship between the rotation center axis 3a of the disc cutter 3 and the rotation center axis 2a of the face plate 2 is defined as follows. That is, as shown in FIGS. 3 and 4, when the face plate 2 rotates in the direction of arrow A, the rotation axis vector (taken in the direction of the right-hand screw) when the disk cutter 3 contacts the ground excavated and rotates. Is the central axis vector of the face plate 2 (taken from the machine side toward the face)
And C is a vector orthogonal to both the rotation axis vector B of the disc cutter 3 and the center axis vector C of the face plate 2 and directed from the rotation center axis 2a of the face plate 2 to the rotation center axis 3a of the disc cutter 3 by E. When doing, the disc is made so that the inner product F · C (= (E × B) · C) of the outer product F (= E × B) of the vector E and the vector B and the central axis vector C of the face plate 2 becomes a positive value. The rotation center shaft 3a of the cutter 3 is arranged.

【0024】このようなディスクカッタ3のオフセット
配置を実現するために、本実施例では、面板2に溶接に
よって固着される取付ケース(オフセット配置しない場
合と共通して用いられる)5に対しディスクカッタ支持
フレーム6を介して、周辺部のディスクカッタ4よりも
最大外径の小さなディスクカッタ3を取り付けるように
されている。この場合、図5に示されているように、デ
ィスクカッタ支持フレーム6の受支板6aに形成される
半円状の切欠き6bの中心線I(ディスクカッタ3の回
転中心軸3aに一致する)がその受支板6aの中心線J
(面板2の回転中心軸2aを通る直線に一致する)に対
して所定方向にオフセット量αだけずれるように設定さ
れるディスクカッタ支持フレーム6が用いられる。こう
して、面板2の中央部付近に装着されるディスクカッタ
3は、このディスクカッタ3の回転中心軸3aに対し、
面板2の回転中心軸2aがオフセット量αだけそのディ
スクカッタ3の進行方向側にずれるように配置されるこ
とになる。なお、このオフセット量αは、周辺部のディ
スクカッタ4と中央部のディスクカッタ3との最大外径
差のほぼ1/2以下の値をとる。
In order to realize such an offset arrangement of the disc cutter 3, in the present embodiment, the disc cutter is attached to the mounting case (which is commonly used when the offset arrangement is not used) 5 fixed to the face plate 2 by welding. The disc cutter 3 having a smaller maximum outer diameter than the disc cutter 4 in the peripheral portion is attached via the support frame 6. In this case, as shown in FIG. 5, the center line I of the semicircular notch 6b formed in the support plate 6a of the disc cutter support frame 6 (which coincides with the rotation center axis 3a of the disc cutter 3). ) Is the center line J of the support plate 6a
A disc cutter support frame 6 is used which is set so as to deviate in a predetermined direction by an offset amount α (corresponding to a straight line passing through the rotation center axis 2a of the face plate 2). Thus, the disc cutter 3 mounted near the center of the face plate 2 is
The center axis of rotation 2a of the face plate 2 is arranged so as to be offset by the offset amount α in the direction of travel of the disc cutter 3. It should be noted that this offset amount α takes a value that is approximately half or less of the maximum outer diameter difference between the peripheral disk cutter 4 and the central disk cutter 3.

【0025】また、他の条件として、大径のディスクカ
ッタ4先端の面板2からの出代と小径のディスクカッタ
3先端の面板2からの出代K(図2参照)とが等しくな
るように、言い換えれば小径のディスクカッタ3の中心
位置が大径のディスクカッタ4の中心位置に対して所定
距離(両者のカッタリング半径差に相当する距離)だけ
前方(切羽側)へ出るように前記ディスクカッタ支持フ
レーム6の形状が設定されている。このようにすること
で、面板2と切羽との間に掘削ずりを挟み込むことによ
りその面板2が損傷するのを防止することができる。
As another condition, the allowance from the face plate 2 at the tip of the large-diameter disc cutter 4 and the allowance K from the face plate 2 at the tip of the small-diameter disc cutter 3 (see FIG. 2) are equal. In other words, the center of the small-diameter disc cutter 3 is moved forward by a predetermined distance (the distance corresponding to the difference between the two cutter-ring radii) with respect to the center of the large-diameter disc cutter 4 so that the disc is moved forward. The shape of the cutter support frame 6 is set. By doing so, it is possible to prevent the face plate 2 from being damaged by sandwiching the excavation shear between the face plate 2 and the face.

【0026】さらに、本実施例では、中央部付近のディ
スクカッタ3の最大外径を周辺部のディスクカッタ4の
最大外径に対して小さくするのに、図6に示されている
ように、ハブ部3b,4bを両者共に同じものを用い、
ディスクカッタ3のカッタリング3cのみをディスクカ
ッタ4のカッタリング4cに対して外径の小さなものを
用いるようにされている。このようにハブ部3b,4b
を共通化すると、コスト低減が図れるだけでなく、ベア
リング3dとして、大径のもののベアリング4dと同じ
ものを使用することができるので、各ディスクカッタ
3,4の許容荷重も同一となり、ハブ部を小さくする場
合に比べてベアリング3dの早期破損の心配がないとい
う利点がある。
Further, in this embodiment, in order to make the maximum outer diameter of the disc cutter 3 near the central portion smaller than the maximum outer diameter of the disc cutter 4 in the peripheral portion, as shown in FIG. The same hub parts 3b and 4b are used,
Only the cutter ring 3c of the disc cutter 3 has a smaller outer diameter than the cutter ring 4c of the disc cutter 4. In this way, the hub portions 3b, 4b
Not only can the cost be reduced, but the same bearing 3d as the bearing 4d having a large diameter can be used. Therefore, the allowable loads of the disc cutters 3 and 4 are the same, and the hub portion is There is an advantage that there is no concern about early damage of the bearing 3d as compared with the case of reducing the size.

【0027】このようなディスクカッタ3の取付ケース
5への取り付けは次のようにして行われる(図7参
照)。
The disc cutter 3 is mounted on the mounting case 5 in the following manner (see FIG. 7).

【0028】まず、ディスクカッタ3をディスクカッタ
支持フレーム6の受支板6aに対して押え板7(図2参
照)を介してボルト締結することによりそのディスクカ
ッタ支持フレーム6にマウントする。次いで、これらデ
ィスクカッタ3とディスクカッタ支持フレーム6との一
体物を面板2の裏面側から取付ケース5内に嵌め込み、
このディスクカッタ支持フレーム6のフランジ部6cと
取付ケース5下面とをボルト締結することによりその一
体物を取付ケース5に固着する。
First, the disc cutter 3 is mounted on the disc cutter supporting frame 6 by bolting it to the receiving and supporting plate 6a of the disc cutter supporting frame 6 via the holding plate 7 (see FIG. 2). Next, the integrated body of the disc cutter 3 and the disc cutter support frame 6 is fitted into the mounting case 5 from the back side of the face plate 2,
The flange portion 6c of the disc cutter support frame 6 and the lower surface of the mounting case 5 are bolted to fix the integrated body to the mounting case 5.

【0029】このように本実施例においては、取付ケー
ス5を共通化し、ディスクカッタ支持フレーム6をその
取付ケース5に対してボルト結合するようにされている
ので、ディスクカッタ支持フレーム6をサイズの異なる
ものに適宜変えることによってオフセット量αを変える
ことができる。このようにオフセット量αを可変にする
ことによって掘削条件に応じてそのオフセット量αを最
適値に設定することができる。
As described above, in this embodiment, the mounting case 5 is made common and the disc cutter supporting frame 6 is bolted to the mounting case 5, so that the disc cutter supporting frame 6 is of a different size. The offset amount α can be changed by appropriately changing to a different one. By making the offset amount α variable in this way, the offset amount α can be set to an optimum value according to excavation conditions.

【0030】本実施例においては、取付ケース5を面板
2に溶接によって固着するものとしたが、図8に示され
ているように、取付ケース15は面板2にボルト締結に
より固着するようにしても良い。すなわち、図8に示さ
れる例では、Vブロックにより構成されるディスクカッ
タ支持フレーム16を取付ケース15と溶接にて一体化
し、この一体物をボルト18により面板2に固着すると
ともに、この面板2の前面側(切羽側)から小径のディ
スクカッタ3を前記ディスクカッタ支持フレーム16上
に載せて押え板17とボルト19とによりそのディスク
カッタ支持フレーム16に固着するようにされている。
図9には、図8に示されるのと同様の取付構造によって
通常径(大径)のディスクカッタ14を取り付けた状態
が示されている。この図9から明らかなように、径の異
なるディスクカッタ14を取り付ける場合には、形状の
異なるディスクカッタ支持フレーム16’と取付ケース
15とを一体化したものが用意され、この一体物がボル
ト18により面板2に固着される。
In this embodiment, the mounting case 5 is fixed to the face plate 2 by welding, but as shown in FIG. 8, the mounting case 15 is fixed to the face plate 2 by bolting. Is also good. That is, in the example shown in FIG. 8, the disc cutter support frame 16 constituted by the V block is integrated with the mounting case 15 by welding, and the integrated body is fixed to the face plate 2 by the bolt 18 and the face plate 2 is attached. A disc cutter 3 having a small diameter is placed on the disc cutter support frame 16 from the front side (cutting face side) and is fixed to the disc cutter support frame 16 by a holding plate 17 and bolts 19.
FIG. 9 shows a state in which the disc cutter 14 having a normal diameter (large diameter) is attached by the same attachment structure as that shown in FIG. As is apparent from FIG. 9, when the disc cutters 14 having different diameters are mounted, a disc cutter supporting frame 16 ′ having a different shape and a mounting case 15 are prepared as one body, and the one body is formed by the bolt 18. To be fixed to the face plate 2.

【0031】前記各実施例では、面板2の中央部に装着
されるディスクカッタのみをオフセット配置したものを
説明したが、全てのディスクカッタをオフセット配置す
るようにしても良い。
In each of the embodiments described above, only the disk cutters mounted on the central portion of the face plate 2 are offset, but all the disk cutters may be offset.

【0032】前記各実施例のようにディスクカッタをオ
フセット配置すると、オフセット配置しない従来のディ
スクカッタに比べてそのディスクカッタが受ける横荷重
の絶対値が小さくなり、またその横荷重がディスクカッ
タの左右両側においてバランスしていることが確認され
た。この場合、このディスクカッタのオフセット量αを
適切な値に設定することにより横荷重の平均値を略0に
することができるとともに、この横荷重の最大値も低減
させることができる。
When the disk cutters are arranged in an offset manner as in each of the above-mentioned embodiments, the absolute value of the lateral load received by the disk cutters becomes smaller than that in the conventional disk cutters which are not arranged in an offset manner, and the lateral load is left and right of the disk cutters. It was confirmed to be balanced on both sides. In this case, by setting the offset amount α of the disc cutter to an appropriate value, it is possible to make the average value of the lateral load almost zero and also reduce the maximum value of the lateral load.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の一実施例に係るカッタヘッド
装置の正面図である。
FIG. 1 is a front view of a cutter head device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、面板の中央部付近に配置されるディス
クカッタの詳細構造図であって、(a)は正面図、
(b)は断面図である。
FIG. 2 is a detailed structural diagram of a disc cutter arranged near a central portion of a face plate, (a) is a front view,
(B) is a sectional view.

【図3】図3は、ディスクカッタと面板中心軸との位置
関係を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a positional relationship between a disc cutter and a face plate central axis.

【図4】図4は、図3のG−G線断面図である。4 is a sectional view taken along line GG of FIG.

【図5】図5は、ディスクカッタ支持フレームを示す図
であって、(a)は正面図、(b)は側面図である。
5A and 5B are views showing a disc cutter support frame, in which FIG. 5A is a front view and FIG. 5B is a side view.

【図6】図6は、ディスクカッタの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a disc cutter.

【図7】図7は、ディスクカッタの取付手順を示す模式
図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a procedure for attaching a disc cutter.

【図8】図8は、他の実施例によるディスクカッタの取
付構造を示す図であって、(a)は正面図、(b)は
(a)のL−L線断面図である。
8A and 8B are views showing a disc cutter mounting structure according to another embodiment, wherein FIG. 8A is a front view and FIG. 8B is a sectional view taken along line LL in FIG. 8A.

【図9】図9は、他の実施例によるディスクカッタの取
付構造を示す図であって、(a)は正面図、(b)は
(a)のM−M線断面図である。
9A and 9B are views showing a disk cutter mounting structure according to another embodiment, wherein FIG. 9A is a front view and FIG. 9B is a sectional view taken along line MM of FIG. 9A.

【図10】図10は、従来のカッタヘッド装置の正面図
である。
FIG. 10 is a front view of a conventional cutter head device.

【図11】図11は、従来のカッタヘッド装置において
ディスクカッタに加わる荷重を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a load applied to a disc cutter in a conventional cutter head device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カッタヘッド装置 2 面板 2a 面板の回転中心軸 3,4,14 ディスクカッタ 3a ディスクカッタの回転中心軸 3b,4b ハブ部 3c,4c カッタリング 3d,4d ベアリング 5,15 取付ケース 6,16 ディスクカッタ支持フレーム 7,17 押え板 α オフセット量 B ディスクカッタの回転軸ベクトル C カッタヘッドの中心軸ベクトル E 面板の回転中心軸からディスクカッタの回転中心
軸に向かうベクトル F ベクトルEとベクトルBの外積 K ディスクカッタ先端の面板からの出代
1 Cutter Head Device 2 Face Plate 2a Face Plate Rotation Center Axis 3,4,14 Disc Cutter 3a Disc Cutter Rotation Center Axis 3b, 4b Hub Part 3c, 4c Cutter Ring 3d, 4d Bearing 5,15 Mounting Case 6,16 Disc Cutter Support frame 7,17 Presser plate α Offset amount B Disc cutter rotation axis vector C Cutter head center axis vector E E Face plate rotation center axis toward disc cutter rotation center axis F Vector E and vector B cross product K disk Allowance from face plate at the tip of the cutter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 面板の前面に複数個のディスクカッタを
回転自在に支承してなるカッタヘッド装置において、 少なくとも1個のディスクカッタの最大外径を他のディ
スクカッタの最大外径よりも小さくするとともに、この
小さな外径を有するディスクカッタの回転中心軸に対
し、前記面板の回転中心軸がそのディスクカッタの進行
方向側に来るようにそのディスクカッタを配置すること
を特徴とするカッタヘッド装置。
1. A cutter head device in which a plurality of disc cutters are rotatably supported on a front surface of a face plate, wherein at least one disc cutter has a maximum outer diameter smaller than that of another disc cutter. At the same time, the cutter head device is characterized in that the disk cutter is arranged so that the rotation center axis of the face plate is on the side of the direction of travel of the disk cutter with respect to the rotation center axis of the disk cutter having this small outer diameter.
【請求項2】 前記小さな外径を有するディスクカッタ
先端の前記面板からの出代を、前記他のディスクカッタ
先端の出代と同じにすることを特徴とする請求項1に記
載のカッタヘッド装置。
2. The cutter head device according to claim 1, wherein the margin of the tip of the disc cutter having the small outer diameter from the face plate is the same as the margin of the tip of the other disc cutter. .
【請求項3】 前記小さな外径を有するディスクカッタ
におけるカッタリング外径のみを小さくすることにより
そのディスクカッタの最大外径を小さくすることを特徴
とする請求項1または2に記載のカッタヘッド装置。
3. The cutter head device according to claim 1, wherein the maximum outer diameter of the disc cutter is reduced by reducing only the outer diameter of the cutter ring of the disc cutter having the small outer diameter. .
【請求項4】 ディスクカッタを前記面板に取付けるた
めにその面板に固定される取付ケースをそのディスクカ
ッタの外径に関わらず共通化し、このディスクカッタを
支持してそのディスクカッタを前記取付ケースに取付け
るためのディスクカッタ支持フレームをそのディスクカ
ッタの外径に応じて異なる大きさのものを用いることを
特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれかに記載のカ
ッタヘッド装置。
4. A mounting case fixed to the face plate for mounting the disc cutter to the face plate is made common regardless of the outer diameter of the disc cutter, and the disc cutter is supported on the mounting case. The cutter head device according to any one of claims 1 to 3, wherein the disc cutter support frame for attachment has different sizes depending on the outer diameter of the disc cutter.
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