本发明涉及一种用于盾构机的可拆卸式鱼尾刀结构。
背景技术
为响应国家鼓励再制造的号召，隧道施工单位针对旧有隧道掘进设备进行再制造，重新恢复设备的掘进功能，用以避免资源浪费并且节省施工成本，再制造也包括盾构机刀盘的维修与改造。针对软土地层掘进，盾构机上原有的应对硬岩和软土交互地层的复合刀盘，或者应对纯硬岩地层的滚刀刀盘的中心刀具已经不再适用，为改变刀盘中心部位土体的切削和搅拌效果，一般在刀盘中心部位设计一把鱼尾刀。目前鱼尾刀主要有两种结构，一种是主流的设计即采用焊接式的整体结构,另一种是针对刀盘中心刀箱设计的分体式组合鱼尾刀。针对第一种焊接式鱼尾刀，在非软土刀盘上增加鱼尾刀会破坏刀盘中心的刀箱结构，在之后掘进项目中如果换装滚刀或撕裂刀等中心刀具，还需要重新制作刀箱，不仅增加改造成本，而且反复的切割和焊接影响刀箱周围钢结构的使用寿命。针对第二种分体式组合鱼尾刀，刀体与刀体之间采用螺栓连接，刀体底部与底座端面背装后采用螺栓连接，刚性较整体式的结构差，在掘进时鱼尾刀承受的土体挤压力和扭转力均通过螺栓传递至刀箱，受力点集中，且对螺栓使用寿命要求高，随掘进距离的增加，鱼尾刀有脱落的风险。
技术实现要素：
本发明提出一种可拆卸式的、整体刚性好的用于盾构机的可拆卸式鱼尾刀结构，用来满足非软土刀盘换装鱼尾刀的使用要求。
本发明的技术方案是这样实现的：用于盾构机的可拆卸式鱼尾刀结构包括刀盘和刀箱，刀盘上具有辐板钢结构，还包括盖设在所述刀箱上并且四周与刀盘上的辐板钢结构焊接固定的刀箱盖板，刀箱盖板远离刀箱的一侧侧面上焊接有鱼尾刀刀体，刀箱盖板的靠近刀箱的一侧侧面上焊接有连接筋板，连接筋板上设有梯形挡止凹槽，所述刀箱上通过螺栓组件安装有与所述梯形挡止凹槽挡止配合以实现对连接筋板的轴向挡止限位的挡止楔块组件。
进一步地，所述鱼尾刀刀体与刀箱盖板之间还设有加固筋板。
进一步地，所述加固筋板分别焊接在鱼尾刀刀体的两侧与刀箱盖板的直角处。
进一步地，每侧的加固筋板不少于两个，且加固筋板间隔设置。
进一步地，所述每侧的加固筋板有三个，其中位于中间的加固筋板的高度大于其两侧的两个加固筋板的高度。
进一步地，挡止楔块组件包括用于与所述梯形挡止凹槽挡止配合的第一梯形楔块，以及供螺栓组件穿过并在拧紧螺栓组件时依靠斜面对第一梯形楔块进行挤压以实现对连接筋板挤进的第二梯形楔块。
进一步地，所述连接筋板的两侧面上垂直焊接有辅助强化筋板。
进一步地，所述辅助强化筋板至少有一对，且关于连接筋板对称设置。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明通过设置刀箱盖板，并通过将鱼尾刀刀体分别与刀箱、刀盘上的辐板钢结构连接成一个刚性整体，这样鱼尾刀就可以将泥土的挤压力传递到刀箱和刀盘幅板钢结构上，将翻转泥土时产生的扭转阻力传递到刀箱的侧壁上，通过螺栓组件和挡止楔块组件的配合不仅方便鱼尾刀的拆装，而且可对连接筋板进行限位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的用于盾构机的可拆卸式鱼尾刀结构的主视图；
图2为图1的仰视图；
图3为鱼尾刀结构的横断面示意图；
其中：1-鱼尾刀刀体、2-加固筋板、3-刀箱盖板、4-连接筋板、41-梯形挡止凹槽、5-辅助强化筋板、6-第一梯形楔块、7-第二梯形楔块、8-螺母、9-螺栓、10-垫圈、11-辐板钢结构、12-刀箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，用于盾构机的可拆卸式鱼尾刀结构包括刀盘和刀箱12，刀盘上具有辐板钢结构11，还包括盖设在所述刀箱12上并且四周与刀盘上的辐板钢结构11焊接固定的刀箱盖板3，刀箱盖板3远离刀箱的一侧侧面上焊接有鱼尾刀刀体1，刀箱盖板3的靠近刀箱12的一侧侧面上焊接有连接筋板4，连接筋板4上设有梯形挡止凹槽41，所述刀箱12上通过螺栓组件安装有与所述梯形挡止凹槽41挡止配合以实现对连接筋板4的轴向挡止限位的挡止楔块组件。
进一步地，所述鱼尾刀刀体1与刀箱盖板3之间还设有加固筋板2。
进一步地，所述加固筋板2分别焊接在鱼尾刀刀体1的两侧与刀箱盖板3的直角处。
进一步地，每侧的加固筋板2不少于两个，且加固筋板2间隔设置。
进一步地，所述每侧的加固筋板2有三个，其中位于中间的加固筋板2的高度大于其两侧的两个加固筋板2的高度。
进一步地，挡止楔块组件包括用于与所述梯形挡止凹槽41挡止配合的第一梯形楔块6，以及供螺栓组件穿过并在拧紧螺栓组件时依靠斜面对第一梯形楔块6进行挤压以实现对连接筋板4挤进的第二梯形楔块7。
进一步地，所述连接筋板4的两侧面上垂直焊接有辅助强化筋板5。
进一步地，所述辅助强化筋板5至少有一对，且关于连接筋板4对称设置。
其中：1）鱼尾刀组成
可拆卸式整装鱼尾刀采用正面安装、背部固定的方式进行作业，整个刀体结构分为两个部分：1）焊接式刀体结构；2）配套的安装楔块和紧固件。
焊接式刀体结构由五部分组成，包括鱼尾刀刀体1、第一梯形楔块6、刀箱盖板3、连接筋板4和辅助强化筋板5。鱼尾刀刀体1和固定筋板2组合焊接在刀箱盖板3的上方，刀箱盖板3四周与刀盘辐条钢结构11进行焊接固定。在刀箱盖板3的下方，两侧开有梯形槽口的连接筋板4与盖板上方的第一梯形楔块6呈平行布置，槽口的斜边用于和第一梯形楔块6的斜边进行贴紧配合。辅助强化筋板5用于连接筋板4之间的连接固定，两者呈垂直布置，共同焊接在刀箱盖板的底部。
配套的安装楔块和紧固件包括第一梯形楔块6、第二梯形楔块7、螺栓9、螺母8和垫圈10。通过紧固件将第一梯形楔块6和第二梯形楔块7组成的组合楔块与鱼尾刀刀体1固定在刀箱12上，开有凹槽的第二梯形楔块7宽度大于第一梯形楔块6，在两个楔块贴合后，第二梯形楔块7能够限制第一梯形楔块6在平行于刀体1长度方向上的移动。
2）鱼尾刀设计结构分析
本发明的关键在于将鱼尾刀刀体1和刀箱12及刀盘上的幅板钢结构11连接成为一个刚性整体，这样鱼尾刀就可以将泥土的挤压力传递到刀箱12和刀盘幅板钢结构11上，将翻转泥土时产生的扭转阻力传递到刀箱12的侧壁，因此将刀箱盖板3与刀箱12和刀盘幅板钢结构11的紧密贴合变得十分重要。本发明使用的第二梯形楔块7的宽度大于第一梯形楔块6，在第二梯形楔块7上开有的凹槽，能够在两楔块贴合时限制第一梯形楔块在平行于刀体1长度方向上的移动。在螺栓9紧固时，竖直方向的压紧力通过第二梯形楔块7与第一梯形楔块6贴合的斜面，分解为对第一梯形楔块6进行向刀箱12中心一侧的挤压力，该挤压力带动第一梯形楔块6向刀箱12中心线方向移动，第一梯形楔块6上的螺栓孔径比螺栓9直径大8mm，半径方向4mm的调节余量用于第一梯形楔块6被压紧后的移动调节。作用在第一梯形楔块6上的挤压力再通过第一梯形楔块6与刀体1上的连接筋板4贴合的斜面，分解为对连接筋板4竖直方向上的拉力，连接筋板4带动刀箱盖板3及上面的刀体1与刀箱12产生紧密贴合，使鱼尾刀1和刀箱12以及刀盘上的幅板钢结构11连接成为一个刚性的整体。
在使用时：本发明通过设置刀箱盖板，并通过将鱼尾刀刀体分别与刀箱、刀盘上的辐板钢结构连接成一个刚性整体，这样鱼尾刀就可以将泥土的挤压力传递到刀箱和刀盘幅板钢结构11上，将翻转泥土时产生的扭转阻力传递到刀箱的侧壁上，通过螺栓组件和挡止楔块组件的配合不仅方便鱼尾刀的拆装，而且可对连接筋板进行限位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。