一种用于盾构机刀盘的伸缩装置的制作方法

本实用新型是一种用于盾构机刀盘的伸缩装置，具体涉及大型水泥盾构机刀盘用伸缩装置，属于隧道工程设备技术领域。

背景技术：

盾构机是地面隧洞暗挖使用的大型施工设备，包括开挖、支护、出渣等多组实施机构，可以实现隧道的一次成型，具有自动化程度高、施工速度快等优势。刀盘位于盾构机的最前端，用于对施工地质进行挖掘，通常采用中间支承方式通过大口径的轴承接于动力油缸上，不仅能使刀盘旋转平稳，还能提高土砂密封的可靠性。实际使用时，需要在岩石地层中更换刀具，由于刀具在开挖过程中的磨损，导致刀顶端距离刀盘面板的距离缩小，而更换的新刀需要把刀具安装到设计位置方可固定，从而导致了更换新刀的安装空间不够。传统更换刀具的办法是采用松动推进油缸或者人工去凿岩石，而松动推进油缸的话在上软下硬的地层有可能导致前方掌子面坍塌，人工凿石头作业效率极低，特别是对超大直径盾构机在高水压条件下，工程风险极大。

为解决刀具更换时安装空间不够和刀盘易卡死的问题，现有技术提出了刀盘伸缩机构，例如：专利文献CN202500574U（盾构机刀盘伸缩装置，2012.10.24）记载的可驱动刀盘沿自身转轴方向移动的伸缩驱动装置，采用若干个沿刀盘圆周平均分布的滑动油缸以及若干与滑动油缸相连接的限制滑动油缸行程的制动油缸组成，在为盾构机换刀时，伸缩驱动装置将驱动刀盘先前进再收缩，可有效的防止刀具卡死在隧道岩壁中为换刀所带来的不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于盾构机刀盘的伸缩装置，采用环形圈、固定环与刀盘固定连接，通过位于环形圈中轴线上驱动油缸与驱动轴承的同步转动，不仅能实现刀盘转动的稳定性，还能实现刀盘的收缩和前进，避免刀具卡死在开挖界面为更换刀具造成影响。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种用于盾构机刀盘的伸缩装置，包括设于盾构机本体前端的刀盘，刀盘通过驱动轴承接于盾构机本体上，伸缩装置位于刀盘与驱动轴承之间，包括主伸缩机构和连接架，所述连接架由环形圈和固定环组成，刀盘通过固定环固定在环形圈上，主伸缩机构为驱动油缸，环形圈内设有供驱动油缸缸体固定的支撑架，且驱动油缸缸体位于环形圈的中轴线上，驱动油缸活动杆通过联轴器接于驱动轴承上。

所述环形圈、固定环和刀盘通过螺栓固定连接，于所述环形圈外设有若干凸块，固定环上设有限位凸块的挡片。

所述凸块于环形圈外周向均布至少一圈，所述挡片插入周向均布的两凸块之间。

于所述伸缩装置和刀盘外套设转动套，于所述驱动轴承两侧设支撑杆，支撑杆对称设于驱动轴承两侧，支撑杆一端与驱动轴承连接，支撑杆另一端接于转动套的内壁。

所述伸缩装置还包括若干沿主伸缩机构周向均布的副伸缩机构，副伸缩机构为伸缩油缸，伸缩油缸缸体固定于支撑架上，伸缩油缸活动杆接于支撑杆上。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型以联轴器、主伸缩装置、环形圈、固定环为主要结构，主伸缩装置通过联轴器与驱动轴承实现同步转动，主伸缩机构通过环形圈和固定环设置在刀盘的中心位置，当驱动轴承转动时，通过联轴器带动主伸缩装置的同步转动，可实现刀盘同步且稳定的旋转。

（2）本实用新型中，环形圈和固定环通过螺栓与刀盘固定连接，为加强环形圈、固定环的稳定性，还采用了凸块和挡片相互配合的方式，当主伸缩机构带动刀盘旋转时，凸块被挡片限位，不仅能提高螺栓连接的使用寿命，还能更稳定的实现环形圈、固定环和刀盘的同步旋转。

（3）本实用新型采用主伸缩机构和副伸缩机构相互配合的方式，可实现刀盘不同角度的收缩和前进，提高刀具更换的可操作性。

（4）本实用新型利用支撑杆与转动套的配合，驱动轴承转动时，通过支撑杆带动转动套转动，可进一步的提高刀盘转动的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图（一）。

图2为本实用新型所述连接架的分解示意图。

图3为本实用新型的结构示意图（二）。

其中，1—刀盘，2—驱动轴承，3—驱动油缸，3-1—驱动油缸缸体，3-2—驱动油缸活动杆，4—连接架，4-1—环形圈，4-2—固定环，5—支撑架，6—联轴器，7—凸块，8—挡片，9—转动套，10—支撑杆，11—伸缩油缸，11-1—伸缩油缸缸体，11-2—伸缩油缸活动杆。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例提出了一种用于盾构机刀盘的伸缩装置。

盾构机结构中，刀盘1位于盾构机本体的前端，通过驱动轴承2接于盾构机本体上，工作时，由盾构机本体控制驱动轴承2转动，从而带动刀盘1旋转以对盾构机本体前端的地质结构进行开挖工作。如图1结构所示，本实施例涉及的伸缩装置位于刀盘1与驱动轴承2之间，由主伸缩机构和连接架4组成，连接架4采用环形圈4-1和固定环4-2的配合，可实现刀盘1与主伸缩机构的固定。如图2结构所示，环形圈4-1内设有支撑架5，固定环4-2套设于环形圈4-1外，通过环形圈4-1和固定环4-2上的法兰结构与刀盘1经螺栓实现固定连接；主伸缩机构为驱动油缸3，驱动油缸缸体（3-1）设置于支撑架5上且位于环形圈4-1的中轴线上，驱动油缸活动杆3-2则通过联轴器6接于驱动轴承2上。

本实施例在伸缩装置和刀盘1外还套设有转动套9，驱动轴承2两侧还设有支撑杆10，支撑杆10对称设于驱动轴承2两侧，支撑杆10一端与驱动轴承2连接，支撑杆10另一端接于转动套9的内壁。

开挖工作时，驱动轴承2转动，驱动油缸活动杆3-2锁紧，驱动轴承2通过联轴器6带动驱动油缸3转动，进而带动环形圈4-1、固定环4-2以及刀盘1的转动，为提高环形圈4-1和固定环4-2的稳定性，本实施例在于环形圈4-1外设有若干凸块7，凸块7于环形圈4-1外周向均布，共布置有两圈，固定环4-2上设有限位凸块7的挡片8，挡片8与凸块7配合使用，当固定环4-2套设于环形圈4-1外时，挡片8插入周向均布的两凸块7之间，用于对凸块7进行限位。

更换刀具时，驱动轴承2停止转动，驱动油缸活动杆3-2解锁并收缩/伸出，带动环形圈4-1、固定环4-2以及刀盘1收缩/前进，开始刀具更换。

实施例2：

本实施例提出了一种用于盾构机刀盘的伸缩装置。

盾构机结构中，刀盘1位于盾构机本体的前端，通过驱动轴承2接于盾构机本体上，工作时，由盾构机本体控制驱动轴承2转动，从而带动刀盘1旋转以对盾构机本体前端的地质结构进行开挖工作。本实施例涉及的伸缩装置位于刀盘1与驱动轴承2之间，由主伸缩机构和连接架4组成，连接架4采用环形圈4-1和固定环4-2的配合，可实现刀盘1与主伸缩机构的固定。如图3结构所示，环形圈4-1内设有支撑架5，固定环4-2套设于环形圈4-1外，通过环形圈4-1和固定环4-2上的法兰结构与刀盘1经螺栓实现固定连接；主伸缩机构为驱动油缸3，驱动油缸缸体（3-1）设置于支撑架5上且位于环形圈4-1的中轴线上，驱动油缸活动杆3-2则通过联轴器6接于驱动轴承2上。

本实施例在伸缩装置和刀盘1外还套设有转动套9，驱动轴承2两侧还设有支撑杆10，支撑杆10对称设于驱动轴承2两侧，支撑杆10一端与驱动轴承2连接，支撑杆10另一端接于转动套9的内壁。环形圈4-1与驱动轴承2之间还设置有副伸缩机构，该副伸缩机构为伸缩油缸11，沿主伸缩机构周向均布设置，伸缩油缸缸体11-1固定于支撑架5上，伸缩油缸活动杆11-2接于支撑杆10上。使用时，可与驱动油缸3配合使用，实现刀盘1不同角度的收缩/前进，为刀具更换提供更好的可操作空间。

开挖工作时，驱动轴承2转动，驱动油缸活动杆3-2锁紧，驱动轴承2通过联轴器6带动驱动油缸3转动，进而带动环形圈4-1、固定环4-2以及刀盘1的转动，为提高环形圈4-1和固定环4-2的稳定性，本实施例在于环形圈4-1外设有若干凸块7，凸块7于环形圈4-1外周向均布，共布置有两圈，固定环4-2上设有限位凸块7的挡片8，挡片8与凸块7配合使用，当固定环4-2套设于环形圈4-1外时，挡片8插入周向均布的两凸块7之间，用于对凸块7进行限位。

更换刀具时，驱动轴承2停止转动，驱动油缸活动杆3-2解锁并收缩/伸出，带动环形圈4-1、固定环4-2以及刀盘1收缩/前进，开始刀具更换。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。