一种可快速换刀且高强度的盾构机刀座的制作方法

1.本实用新型涉及盾构机技术领域，特别是指一种可快速换刀且高强度的盾构机刀座。


背景技术：

2.随着国内外城市基础设施以及民生配套基建工程的快速发展，对隧道施工技术的效率和安全性提出了更高的要求。在隧道施工技术不断发展中，盾构机刀具更换技术是其明显短板之一。盾构机在岩层中推进时，刀具消耗大、更换频繁。而目前绝大部分换刀方式均采用人工更换，面对高压、狭窄的作业环境和高负荷的作业强度，人工换刀时间过长，作业安全隐患大。而这主要因为现有刀座零部件多且离散，滚刀拆装时步骤繁琐，需多人协同完成，换刀很是困难。另外，现有刀座结构强度低，滚刀轴更容易憋死，因此，这也继续增加了滚刀拆装时的操作难度，更加大了换刀的难度。


技术实现要素：

3.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出种可快速换刀且高强度的盾构机刀座，解决了现有技术中滚刀刀座结构复杂，以及滚刀轴容易憋死的问题。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：为实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：
5.一种可快速换刀且高强度的盾构机用刀座，包括刀箱，以及刀箱上设有的楔块机构和紧销机构，所述刀箱的内壁设有供滚刀刀轴运动的第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽垂直且相连通，所述楔块机构可在第一滑槽内上下运动，所述紧销机构可从第二滑槽运动到第一滑槽内，所述滚刀刀轴通过楔块机构和紧销机构紧固在第一滑槽内，所述刀箱上还设有刀箱镶件，所述第一滑槽设置在刀箱镶件的内壁上。
6.所述刀箱的上部开设有安装刀箱镶件安装槽，所述刀箱镶件与刀箱通过第一螺栓固定。
7.所述第一螺栓共设有两组，且左右对称分布于第一滑槽两侧，所述刀箱及刀箱镶件上依次开设有与第一螺栓相匹配的第一螺纹孔ⅰ和第一螺纹孔ⅱ，第一螺纹孔ⅰ和第一螺纹孔ⅱ相连通。
8.所述刀箱镶件对称设置在刀箱的两侧壁上，每个刀箱镶件的内壁均设置有第一滑槽，所述第二滑槽也对称设置在刀箱的两侧壁上。
9.所述楔块机构包括楔块，所述楔块与驱动楔块在第一滑槽内上下运动的第二螺栓相连，所述楔块与滚刀刀轴相配合。
10.所述第二螺栓向上依次穿过刀箱和刀箱镶件，并延伸至楔块的顶部，所述刀箱、刀箱镶件及楔块上依次设置有与第二螺栓相配合的第二螺纹孔ⅰ，第二螺纹孔ⅱ和第二螺纹孔ⅲ，第二螺纹孔ⅰ，第二螺纹孔ⅱ和第二螺纹孔ⅲ相连通。
11.所述第二滑槽向下延伸至刀箱的下部。
12.所述紧销机构包括方形销，所述方形销的长度大于或者等于第一滑槽的宽度和第二滑槽高度之和。
13.所述方形销的竖轴向设有第三螺栓，所述方形销上还设有与第三螺栓相匹配的第三螺纹孔ⅰ。
14.所述第三螺栓穿过方形销上端，并向上延伸至刀箱镶件上设有的与第三螺纹孔ⅰ相通的第三螺纹孔ⅱ内。
15.本实用新型通过设置第一滑槽，第二滑槽，与楔块机构和紧销机构的配合，解决了当前盾构滚刀拆装过程中，步骤繁琐、拆装难度大、刀座紧固件离散的难题；通过设置刀座镶件，使滚刀刀轴的受力位置在刀箱镶件上，这样不会使楔形块和方形销憋死，这样在滚刀拆卸时就不会费力费时了，更加降低换刀难度，减少劳动强度，缩短换刀周期，提高施工效率；具有较高的实用性和推广价值。
附图说明
16.图1为本实用新型中刀座内部结构示意图。
17.图2为本实用新型的立体结构示意图。
18.图3为现有的一种刀座结构示意图。
19.图中，1刀箱，2刀箱镶件，3滚刀，4楔块，5方形销，6滚刀刀轴，7第一螺栓，8第二螺栓，9第三螺栓，10安装槽，11第四螺栓，12楔形块。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
21.实施例1
22.如图1和图2共同所示的一种可快速换刀且高强度的盾构机用刀座，主要包括：由4块钢板焊接而成的长方形刀箱1，刀箱1上架设有滚刀3的滚刀刀轴6，以及刀箱1上设有的楔块4机构和紧销机构，刀箱1上还设有供滚刀刀轴6运动的第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽和第二滑槽垂直且相连通，第一滑槽为水平设置，第二滑槽为垂直设置，其中第二滑槽的下端设置成通至刀箱1下部。楔块4机构可在第一滑槽内上下运动，紧销机构可从第二滑槽运动到第一滑槽内，滚刀刀轴6通过楔块4机构和紧销机构紧固在第一滑槽内。楔块4机构和紧销机构分别位于滚刀刀轴6两侧，从滚刀刀轴6的两侧对滚刀3进行顶紧加固，提高其稳定性。当需要更换滚刀3时，楔块4机构和紧销机构松开滚刀刀轴6，滚刀刀轴6沿第一滑槽滑入第二滑槽内，从第二滑槽底部移出刀箱1。
23.如图1所示，刀箱1上还设有刀箱镶件2，第一滑槽设置在刀箱镶件2的内壁上。刀箱1的上部开设有安装刀箱镶件2的安装槽10，刀箱镶件2与刀箱1通过第一螺栓7固定。第一螺栓7共设有两组，且左右对称分布于第一滑槽两侧，刀箱1及刀箱镶件2上依次开设有与第一螺栓7相匹配的第一螺纹孔ⅰ和第一螺纹孔ⅱ，第一螺纹孔ⅰ和第一螺纹孔ⅱ相连通。刀箱镶件2对称设置在刀箱1的两侧上，每个刀箱镶件2的内壁均设置有第一滑槽，第二滑槽也对称设置在刀箱1的两侧壁上。
24.如图3所示，现有技术中有的刀座，在盾构推进时，刀座受力位置在楔形块12上，这
样很容易使楔形块12和第四螺栓11变形，导致滚刀3很难拆卸下来。而本实施例中，如图1所示，滚刀刀轴6的受力位置在刀箱镶件2上，这样不会使滚刀刀轴6两侧的楔形块12和方形销5憋死，这样在滚刀3拆卸时就不会费时费力了，且刀箱镶件2与刀箱1是可拆卸相连，这样可使整个刀座结构强度更高。
25.楔块4机构包括楔块4，楔块4与驱动楔块4在第一滑槽内上下运动的第二螺栓8相连，楔块4与滚刀刀轴6相配合，其中，楔块4与滚刀刀轴6采用斜面配合。第二螺栓8向上依次穿过刀箱1、刀箱镶件2，并延伸至楔块4的顶部，刀箱1、刀箱镶件2及楔块4上依次设置有与第二螺栓8相配合的第二螺纹孔ⅰ，第二螺纹孔ⅱ和第二螺纹孔ⅲ，第二螺纹孔ⅰ，第二螺纹孔ⅱ和第二螺纹孔ⅲ相连通。
26.紧销机构包括方形销5，方形销5的长度大于或者等于第一滑槽的宽度和第二滑槽高度之和。方形销5内竖轴向设有供方形销5与刀箱镶件2进一步固定的第三螺栓9，方形销5上还设有与第三螺栓9相匹配的第三螺纹孔ⅰ。第三螺栓9穿过方形销5上端，并向上延伸至刀箱镶件2上设有的与第三螺纹孔ⅰ相通的第三螺纹孔ⅱ内。
27.整个安装与使用过程：
28.当需要安装滚刀3时，首先将刀箱镶件2通过第一螺栓7安装在刀箱1的安装槽10上，采用单的刀箱镶件2结构可以更方便加工，成本更低。然后将楔块4通过第二螺栓8安装在刀箱镶件2的第一滑槽中；再将滚刀3的滚刀刀轴6从第二滑槽推入到第一滑槽中，并使楔块4将滚刀刀轴6一侧卡住，最后，将方形销5从第二滑槽插入到第一滑槽中，并通过第三螺栓9将方形销5进一步固定住，以使方形销5将滚刀刀轴6的另一侧卡住。
29.当需要拆卸滚刀3时，先旋松第二螺栓8，使楔形块12在第一滑槽内向下运动，再松掉第三螺栓9，并将方形销5拔出，这样，楔块4机构和紧销机构松开滚刀刀轴6，从而使滚刀刀轴6沿着第一滑槽和第二滑槽滑出刀箱1。
30.实施例2
31.一种盾构刀盘，包括如实施例1的一种可快速换刀且高强度的盾构机用刀座，该刀座按需要设置在刀盘本体上，在隧道开挖过程中，可实现滚刀3的快速更换，进一步提高盾构机的施工效率。
32.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。