专利名称：刀体内腔带压的盘形滚刀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种盘形滚刀，尤其是刀体内腔带压的盘形滚刀，主要适用于泥水平衡盾构机的隧道掘进。
背景技术：
盾构机施工具有机械化程度高、施工速度快、安全性高等优点，被广泛应用于地铁、铁路、水电等重大工程的隧道掘进。盾构机在全断面硬岩施工或者上软下硬复合地层施工时，多采用盘形滚刀，工作时盘形滚刀刀圈在盾构机推力下压入 岩体使岩石破碎。盘形滚刀作为破岩工具，不仅承受很大的径向破岩力，同时又受到岩石硬矿物相的剧烈磨损。因此滚刀质量直接影响盾构机的掘进速度，是隧道掘进最大的消耗件之一。泥水平衡盾构机是靠泥浆压力来支撑稳固开挖面，由刀盘进行土体开挖，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送，分离处理后的泥水重新泵送回开挖面形成循环旋转并推动刀盘，隧道全断面一次成形。使用泥水平衡盾构施工时，由于隧道开挖面存在泥水压力，开挖过程中，泥浆、水在压力作用下，容易通过滚刀端盖与刀体之间的密封圈，进入刀体内腔，泥水对轴承造成磨擦、磨损，最终导致轴承损坏卡死；进而导致滚刀不能正常转动，刀圈偏磨、崩裂，滚刀解体散架的异常状况。
实用新型内容本实用新型针对上述不足，提供一种刀体内腔带压的盘形滚刀，解决了泥水平衡盾构施工时，泥水在压力下进入滚刀刀体内腔，损坏密封和轴承，进而导致滚刀非正常损坏的问题。本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案是刀体内腔带压的盘形滚刀，主要包括刀轴、轴承、刀体、刀圈、挡圈、上端盖、下端盖，刀轴穿过上、下两端盖且在刀轴与端盖间设置有密封圈，两端盖分别置于刀体两端且与刀体间设置有密封圈，刀体内形成密封内腔，其特征在于所述上端盖上还设置有一个可使刀体内腔带压的、具有单向阀作用的带压装置，带压装置固定在上端盖的带压装置安装孔上且可通过该安装孔向刀体内腔注入带压气体；所述带压装置安装孔包括从刀体内到上端盖外依次设置的内导气孔、气孔螺丝孔；所述带压装置包括依次设置的弹簧、内堵头、密封圈、中空的气孔螺丝，所述内堵头中间带台、一端置于弹簧内、一端置于密封圈内，所述气孔螺丝将弹簧、内堵头、密封圈封堵在所述气孔螺丝孔内。作为改进，所述带压装置安装孔还包括置于气孔螺丝孔后的外堵螺丝孔；带压装置还包括置于外堵螺丝孔中的外堵螺丝，将弹簧、内堵头、密封圈、气孔螺丝封堵在所述气孔螺丝孔内。由于刀体内形成密闭内腔，在滚刀上端盖安装带压装置，该带压装置由弹簧、内堵头、密封圈、中空的气孔螺丝组成，通过中空的气孔螺丝向刀体注入压缩空气至所需压力值，停止注气时，刀体内压力将内堵头和橡胶密封圈紧紧顶在气孔螺丝内侧端面，从而使刀体内压力气体不能泄漏，使刀体内保持一定的压力值，起到单向阀的作用。由于安装了带压装置I、使刀体内腔带压且压力值与盾构机泥水平衡具体工作压力基本保持一致，从而平衡了掘进时外部泥水的压力，能够有效防止外部泥水通过密封结构进入刀体内腔造成密封和轴承的失效，从而保证滚刀的正常使用。2、刀体内腔注入压力后，在滚刀使用过程中，刀体内腔的润滑油对轴承的润滑将更充分，能有效提高轴承和滚刀的使用寿命。作为改进，带压装置还包括外堵螺丝，带压装置安装孔还包括置于气孔螺丝孔后的外堵螺丝孔，外堵螺丝将弹簧、内堵头、密封圈、气孔螺丝进一步封堵在气孔螺丝孔内，这样完全避免了外部泥水通过带压装置的气孔螺丝进入盘形滚刀内腔，造成密封和轴承磨损失效。
图I是本实用新型的刀体内腔带压的盘形滚刀的结构示意图。图2是图I的左视图。图3是图I中上端盖4的主视图。图4是图3的A-A剖视图。图5是图3的C-C剖视放大图。
具体实施方式
下面结合图f 5，对本实用新型做进一步说明。本实用新型的刀体内腔带压的盘形滚刀，主要包括刀轴5、轴承6、刀体3、刀圈I、挡圈2、上端盖4、下端盖8，刀轴5穿过上、下两端盖4和8且在刀轴5与端盖间设置有浮动密封7，两端盖分别置于刀体3两端且与刀体3间设置有密封圈，刀体内形成密封内腔。所述上端盖4上还设置有一个可使刀体内腔带压的、具有单向阀作用的带压装置10，带压装置10固定在上端盖的带压装置安装孔9上且可通过其向刀体3内腔注入带压气体。带压装置包括弹簧101、内堵头102、密封圈103、中空的气孔螺丝104，带压装置安装孔9包括从刀体内到上端盖外依次设置的内导气孔91、气孔螺丝孔92。为避免外部泥水通过带压装置的气孔螺丝104进入盘形滚刀内腔，造成密封和轴承磨损失效，带压装置还包括外堵螺丝105，带压装置安装孔9还包括气孔螺丝孔92后的外堵螺丝孔93。内堵头102中间带台、一端置于弹簧101内、一端置于密封圈103内；外堵螺丝105将弹簧101、中空的内堵头102、密封圈103、气孔螺丝104封堵在所述气孔螺丝孔92内。刀轴5、轴承6、刀体3、刀圈I、挡圈2、上端盖4、下端盖8先装配好，然后将弹簧101、中空的内堵头102、密封圈103、气孔螺丝104以及外堵螺丝105依次安装到带压装置安装孔9，通过带压装置的气孔螺丝104向刀体内注入压缩空气至所需压力值，停止注气时，刀体3内压力将内堵头102和橡胶密封圈103紧紧顶在气孔螺丝104的内侧端面，从而使刀体3内压力气体不能泄漏，起到一个单向阀的作用，使刀体内保持一定的压力值。最后将外堵螺丝105拧进外堵螺钉孔93，并涂上密封胶，即完成刀体内腔带压滚刀的制作。
权利要求1.一种刀体内腔带压的盘形滚刀，主要包括刀轴、轴承、刀体、刀圈、挡圈、上端盖、下端盖，刀轴穿过上、下两端盖且在刀轴与端盖间设置有密封圈，两端盖分别置于刀体两端且与刀体间设置有浮动密封，刀体内形成密封内腔，其特征在于所述上端盖上还设置有一个可使刀体内腔带压的、具有单向阀作用的带压装置，带压装置固定在上端盖的带压装置安装孔上且可通过该安装孔向刀体内腔注入带压气体；所述带压装置安装孔包括从刀体内到上端盖外依次设置的内导气孔、气孔螺丝孔；所述带压装置包括依次设置的弹簧、内堵头、密封圈、中空的气孔螺丝，所述内堵头中间带台、一端置于弹簧内、一端置于密封圈内，所述气孔螺丝将弹簧、内堵头、密封圈封堵在所述气孔螺丝孔内。
2.根据权利要求I所述的刀体内腔带压的盘形滚刀，其特征在于所述带压装置还包括置于外堵螺丝孔中的外堵螺丝，所述带压装置安装孔还包括置于气孔螺丝孔后的外堵螺丝孔；所述外堵螺丝将弹簧、内堵头、密封圈、气孔螺丝封堵在所述气孔螺丝孔内。
专利摘要本实用新型公开了一种刀体内腔带压的盘形滚刀，上端盖上设置有一个可使刀体内腔带压的、具有单向阀作用的带压装置，带压装置固定在上端盖的带压装置安装孔上且可通过该安装孔向刀体内腔注入带压气体；带压装置安装孔由从刀体内到上端盖外依次设置的内导气孔、气孔螺丝孔、外堵螺丝孔组成，带压装置由弹簧、中空的内堵头、密封圈、气孔螺丝以及外堵螺丝组成；内堵头中间带台、一端置于弹簧内、一端置于密封圈内；外堵螺丝将弹簧、中空的内堵头、密封圈、气孔螺丝封堵在气孔螺丝孔内；本实用新型解决了泥水平衡盾构施工时，泥水在压力下进入滚刀刀体内腔，损坏密封和轴承，进而导致滚刀非正常损坏的问题。
文档编号E21D9/08GK202441384SQ201120562329
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者唐欢, 谢俊杰, 谢杏林 申请人:株洲钻石钻掘工具有限公司