专利名称：活动式盾构刮刀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地下工程中应用的盾构刀具，尤其是一种盾构用的刮刀。
背景技术：
地下工程领域中，盾构法在国内得到广泛的应用，盾构工法应用于硬岩段隧道掘进也越来越多。随着盾构掘进的隧道长度不断延长，盾构刀盘上的滚刀不可避免的被磨损而需要进行及时的更换。由于地下工程中的施工设备如掘进机或者盾构机体积大，重量重，而且地下空间有限，盾构机往往不能后退。如图I所示，新更换的滚刀比磨损后的滚刀直径要大，因此磨损后滚刀形成的岩石破碎槽底部就会高于新更换的滚刀的刀刃，导致新滚刀无法安装。为了顺利安装新滚刀，同时防止岩石破碎槽厚度过大而导致新滚刀的载荷过大，使滚刀轴承 以及刀圈内部应力过大、疲劳损坏甚至折断，需要在更换刀具前对岩石破碎槽进行凿除加深处理。目前一般采用人工局部凿除加深岩石破碎槽的方法来凿除加深岩石破碎槽的深度，但由于地下作业空间狭小，这种方法工作量大、效率低且不安全。
实用新型内容针对现有技术的不足，本实用新型的目的是要提供一种能够避免需要人工加深破碎槽的活动式盾构刮刀。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种活动式盾构刮刀，包括活动刀头和固定于刀盘面板上的刀座，以及固定所述刀头的主垫板，所述刀座内设有一垫板腔，所述主垫板固定于所述垫板腔内，所述刀头从所述垫板腔下方伸出，还包括至少一调节板，所述调节板设于所述垫板腔中主垫板的上方。进一步，还包括一弹性垫板，所述弹性垫板设于所述主垫板与所述调节板之间。进一步，所述主垫板和/或调节板和/或弹性垫板上设有一拆卸孔。优选的，所述垫板腔右侧设有一开口，还包括一挡板，所述挡板通过至少一上螺栓和至少一下螺栓与刀座侧面对应设置的螺纹孔的配合固定于所述刀座上。进一步，至少一个所述下螺栓的一端从螺纹孔中伸出接触所述刀头的侧面。具体的，所述刀头上方设有凸缘，所述主垫板下侧设有燕尾槽，所述刀头通过所述凸缘与所述燕尾槽配合连接。优选的，所述刀头的刀刃采用耐磨材料制作。进一步，所述刀座一侧或者两侧设有至少一喷射孔。优选的，所述刀座侧面设有一台阶，所述刀座通过所述台阶与刀盘面板配合定位。进一步,还包括至少一筋板,所述筋板固定连接刀盘面板和所述刀座。相对于现有技术，本实用新型所述的活动式盾构刮刀通过调节板来调节刀头的伸出长度，来调节单次切削深度，不仅有效的避免新刀具载荷过大的问题，而且无需人工加深破碎槽，有效地提高了施工效率。同时，在主垫板和调节板之间设置的弹性垫板也有效的降低了设备工作时的震动，提高了设备工作的稳定性；最后在刀座的侧面还设置有喷射孔，刀头工作时将水或者其他降温的液体通过喷射孔喷射到刀头上，降低了刀头的工作温度，延长了刀头的工作寿命。为了充分地了解本实用新型的目的、特征和效果，以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明。
图I是盾构刮刀磨损状态下的示意图；图2是本实用新型活动式盾构刮刀组装后的结构示意图；图3是图2中刀座的结构示意图；图3a是图3中A-A处的剖面示意图；图4是图2中主垫板的结构示意图；图4a是图4中B-B处的结构示意图；图5是图2中刀头的结构示意图。图中I—刀座；11—挡板；111—上螺栓；112—下螺栓；12—垫板腔；121—调节板；122—弹性垫板；13—喷射孔；14一台阶；2—主垫板；21—燕尾槽；3—刀头；31—切削刃；32—凸缘；4一刀盘面板；41 一加强筋板。
具体实施方式
请参阅图2至图5，一种活动式盾构刮刀，包括固定于刀盘面板4上的刀座I和刀头3以及固定所述刀头3的主垫板2，所述刀座I内设有一垫板腔12，所述主垫板2固定于所述垫板腔12内，刀头3从所述垫板腔12下方伸出，还包括至少一设于所述垫板腔12中主垫板2上方的调节板121。请参阅图3和图3a，刀座I侧面设有一台阶14，用于方便刀座I与刀盘面板4的定位。刀座I可以通过焊接、铆接等方式与刀盘面板4固定连接，为了增强刀座I与刀盘面板4连接的牢固性能，还可以在刀座I的上方和左侧面各设一加强筋板41。刀座I内设有一垫板腔12，垫板腔12左侧设有一开口，方便安装主垫板2和调节板121以及弹性垫板122。调节板121和弹性垫板122上设有一拆卸孔，在拆卸调节板121和弹性垫板122时，可将使用一钩子将调节板121和弹性垫板122从垫板腔12中取出。刀头3和主垫板2以及调节板121安装后，还可以通过一挡板11将开口挡住，防止垫板滑出，挡板11通过上螺栓111和下螺栓112固定在刀座I上。为了防止刀头3在工作时温度过高，在刀座I的一侧或者两侧设置喷射孔13，水流可以从喷射孔13中喷射到刀头3上。请参阅图4和图4a，主垫板2底部设有燕尾槽21，顶面设有一拆卸孔，方便装卸主垫板2。请参阅图5，刀头3底部设有采用耐磨材料制作的切削刃31，耐磨材料可以是硬质合金、人造聚晶金刚石(如PDC复合片)、人造热稳定聚晶金刚石(TSP)等材料，其顶部设有一与所述燕尾槽21配合的凸缘32，这样刀头3可以通过凸缘32与燕尾槽21连接到主垫板2上，防止活动刀头3出现旋转。[0032]采用上述结构，改变弹性垫板122的高度就能够调节刀头3的伸出长度，并且在刀头3与刀座I之间设置的弹性垫板122也有效的降低了刀头3工作过程中给刀座I带来的冲击载荷和震动。其中，弹性垫板122的材料可以采用桥梁橡胶支座材料，橡胶支座是由多层薄钢板与多层橡胶片硫化粘合在一起形成的一种橡胶支座产品，这种橡胶支座具有足够的竖向刚度，又具有良好的弹性和较大的剪切变形能力，具体可以参见TB/T 1893-2006铁路桥梁板式橡胶支座。以下详细描 述本实用新型所述的活动式盾构刮刀的安装和使用过程将刀座I通过台阶14与刀盘面板4定后，可以通过焊接的方式固定，并通过筋板加强刀座I与刀盘面板4的连接性能。将刀头3从垫板腔12顶部的通孔中向下深入垫板腔12后，主垫板2从刀座I侧面的开口中装入垫板腔12中，并将刀头3顶部的凸缘32嵌入燕尾槽21中，完成刀头3与主垫板2的连接。从刀座I的开口中装入调节板121，调节刀头3的伸出长度。为了缓解刀头3在工作时对设备的震动，可以在调节板121与主垫板2之间设置若干弹性垫板122。最后，使用挡板11将刀座I侧面的开口挡住，并通过上螺栓111和下螺栓112将挡板11固定在刀座I上。其中下螺栓112中至少有一个下螺栓112位于刀头3所在处，下螺栓112从刀座I侧面的螺纹孔伸出后，抵触到刀头3，可以对刀头3到燕尾槽21中滑动。一旦需要更换刀头3时，采用上述方法完成刀头3的更换，并根据实际需要对调节板121的厚度进行调节，就可以控制刀头3的伸出长度，利用刮刀3对新刀具对应范围内的岩石进行刮削，无需采用人工来加深破碎槽，节省人力成本而且加快了施工进度。相对于现有技术，本实用新型所述的活动式盾构刮刀通过调节板121来调节刀头3的伸出长度，不仅有效的避免新刀具载荷过大的问题，而且无需人工加深破碎槽，有效地提高了施工效率。同时，在主垫板2和调节板121之间设置的弹性垫板122也有效的降低了设备工作时的震动，提高了设备工作的稳定性；最后在刀座I的侧面还设置有喷射孔13，在刀头3工作时将水或者其他降温的液体通过喷射孔13喷射到刀头3上，降低了刀头3的工作温度，延长了刀头3的工作寿命。以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案，均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之中。
权利要求1.一种活动式盾构刮刀，包括刀头和固定于刀盘面板上的刀座，其特征在于，还包括一固定所述刀头的主垫板，所述刀座内设有一垫板腔，所述主垫板固定于所述垫板腔内，所述刀头从所述垫板腔下方伸出，还包括至少一调节板，所述调节板设于所述垫板腔中主垫板的上方。
2.如权利要求I所述的盾构刮刀，其特征在于，还包括一弹性垫板，所述弹性垫板设于所述主垫板与所述调节板之间。
3.如权利要求2所述的盾构刮刀，其特征在于，所述主垫板和/或调节板和/或弹性垫板上设有一拆卸孔。
4.如权利要求I至3任一项所述的盾构刮刀，其特征在于，所述垫板腔右侧设有一开口，还包括一挡板，所述挡板通过至少一上螺栓和至少一下螺栓与刀座侧面对应设置的螺纹孔的配合固定于所述刀座上。
5.如权利要求4所述的盾构刮刀，其特征在于，至少一个所述下螺栓的一端从螺纹孔中 伸出接触所述刀头的侧面。
6.如权利要求5所述的盾构刮刀，其特征在于，所述刀头上方设有凸缘，所述主垫板下侧设有燕尾槽，所述刀头通过所述凸缘与所述燕尾槽配合连接。
7.如权利要求6所述的盾构刮刀，其特征在于，所述刀头的刀刃采用耐磨材料制作。
8.如权利要求7所述的盾构刮刀，其特征在于，所述刀座一侧或者两侧设有至少一喷射孔。
9.如权利要求8所述的盾构刮刀，其特征在于，所述刀座侧面设有一台阶，所述刀座通过所述台阶与刀盘面板配合定位。
10.如权利要求9所述的盾构刮刀，其特征在于，还包括至少一筋板，所述筋板固定连接刀盘面板和所述刀座。
专利摘要本实用新型公开了一种活动式盾构刮刀，应用于地下工程领域，尤其是隧道掘进机中的应用的盾构刮刀。所述刮刀包括活动刀头和固定于刀盘面板上的刀座，以及固定所述刀头的主垫板，所述刀座内设有一垫板腔，所述主垫板固定于所述垫板腔内，所述刀头从所述垫板腔下方伸出，还包括至少一调节板，所述调节板设于所述垫板腔中主垫板的上方。本实用新型所述的盾构刮刀可以根据实际需要调节刀头的伸出长度，以对磨损后滚刀形成的岩石破碎槽进行加深，有效地防止了在新更换新滚刀后由于载荷过大容易损坏的问题。
文档编号E21D9/08GK202659241SQ20122002791
公开日2013年1月9日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者张厚美, 刘金刚, 王健, 陈春林 申请人:广州市盾建地下工程有限公司, 张厚美