一种盾构机盘形滚刀刀箱结构的制作方法

本发明涉及一种盾构机技术领域，特别涉及一种盾构机盘形滚刀刀箱结构。

背景技术：

目前常用的盾构机换刀技术主要有常压换刀、带压换刀和使用竖井换刀，而泥水平衡式盾构机主要采用带压换刀技术。带压换刀技术需在开挖舱内充满高压气体，对人工换刀带来很大障碍，需要专业的潜水运动员进行换刀作业，要求及其严格。作业人员需要先进入人闸舱，然后逐步调整压力进入开挖舱工作，在开挖舱内进行检查与刀具更换。因工作环境恶略，施工效率低下，更换周期较长,而且更换费用高。并且施工现场风险高，一旦塌方便会引起严重的安全事故。

为了减少施工风险，保证工作人员的安全，便有专家学者提出机器人换刀技术。但是，目前盾构机滚刀采用的安装方式主要是螺栓挡块连接，一把滚刀的安装便需要4个螺栓、6个挡块，这种安装方式仅适合于两人协同作业，以防止螺栓与挡块的脱落。但是，对于机器人换刀技术，只可能有一个机械臂，所以无法保证在拆卸刀具时螺栓与挡块不会脱落。对于泥水平衡式盾构机，螺栓或挡块一旦脱落必须找回，否则便会损坏气垫舱底部排浆口处的碎石机。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，具体技术方案如下：

一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，包括盘形滚刀箱体模块、盘形滚刀夹持模块和盘形滚刀压紧固定模块；

将所述通过螺栓连接的盘形滚刀压紧固定模块和盘形滚刀夹持模块整体装配到盘形滚刀箱体模块上；

所述盘形滚刀箱体模块焊接在到盘上工作。

所述的一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，其优选方案为所述盘形滚刀箱体模块包括下箱板、左箱板、上箱板、上吊环、右箱板和下吊环；

所述左箱板和右箱板上端均设有卡紧槽；内侧两端均设有与盘形滚刀配合的定位斜面；在安装时盘形滚刀时可以自动定位，便于装卡。

所述下箱板、左箱板、右箱板、上吊环和下吊环均通过焊接固定在一起。

所述的一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，其优选方案为所述盘形滚刀夹持模块包括左侧夹持块、右侧夹持块、横梁和连接螺钉；

所述左侧夹持块和右侧夹持块顶端通过连接螺钉固定在横梁上，下端通过沉头螺钉固定盘形滚刀；

所述横梁上设有用于连接安装螺栓的螺栓孔。

所述的一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，其优选方案为所述盘形滚刀压紧固定模块包括弧形弹簧钢板、安装螺栓、梯形压块和拆卸挡圈；

所述弧形弹簧钢板中间开有凹槽；用以降低压平弧形弹簧钢板时所需的螺栓预紧力。

所述安装螺栓中间设有凹槽；

通过安装螺栓将所述梯形压块和弧形弹簧钢板固定在横梁上；

所述拆卸挡圈卡在安装螺栓的凹槽内。

所述的一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，其优选方案为所述梯形压块、弧形弹簧钢板凹槽的内外两端、左箱板右箱板上的卡紧槽均设有斜面。

所述的一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，其优选方案为所述弧形弹性钢板被压平后凹槽内侧斜面与梯形压块斜面接触配合；从而增加工作时弧形弹簧钢板的刚度。

拧紧安装螺栓后所述弧形弹性钢板水平方向伸长，两端伸入卡紧槽内，与左、右箱板上卡紧槽的斜面接触配合，从而定位卡紧。

所述的一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，其优选方案为所述弧形弹性钢板、梯形压块、拆卸挡圈和安装螺栓均设有三个。

所述的一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，其优选方案为所述横梁设有机械手抓取卡槽。便于机械手抓取固定。

本发明的有益效果：本发明的技术方案是一种新的盾构机盘形滚刀刀箱结构，与机械手配合使用，从而代替繁重的人工换刀作业，从而减少施工风险，保证工作人员的安全。本发明的刀箱结构更适合于采用机械手自动换刀，与传统的滚刀安装形式相比，本发明没有需要单独取出的螺栓、垫圈和挡块等小零部件。本发明主要包括盘形滚刀箱体模块、盘形滚刀夹持模块和盘形滚刀压紧固定模块。盘形滚刀箱体模块是刀箱基础，与刀盘焊接在一起。盘形滚刀夹持模块由左右夹持块和横梁组成，将滚刀固定在横梁上，盘形滚刀的斜面与刀箱侧板斜面配合用于定位。盘形滚刀压紧固定模块的弧形弹簧钢板被梯形压块压平后插入刀箱左右侧板，从而将整个盘形滚刀固定在刀箱上。在拆卸时，如果弧形板弹簧恢复力不足，可以通过拆卸挡圈将弧形板弹簧卸除，在整个过程中螺栓始终与横梁连接，无单独小零件需要拆卸。

推进了机器人换刀技术的发展，减少施工人员的参与，保证工作人员的安全，减少繁琐的换刀过程，提高施工效率。

附图说明

图1为一种盾构机盘形滚刀刀箱结构示意图；

图2为盘形滚刀箱体模块示意图；

图3为盘形滚刀夹持模块示意图；

图4为盘形滚刀压紧固定模块示意图；

图5为图4侧面示意图。

图中，1为盘形滚刀箱体模块，2为盘形滚刀夹持模块，3为盘形滚刀压紧固定模块，4为盘形滚刀，5为下箱板，6为卡紧槽，7为左箱板，8为上箱板，9为上吊环，10为右箱板，11为定位斜面，12为下吊环，13为左侧夹持块，14为右侧夹持块，15为横梁，16为连接螺钉，17为弧形弹簧钢板，18为安装螺栓，19为梯形压块，20为拆卸挡圈，21为机械手抓取卡槽。

具体实施方式

如图1-图5所示一种盾构机盘形滚刀刀箱结构，包括盘形滚刀箱体模块1、盘形滚刀夹持模块2和盘形滚刀压紧固定模块3；

将所述通过螺栓连接的盘形滚刀压紧固定模块3和盘形滚刀夹持模块2整体装配到盘形滚刀箱体模块1上；

所述盘形滚刀箱体模块1焊接在到盘上工作。

所述盘形滚刀箱体模块1包括下箱板5、左箱板7、上箱板8、上吊环9、右箱板10和下吊环12；

所述左箱板7和右箱板10上端均设有卡紧槽6；内侧两端均设有与盘形滚刀4配合的定位斜面11；在安装时盘形滚刀4时可以自动定位，便于装卡。

所述下箱板5、左箱板7、右箱板10、上吊环9和下吊环12均通过焊接固定在一起。

所述盘形滚刀夹持模块2包括左侧夹持块13、右侧夹持块14、横梁15和连接螺钉16；

所述左侧夹持块13和右侧夹持块14顶端通过连接螺钉16固定在横梁15上，下端通过沉头螺钉固定盘形滚刀4；

所述横梁15上设有用于连接安装螺栓18的螺栓孔。

所述盘形滚刀压紧固定模块3包括弧形弹簧钢板17、安装螺栓18、梯形压块19和拆卸挡圈20；

所述弧形弹簧钢板17中间开有凹槽；用以降低压平弧形弹簧钢板17时所需的螺栓预紧力。

所述安装螺栓18中间设有凹槽；

通过安装螺栓18将所述梯形压块19和弧形弹簧钢板17固定在横梁15上；

所述拆卸挡圈20卡在安装螺栓18的凹槽内。

所述梯形压块19、弧形弹簧钢板17凹槽的内外两端、左箱板7右箱板10上的卡紧槽6均设有斜面。

所述弧形弹性钢板17被压平后凹槽内侧斜面与梯形压块19斜面接触配合；从而增加工作时弧形弹簧钢板17的刚度。

拧紧安装螺栓18后所述弧形弹性钢板17水平方向伸长，两端伸入卡紧槽6内，与左箱板7、右箱板10上卡紧槽6的斜面接触配合。从而定位卡紧。

所述弧形弹性钢板17、梯形压块19、拆卸挡圈20和安装螺栓18均设有三个。

所述横梁15设有机械手抓取卡槽21。便于机械手抓取固定。