一种盾构刀具的制作方法

本发明涉及盾构机设备技术领域，具体涉及一种盾构刀具。

背景技术：

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建(铺设)隧道之“盾”(指支撑性管片)，它区别于敞开式施工法。

盾构机主要由9大部分组成，他们分别是盾体、刀盘、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。其中刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体。刀盘上安装了多种刀具，包括中心刀、滚刀、刮刀、超挖刀等，由于这些刀具磨损都严重，因此所有类型的刀具都与刀盘可拆分连接，都可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。刀盘的边缘安装了多个刮刀和超挖刀，盾构机在转向掘进时，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盘的径向方向向外伸出，从而扩大开挖直径，这样易于实现盾构机的转向。刮刀固定在刀盘上不动，主要是用于将泥土、岩石刮入出渣槽中。

刮刀固定安装在刀盘上，在进行掘进过程中，刮刀与泥土、岩石等物体进行直接接触，由于刮刀没有缓冲机构空间，遇到比刮刀更坚硬的物体时刮刀仍旧与其“硬碰硬”，在土质坚硬的环境下施工，出现这种情况的概率较大，这样将加剧刮刀的磨损，使得刮刀寿命缩短，更换频率高。严重情况下，刮刀将发生断裂，而断裂的刀体很有可能随着刀盘的转动与其他刀具发生直接碰撞，使其他刀具受到不同程度的磨损，形成多次损伤。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种盾构刀具，以延长刮刀的使用寿命，避免对其他刀具造成二次或者多次损伤。

本发明提供了一种盾构刀具，包括主刀头和刀体，所述主刀头安装在所述刀体上；还包括副刀头和缓冲件；所述副刀头的横断面为l型，副刀头覆盖在主刀头的两个切削面上并且主刀头和副刀头之间形成缓冲空间；所述缓冲件安装于主刀头和副刀头之间，用于副刀头复位。

优选地，所述缓冲件为弹性钢板，其横断面为v字型并且弹性钢板的一边与副刀头的背面固定连接，另外一边与主刀头接触进而将弹性钢板安装于主刀头和副刀头之间。

将缓冲件设计成v字型，一方面是为了减小安装空间，将缓冲件安装在狭小的缓冲空间中，另外一方面提供足够的弹力，保证副刀头受压过大缩回后能顺利复位。

优选地，所述缓冲件设有两个，两个缓冲件分别位于主刀头的两个切削面上。

副刀头的两个切削面所形成的锐角＜80°，将两个缓冲件设置在主刀头的两个切削面上，使两个缓冲件形成的合力指向副刀头的刀尖方向，进一步保证了副刀头受压过大缩回后能顺利复位。

优选地，所述副刀头通过挡板与所述刀体连接进而将副刀头覆盖在主刀头上。

优选地，所述挡板设有两个，所述刀体上设有两个内腔，两个挡板一一对应地安装在两个所述内腔中，并且其中一个挡板的一个长边与副刀头的一个长边扣合，另外一个挡板的一个长边与副刀头的另外一个长边扣合，通过所述缓冲件进而将挡板顶紧在对应内腔的顶壁上。

随着副刀头的刀尖不断被磨损或者突然断裂，副刀头将断裂成两片，由于挡板和断裂的副刀头仍保持着扣合关系，在泥土、岩石的挤压作用下，断裂的两片副刀头将被挤进对应的内腔中。副刀头的设置既延长了整个刀具的使用寿命，同时当报废后进行自动回收，防止了断裂的两片副刀头对其他刀具造成的二次或者多次损伤。

优选地，所述主刀头的两个切削面上均设有凹槽，每个所述凹槽与对应的挡板上用于扣合的凸条适配。

当断裂的两片副刀头将被挤进对应的内腔中后，两个挡板上的凸条将对应扣合在切削面的两个凹槽上，随着刀盘的转动，有效地防止断裂的两片副刀头从内腔中被泥土岩石等挤出。

优选地，两个所述挡板的另外一个长边均设有滑块，两个内腔分别设有与滑块对应的滑道，通过滑块滑动连接于对应的滑道中进而使两个挡板分别滑动连接于对应的内腔中。

滑块滑动连接于对应的滑道中使滑块只能沿着滑道滑动，从而避免了挡板被刀盘被泥土岩石等挤出。同时也通过两个挡板将副刀头盖紧在主刀头上，也避免副刀头被泥土岩石等沿着切削面挤出。

优选地，两个挡板与对应内腔的底壁之间均设有拉簧。

优选地，每个所述挡板的下面均设有四个所述拉簧，四个拉簧均匀分布于挡板的两个短边。

当断裂的两片副刀头将被挤进对应的内腔中后，除了依靠泥土、岩石等挤压两个挡板扣合在主刀头上，四个拉簧提供足够的拉力，将挡板拉紧扣合在主刀头上并保持扣合的锁紧状态，一直到更换新的刀具。

优选地，每个挡板的两个短边均往长向两边延伸形成四个用于安装所述拉簧的固定板。

将四个拉簧分别设置在挡板的两边，避免阻碍断裂的副刀头挤进对应的内腔中。

本发明的有益效果体现在：

本设备中的副刀头覆盖在主刀头的两个切削面上，一方面，双层刀头可以延长整个刀具的使用寿命；另外一方面，主刀头和副刀头之间设有缓冲空间并且在主刀头和副刀头之间还设有缓冲件。当副刀头碰到非常坚硬的物体，副刀头受到的挤压力大于缓冲件的弹力时，缓冲件被压缩，副刀头往缓冲空间挤退，当副刀头的背面与主导头的刀尖接触，则达到最大的挤退量，从而使副刀头尽可能的避免与这些物体“硬碰硬”，提高了对副刀头的保护，又进一步延长整个刀具的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的内部结构示意图；

图4为图3中a处的放大图；

图5为图1中副刀头断裂并缩回内腔后的结构示意图；

图6为图5的内部结构示意图；

图7为图6中b处的放大图。

附图中，刀体1、安装孔2、主刀头3、副刀头4、缓冲件5、切削面6、缓冲空间6、挡板7、内腔8、凸条9、凹槽10、滑块11、滑道12、拉簧13、固定板14。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，本实施例提供了一种盾构刀具，包括主刀头3和刀体1，所述主刀头3安装在所述刀体1上，主刀与刀体1固定连接。其中刀体1设有六个用于安装的安装孔2。为了延长整个刀具的使用寿命，本实施例还包括副刀头4和缓冲件5，所述副刀头4的横断面为l型，副刀头4覆盖在主刀头3的两个切削面6上，从而形成双层刀头，延长整个刀具的使用寿命。此外，在主刀头3和副刀头4之间形成缓冲空间6，并且所述缓冲件5安装于主刀头3和副刀头4之间，用于副刀头4复位。当副刀头4碰到非常坚硬的物体，副刀头4受到的挤压力大于缓冲件5的弹力时，缓冲件5被压缩，副刀头4往缓冲空间6挤退，当副刀头4的背面与主导头的刀尖接触，则达到最大的挤退量，从而使副刀头4尽可能的避免与这些物体“硬碰硬”，提高了对副刀头4的保护，又进一步延长整个刀具的使用寿命。

其中副刀头4与刀体1、主刀头3的具体连接关系如下：

如图3所示，所述缓冲件5为弹性钢板，其横断面为v字型并且弹性钢板的一边与副刀头4的背面固定连接，另外一边与主刀头3接触进而将弹性钢板安装于主刀头3和副刀头4之间。缓冲件5与主刀头3的切削面6接触但并不固定，由于缓冲件5与副刀头4固定连接，缓冲件5受压时缓冲件5将在主刀头3的切削面6滑动，保证了缓冲件5提供回复力，同时又不阻碍副刀头4顺利退回。而将缓冲件5设计成v字型，一方面是为了减小安装空间，将缓冲件5安装在狭小的缓冲空间6中，另外一方面提供足够的弹力，保证副刀头4受压过大缩回后能顺利复位。为了保证缓冲件5提供足够大回复力，所述缓冲件5设有两个，两个缓冲件5分别位于主刀头3的两个切削面6上。副刀头4的两个切削面6所形成的锐角＜80°，将两个缓冲件5设置在主刀头3的两个切削面6上，使两个缓冲件5形成的合力指向副刀头4的刀尖方向，进一步保证了副刀头4受压过大缩回后能顺利复位。

在盾构机掘进过程中，刀盘是不断转动的，破碎的泥土、碎石等处于不断运动中，为了防止泥土、碎石等挤压副刀头4使副刀头4从主刀头3上脱落，本实施例采用如下连接结构：

如图3和4所示，所述副刀头4通过挡板7与所述刀体1连接进而将副刀头4覆盖在主刀头3上。具体地，所述挡板7设有两个，所述刀体1上设有两个内腔8，两个挡板7一一对应地安装在两个所述内腔8中，并且其中一个挡板7的一个长边与副刀头4的一个长边扣合，另外一个挡板7的一个长边与副刀头4的另外一个长边扣合，通过所述缓冲件5进而将挡板7顶紧在对应内腔8的顶壁上。扣合的具体方式：挡板7和副刀头4对应的长边均设有凸条9，由于挡板7和副刀头4始终保持接触，通过两个凸条9防止了挡板7和副刀头4在切削面6的方向上发生分离。

如图5至图7所示，随着副刀头4的刀尖不断被磨损或者突然断裂，副刀头4将断裂成两片，由于挡板7和断裂的副刀头4仍保持着扣合关系，在泥土、岩石的挤压作用下，断裂的两片副刀头4将被挤进对应的内腔8中。副刀头4的设置既延长了整个刀具的使用寿命，同时当报废后进行自动回收，防止了断裂的两片副刀头4对其他刀具造成的二次或者多次损伤。所述主刀头3的两个切削面6上均设有凹槽10，每个所述凹槽10与对应的挡板7上用于扣合的凸条9适配。当断裂的两片副刀头4将被挤进对应的内腔8中后，两个挡板7上的凸条9将对应扣合在切削面6的两个凹槽10上，随着刀盘的转动，有效地防止断裂的两片副刀头4从内腔8中被泥土岩石等挤出。

如图2所示，在掘进过程中，刀盘可能会反向转动，在反转过程中副刀头4的受力将反向，为了防止挡板7从内腔8中脱离，两个所述挡板7的另外一个长边均设有滑块11，两个内腔8分别设有与滑块11对应的滑道12，通过滑块11滑动连接于对应的滑道12中进而使两个挡板7分别滑动连接于对应的内腔8中。滑块11滑动连接于对应的滑道12中使滑块11只能沿着滑道12滑动，从而避免了挡板7被刀盘被泥土岩石等挤出。同时也通过两个挡板7将副刀头4盖紧在主刀头3上，也避免副刀头4被泥土岩石等沿着切削面6挤出。

当断裂的两片副刀头4将被挤进对应的内腔8中后，除了依靠泥土、岩石等挤压两个挡板7扣合在主刀头3上，本实施例还设置了拉簧13，具体地，两个挡板7与对应内腔8的底壁之间均设有拉簧13。每个所述挡板7的下面均设有四个所述拉簧13，四个拉簧13均匀分布于挡板7的两个短边。当断裂的两片副刀头4将被挤进对应的内腔8中后，除了依靠泥土、岩石等挤压两个挡板7扣合在主刀头3上，四个拉簧13提供足够的拉力，将挡板7拉紧扣合在主刀头3上并保持扣合的锁紧状态，一直到更换新的刀具。每个挡板7的两个短边均往长向两边延伸形成四个用于安装所述拉簧13的固定板14。将四个拉簧13分别设置在挡板7的两边，避免阻碍断裂的副刀头4挤进对应的内腔8中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。