一种掘进机及其中心滚刀轴向锁紧装置的制作方法

本发明涉及刀具装配技术领域，特别涉及一种中心滚刀轴向锁紧装置。本发明还涉及一种具有该中心滚刀轴向锁紧装置的掘进机。

背景技术：

掘进机是隧道专用工程机械，已被广泛应用于地铁、市政、铁路、公路等隧道工程。中心滚刀安装在硬岩隧道掘进机刀盘的中心部位，是破碎掌子面中心区域岩层的主要工具。

在硬岩地层中，中心滚刀承载大、震动大，工作环境恶劣，如果安装稳定性差，在掘进过程中容易出现磨损或者松动，影响中心滚刀的使用寿命。现有技术中的中心滚刀因受刀盘中心位置的几何空间限制，只能通过滚动方向锁紧装置固定在中心刀座上，轴向方向设有挡块限位，使得刀座与滚刀轴向存在间隙，这样在掘进过程中容易出现轴向串动，造成中心滚刀松动，进而造成中心滚刀甚至中心刀座异常磨损和损坏，降低了中心滚刀和刀座使用寿命，增加设备成本。

因此，如何避免由于中心滚刀轴向串动而导致影响中心滚刀和刀座的使用寿命是本领域技术人员目前所要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种中心滚刀轴向锁紧装置，该装置可以解决由于中心滚刀轴向串动而导致影响中心滚刀和刀座的使用寿命的问题。该装置通过轴向锁紧中心滚刀，从而可以提高中心滚刀安装的稳定性和可靠性，进而可以减少中心滚刀异常磨损和损坏，提高中心滚刀的使用寿命。本发明的另一目的是提供一种包括上述中心滚刀轴向锁紧装置的掘进机。

为实现上述目的，本发明提供一种中心滚刀轴向锁紧装置，包括用以与中心滚刀固接的第一压紧块，还包括用以挤压所述第一压紧块实现沿轴向压紧中心滚刀以及供中心滚刀压紧于安装中心滚刀的中心刀座的第二压紧块。

优选地，还包括与所述第二压紧块配合连接、用以与中心刀座接触配合的第三压紧块。

优选地，还包括若干个沿中心滚刀的径向设置、用以连接所述第二压紧块和所述第三压紧块的预紧螺栓。

优选地，所述第二压紧块与所述第三压紧块均设有用以与所述预紧螺栓配合连接的螺纹孔。

优选地，所述第一压紧块包括用以与中心滚刀靠近所述第三压紧块的端面配合连接的第一连接条以及垂直于所述第一连接条、用以与中心滚刀的侧面贴合的第二连接条。

优选地，所述第二连接条设有位于顶部、用以以预设角度设置的第一斜面；所述第二压紧块设有位于靠近所述第一压紧块一侧、用以与所述第一斜面紧密贴合的第二斜面。

优选地，还包括用以与所述第二压紧块接触配合、以实现沿中心滚刀的轴向限位所述第二压紧块的顶块。

优选地，所述顶块通过若干个螺钉固接于刀盘。

优选地，所述第二压紧块具体为直角梯形状的压紧块。

本发明还提供一种掘进机，包括上述任一项所述的中心滚刀轴向锁紧装置。

相对于上述背景技术，本发明针对掘进机上中心滚刀安装的不同要求，设计了一种中心滚刀轴向锁紧装置，由于传统掘进机仅靠位于中心滚刀滚动方向的锁紧装置产生的摩擦力来限制滚刀轴向移动，此摩擦阻力相对于中心滚刀破岩所承受的侧向载荷严重偏小，对中心滚刀轴向约束力差，无法沿轴向完全锁止中心滚刀，中心滚刀安装稳定性差，因此，使用一种能够提高中心滚刀安装的稳定性和可靠性，进而可以提高中心滚刀和刀座的使用寿命的轴向锁紧装置很有必要。

具体来说，上述中心滚刀轴向锁紧装置包括第一压紧块和第二压紧块，其中，第一压紧块用于与中心滚刀固定连接，第二压紧块用于挤压第一压紧块，从而可以实现沿中心滚刀的轴向压紧中心滚刀以及供中心滚刀压紧于安装中心滚刀的中心刀座上；也就是说，在第二压紧块的作用下，第一压紧块能够产生沿中心滚刀轴向的挤压力以及沿中心滚刀径向的挤压力，其中，沿中心滚刀轴向的挤压力能够沿轴向压紧中心滚刀，沿中心滚刀径向的挤压力能够进一步将中心滚刀压紧于中心刀座上。这样的设置方式能够实现中心滚刀沿轴向锁紧和加强中心滚刀与中心刀座的紧固效果，从而可以有效提高中心滚刀安装的稳定可靠性，减少中心滚刀异常磨损和损坏，提高中心滚刀的使用寿命，降低中心滚刀使用成本，进而降低施工成本、提供掘进效率。同时，该装置安装、拆卸方便，操作简单，且可在其他中心刀座上重复使用，可以降低人工投入和维保时间，提高设备使用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种中心滚刀轴向锁紧装置锁紧中心滚刀的正视图；

图2为图1中a-a的剖面结构示意图；

图3为图2中b-b的剖面结构示意图。

其中：

1-顶块、2-第一压紧块、3-第二压紧块、4-第三压紧块、5-螺钉、6-预紧螺栓、7-螺母、8-固定螺栓、9-中心滚刀、10-中心刀座、11-刀座楔块、12-刀盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种中心滚刀轴向锁紧装置，该装置可以解决由于中心滚刀轴向串动而导致影响中心滚刀和刀座的使用寿命的问题。该装置通过轴向锁紧中心滚刀，从而可以提高中心滚刀安装的稳定性和可靠性，进而可以减少中心滚刀异常磨损和损坏，提高中心滚刀的使用寿命。本发明的另一核心是提供一种包括上述中心滚刀轴向锁紧装置的掘进机。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例公开的一种中心滚刀轴向锁紧装置锁紧中心滚刀的正视图；图2为图1中a-a的剖面结构示意图；图3为图2中b-b的剖面结构示意图。

本发明实施例所提供的中心滚刀轴向锁紧装置，包括第一压紧块2和第二压紧块3，其中，中心滚刀9通过中心刀座10安装在硬岩隧道掘进机的刀盘12的中心位置，中心滚刀9固定连接于中心刀座10上；第一压紧块2与中心滚刀9固定连接，第二压紧块3用于挤压第一压紧块2，一方面，可以实现沿中心滚刀9的轴向压紧中心滚刀9，另一方面，在第二压紧块3的作用力下，第一压紧块2能够使中心滚刀9进一步沿径向压紧于安装中心滚刀9的中心刀座10上。

也就是说，在第二压紧块3的作用下，第一压紧块2能够产生沿中心滚刀9轴向的挤压力以及沿中心滚刀9径向的挤压力，其中，沿中心滚刀9轴向的挤压力能够沿轴向压紧中心滚刀9，沿中心滚刀9径向的挤压力能够进一步将中心滚刀9压紧于中心刀座10上。

这样一来，中心滚刀轴向锁紧装置能够实现中心滚刀9沿轴向锁紧和加强中心滚刀9与中心刀座10的紧固效果，从而可以有效提高中心滚刀9安装的稳定性与可靠性，减少中心滚刀9异常磨损和损坏，提高中心滚刀9的使用寿命，降低中心滚刀9使用成本，进而降低施工成本、提供掘进机的掘进效率。同时，该装置安装、拆卸方便，操作简单，且可在其他中心刀座10上重复使用，可以降低人工投入和维保时间，提高设备使用效率。

在本发明实施例中，中心滚刀轴向锁紧装置还包括第三压紧块4，第三压紧块4与第二压紧块3配合连接，第三压紧块4用于与中心刀座10接触配合，且第三压紧块4与中心刀座10远离中心滚刀9的端面接触配合。

具体地说，上述装置还包括若干个预紧螺栓6，全部预紧螺栓6均沿中心滚刀9的径向设置，预紧螺栓6的作用是连接第二压紧块3和第三压紧块4，并进一步通过预紧螺栓6的预紧力迫使第二压紧块3沿靠近第三压紧块4的方向运动。

也就是说，第二压紧块3和第三压紧块4通过若干个预紧螺栓6连接，相应地，第二压紧块3与第三压紧块4均设有螺纹孔，该螺纹孔用于与预紧螺栓6配合连接；需要说明的是，第二压紧块3上螺纹孔和第三压紧块4上螺纹孔为一一对应的关系，且第二压紧块3的螺纹孔与第三压紧块4的螺纹孔同轴设置，各自螺纹孔的数量与预紧螺栓6的数量相同。

当然，根据实际需要，上述预紧螺栓6应当设置为高强螺栓，该高强螺栓从第二压紧块3上的螺纹孔穿入并从第三压紧块4的螺纹孔穿出，且伸出端采用螺母7紧固连接；此外，预紧螺栓6的数量也可以根据中心滚刀9的轴向锁紧要求进行相应的调整，例如，可以设置第一预紧螺栓和第二预紧螺栓，相应地，第二压紧块3和第三压紧块4均设置两个相应的螺纹孔，第二压紧块3上的两个螺纹孔的轴线分别与第三压紧块4上的两个螺纹孔的轴线对齐。

更加具体地说，第一压紧块2包括第一连接条与第二连接条，其中，第一连接条用于与中心滚刀9的底面，即中心滚刀9靠近第三压紧块4的端面配合连接，也就是说，第一压紧块2通过第一连接条与中心滚刀9连接；第二连接条垂直于第一连接条，第二连接条用于与中心滚刀9的侧面贴合。

为了便于实现上述第一压紧块2与中心滚刀9的连接，第一压紧块2具体可以设置为l型压紧块，这样一来，l型第一压紧块包括短边连接条与长边连接条，其中，短边连接条即为第一连接条，长边连接条即为第二连接条，也就是说，l型第一压紧块的短边连接条与中心滚刀9的底面固接，l型第一压紧块的长边连接条与中心滚刀9的侧面贴合。

此外，短边连接条可以通过两个固定螺栓8与中心滚刀9的底面固接，当然，短边连接条与中心滚刀9的连接可以有其他不同的设置方式，前提是能够满足上述功能，螺栓连接的相关技术要求可以参照现有部分的相关技术要求，此处将不再展开。

为了优化上述实施例，第二连接条设有位于顶部的第一斜面，第一斜面以预设角度设置，例如，第一斜面可以设置为与中心滚刀9的轴线呈75°左右的斜面，当然，该角度也可以根据实际的紧固要求进行相应调整；相应地，第二压紧块3设有第二斜面，第二斜面位于第二压紧块3靠近第一压紧块2的一侧，且第二斜面用于与第一斜面紧密贴合。

当然，根据实际需要，第二压紧块3具体可以设置为直角梯形状的压紧块，这样一来，直角梯形状的压紧块的斜面即可设置为能够与第一压紧块2的第一斜面完全贴合的第二斜面，且在设置该直角梯形状的压紧块时，其长边在上，短边在下，也就是说，预紧螺栓6从直角梯形状的压紧块的长边穿入，从短边穿出。

在上述基础上，中心滚刀轴向锁紧装置还包括顶块1，该顶块1用于与第二压紧块3接触配合，从而可以实现沿中心滚刀9的轴向限位第二压紧块3的功能，且该顶块1通过若干个螺钉5固接于刀盘12上，具体地说，该顶块1的一侧面与第二压紧块3位于第二斜面对侧的侧面接触并贴合，顶块1的侧面设置预设粗糙度，以给予第二压紧块3足够的限位作用。

这样一来，顶块1与第一压紧块2对第二压紧块3在中心滚刀9的轴向上进行限位作用，在预紧螺栓6的预紧力作用下，第二压紧块3能够沿中心滚刀9的径向且沿着靠近第三压紧块4的方向运动，并进一步在第二压紧块3的第二斜面与第一压紧块2的第一斜面之间产生挤压力，该挤压力沿中心滚刀9轴向的分力对中心滚刀9沿其轴向产生锁紧约束，而挤压力沿中心滚刀9径向的分力在刀座楔块11紧固作用的基础上进一步将中心滚刀9压紧在中心刀座10上，其中，刀座楔块11是用于加强中心滚刀9与中心刀座10紧固作用的部件，这样即可达到沿轴向锁紧中心滚刀9以及增加中心滚刀9与中心刀座10安装稳定性的目的。

本发明所提供的一种掘进机，包括上述具体实施例所描述的中心滚刀轴向锁紧装置；掘进机的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的掘进机及其中心滚刀轴向锁紧装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。