一种盾构机刮刀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明用于隧道盾构设备技术领域，特别是涉及一种盾构机刮刀。
【背景技术】
[0002]刮刀是软土刀具，布置在刀盘开口槽的两侧，其切削原理是盾构机向前推进的同时，刮刀随刀盘旋转对开挖面土体产生轴向(沿隧道前进方向)剪切力和径向(刀盘旋转切线方向)切削力，在刀盘的转动下，刀刃和刀头部分插入到地层内部，不断将开挖面前方土体切削下来。切削刀一般适用于粒径小于400mm的砂、卵石、粘土等松散体地层。
[0003]传统的边缘刮刀，采用在辐条上焊接安装板，通过螺栓连接安装在刀盘上面。这种安装方法在普通单一地层有很好的应用，刀具加工量小，安装方便。但是在软硬不均的地层，刀具承受的冲击力较大的情况下，容易出现螺栓断裂导致刀具掉落。严重时能使其它刀具和设备的损坏。从而对盾构施工造成重大影响。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供一种防止脱落、耐冲击的盾构机刮刀，其在全断面岩层或者软硬不均的地层中可以有承受冲击载荷，实现盾构机连续、稳定的掘进。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种盾构机刮刀，包括刮刀刀体和刀座，所述刮刀刀体固定装在所述刀座的前表面，在所述刀座的前表面开设插槽，所述插槽沿盾构机刀盘的轴向设置，在所述刮刀刀体的后表面开设可插入所述插槽内的凸台，所述凸台上设有向两侧伸出的翼缘，所述插槽的两侧内壁上设有压沿，插槽的槽底和所述压沿间形成供翼缘插入的卡位。
[0006]进一步作为本发明技术方案的改进，所述刮刀刀体的边缘在凸台的末端设有挡边，凸台插入所述插槽后，所述挡边抵住刀座的外侧端面。
[0007]进一步作为本发明技术方案的改进，刮刀刀体和刀座上对应设置螺栓孔，刮刀刀体和刀座通过穿过所述螺栓孔的螺栓紧固连接。
[0008]进一步作为本发明技术方案的改进，所述凸台和挡边呈“T”字形设置，所述刮刀刀体的后表面在凸台的两侧形成两个分区，刮刀刀体固定装在所述刀座上时，两个分区与插槽两侧的刀座前表面贴合。
[0009]进一步作为本发明技术方案的改进，所述刮刀刀体分别在凸台和两个分区上设有与刀座连接的螺栓孔，刮刀刀体的前表面对应各螺栓孔设置沉孔。
[0010]进一步作为本发明技术方案的改进，穿过所述凸台和插槽的槽底装有定位销。
[0011]进一步作为本发明技术方案的改进，所述刮刀刀体包括刀体和镶嵌在所述刀体上的切削刃，所述刀座的材质采用20Cr，刀体的材质采用42CrMo，切削刃的材质采用YG13C，定位销的材质采用调质处理的20CrMo。
[0012]本发明的有益效果:本发明的盾构机刮刀，采用凸台和插槽组配的固定方法，通过刮刀刀体和刀座插槽连接提供反作用力，这种连接方式可以提供数倍于螺栓连接的拉力，提高刮刀刀体的耐冲击性。其在全断面岩层或者软硬不均的地层中可以有承受冲击载荷，实现盾构机连续、稳定的掘进。
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明刀座结构示意图；
图2是图1中A-A处剖视图；
图3是本发明刮刀刀体轴测图；
图4是本发明刮刀刀体主视图；
图5是图4中B-B处剖视图；
图6是本发明刮刀刀体和刀座组合后结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1至图6，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各元件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图6所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。
[0015]本发明提供了一种盾构机刮刀，包括刮刀刀体I和刀座2，所述刮刀刀体I固定装在所述刀座2的前表面，在所述刀座2的前表面开设插槽21，所述插槽21沿盾构机刀盘的轴向设置，在所述刮刀刀体I的后表面开设可插入所述插槽21内的凸台11，所述凸台11上设有向两侧伸出的翼缘12，所述插槽21的两侧内壁上设有压沿22，插槽21的槽底和所述压沿22间形成供翼缘12插入的卡位23。
[0016]刮刀刀体I和刀座2均采用扇形设计，所述刮刀刀体I的边缘在凸台11的末端设有挡边13，凸台11插入所述插槽21后，所述挡边13抵住刀座2的外侧端面。所述凸台11和挡边13呈“T”字形设置，所述刮刀刀体I的后表面在凸台11的两侧形成两个分区14，刮刀刀体I固定装在所述刀座2上时，两个分区14与插槽21两侧的刀座2前表面贴合。
[0017]刮刀刀体I和刀座2上对应设置螺栓孔3，刮刀刀体I和刀座2通过穿过所述螺栓孔3的螺栓紧固连接。所述刮刀刀体I分别在凸台11和两个分区14上设有与刀座2连接的螺栓孔3，刮刀刀体I的前表面对应各螺栓孔3设置沉孔，避免螺栓外露。穿过所述凸台11和插槽21的槽底设有定位销孔4，定位销孔4内装有定位销。所述刮刀刀体I包括刀体和镶嵌在所述刀体上的切削刃，所述刀座2的材质采用20Cr，刀体的材质采用42CrMo，切削刃的材质采用YG13C，定位销的材质采用调质处理的20CrMo。
[0018]本发明的盾构机刮刀，采用刀座2、螺栓、定位销三重固定方法。主要通过刮刀刀体I和刀座2插槽21连接提供反作用力，这种连接方式可以提供数倍于螺栓连接的拉力，提高刮刀的耐冲击性。在切线方向，刮刀可以有效的抵抗正面的或反向的冲击力。防止螺栓受到过大的拉应力而断裂。在径向方向，采用定位销和螺栓双重固定方式，可以防止螺栓受到过大剪力而断裂。此外，本发明的盾构机刮刀中螺栓可以起到固定和辅助安装斜槽提供切线方向和径向方向反向作用力的作用。同时，在出现极端情况下，螺栓发生断裂时，定位销可以提供暂时的保护作用，防止刮刀的脱落。
[0019]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种盾构机刮刀，其特征在于:包括刮刀刀体和刀座，所述刮刀刀体固定装在所述刀座的前表面，在所述刀座的前表面开设插槽，所述插槽沿盾构机刀盘的轴向设置，在所述刮刀刀体的后表面开设可插入所述插槽内的凸台，所述凸台上设有向两侧伸出的翼缘，所述插槽的两侧内壁上设有压沿，插槽的槽底和所述压沿间形成供翼缘插入的卡位。2.根据权利要求1所述的盾构机刮刀，其特征在于:所述刮刀刀体的边缘在凸台的末端设有挡边，凸台插入所述插槽后，所述挡边抵住刀座的外侧端面。3.根据权利要求2所述的盾构机刮刀，其特征在于:刮刀刀体和刀座上对应设置螺栓孔，刮刀刀体和刀座通过穿过所述螺栓孔的螺栓紧固连接。4.根据权利要求3所述的盾构机刮刀，其特征在于:所述凸台和挡边呈“T”字形设置，所述刮刀刀体的后表面在凸台的两侧形成两个分区，刮刀刀体固定装在所述刀座上时，两个分区与插槽两侧的刀座前表面贴合。5.根据权利要求4所述的盾构机刮刀，其特征在于:所述刮刀刀体分别在凸台和两个分区上设有与刀座连接的螺栓孔，刮刀刀体的前表面对应各螺栓孔设置沉孔。6.根据权利要求1?4中任一项所述的盾构机刮刀，其特征在于:穿过所述凸台和插槽的槽底装有定位销。7.根据权利要求6所述的盾构机刮刀，其特征在于:所述刮刀刀体包括刀体和镶嵌在所述刀体上的切削刃，所述刀座的材质采用20Cr，刀体的材质采用42CrMo，切削刃的材质采用YG13C，定位销的材质采用调质处理的20CrMo。
【专利摘要】本发明公开了一种盾构机刮刀，包括刮刀刀体和刀座，所述刮刀刀体固定装在所述刀座的前表面，在所述刀座的前表面开设插槽，所述插槽沿盾构机刀盘的轴向设置，在所述刮刀刀体的后表面开设可插入所述插槽内的凸台，所述凸台上设有向两侧伸出的翼缘，所述插槽的两侧内壁上设有压沿，插槽的槽底和所述压沿间形成供翼缘插入的卡位。本发明的盾构机刮刀，采用凸台和插槽组配的固定方法，通过刮刀刀体和刀座插槽连接提供反作用力，这种连接方式可以提供数倍于螺栓连接的拉力，提高刮刀刀体的耐冲击性。其在全断面岩层或者软硬不均的地层中可以有承受冲击载荷，实现盾构机连续、稳定的掘进。
【IPC分类】E21D9/08
【公开号】CN105019911
【申请号】CN201510412341
【发明人】凌波, 吴启光, 易觉, 王昭, 王永贵, 杨孟, 陈珊东, 史雪珊
【申请人】广东华隧建设股份有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月14日