具有直线式安装座的刀具组件制造技术

一种用于TBM刀具组件(115)的直线式安装组件(100)，包括第一和第二壳座(120)，它们具有：上下耳部(121)；和直线式通道(123)，其成适当尺寸以接收刀具组件的端部。壳座包括第一引导部(122)和第二引导部(124)，它们限定了前后抵接面。楔组件(130)包括螺栓，螺栓延伸穿过第一引导部并且接合楔形件(132)，楔形件配置用于将刀具轴(117)夹持到壳座。后支撑组件包括：夹块(142)，夹块抵接后抵接面；桥接块(143)，桥接块抵接前抵接面；和螺栓，螺栓延伸穿过夹块和桥接块。桥接块抵接轴以提供支撑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有直线式安装座的刀具组件相关申请的交叉引用本申请要求在2015年10月28日提交的临时申请62/247,714的权益，其全部内容以引用的方式并入本申请。
技术介绍
隧道掘进机(“TBM”)是用于在各种土壤层和岩石层中形成隧道的隧道挖掘设备。传统TBM以最少限度的附带干扰来产生光滑的圆形隧道壁。如Lindbergh等人的美国专利8,172,334(全部内容以引用的方式并入本申请)中讨论的那样，传统TBM通常包括支撑着多个刀具组件的全断面可旋转驱动刀盘。通常，刀盘可以具有可旋转地安装到刀盘上的20、50、100个或更多个刀具组件。使得TBM有效和可靠的一个突破是由JamesS.Robbins研发的旋转头的专利技术。最初，Robbins的TBM采用了以圆周运动旋转的刚性锥钉，但是锥钉会频繁断裂。他发现，通过用更持久耐用的可旋转刀具组件替换这些磨式锥钉，显著减少了上述问题。从那以后，现代TBM包括可旋转刀具组件。在操作中，把刀盘推压在待掘进的表面上，使得至少一些刀具组件强力地接合该表面。在一些TBM中，多组相对的液压缸接合隧道壁以便锚固TBM，并且另外的推进缸将旋转刀盘压在岩石表面或土地表面上。刀盘围绕纵向轴线旋转，使得随着刀具组件强力地压在表面上，刀具组件沿着表面滚动，以使该表面的物质断裂、松散、研磨、去除和/或破裂。如在Lindbergh等人的专利中所示的那样，可旋转刀具组件安装在TBM刀盘组件的壳体中，使得刀圈从刀盘组件的面向前延伸，以接合地质岩壁。在TBM运行期间，在刀盘围绕其轴线旋转的同时，通常利用液压致动器用大力将刀盘组件压到岩面上。刀具组件的外刀圈产生了局部应力，以导致壁的表面断裂和破碎。收集以及去除断裂和松散的物质，以逐渐形成隧道。在Turner的美国专利4,548,443中公开了另一种示例性隧道掘进机，其全部内容以引用的方式并入本申请。在Spencer的美国专利RE31511中公开了一种用于TBM的主框架，其全部内容以引用的方式并入本申请。在Brown的美国专利5,205,613中公开了一种具有连续向前推进力的TBM，其全部内容以引用方式并入本申请。在Lindbergh等人的美国专利8,172,334中公开的TBM和用于TBM的刀盘组件以及传感器设备提供了一种用于无线监测刀具组件操作的方式。刀盘组件和刀具组件在隧道掘进操作期间承受非常高的力。一旦开始挖掘隧道，就很难维修或更换刀具组件，原因在于难以在现场接近刀具组件，并且刀具组件很重，通常为数百磅。隧道一般位于显著深度处，相应地周围压力很高。因此，至关重要的是即使在与隧道掘进相关的极端条件下也要将刀具组件非常牢固并且可靠地安装在刀盘中。本文中，图1示出了Lindbergh等人的用于隧道掘进机的传统刀具组件壳体的分解图。刀具组件10包括设在刀毂12上的刀圈15，刀毂12安装成围绕轴13旋转。轴承组件(未示出)大体安装在轴13上，以便刀毂12和刀圈15围绕轴13旋转。图1中示出的传统刀具壳体包括分开的壳座20L、20R(有时称作安装板)。轴13的两端部固定在壳座20L、20R中的L状通道21中(一条可见)，L状通道21成适当的尺寸以便接收刀具组件轴13。通常，通过将轴13的两端部定位在壳座20L、20R的后部以接合L状通道21的长支腿来安装刀具组件10。沿着L状通道21的长支腿滑动刀具组件10，随后横向移动到由L状通道21的短支腿形成的凹部中。刀具壳体利用与轴13的两端部分别接合的一对楔锁组件来将刀具组件10固定到壳座20L、20R。每个楔锁组件均包括楔形件22、夹块24和可选的布置在它们之间的管状套管28。楔形件22定位成抵接轴13端部上的倾斜面，并且夹块24接合相关壳座20L、20R后端上的抵接面25。螺栓23延伸穿过楔形件22、套管28和夹块24，并且用两个螺母16和一垫圈27固定。随着通过按设计规范拧紧螺母26来拉紧螺栓23，楔形件22将刀具组件10锁止就位。实践中，这种安装带来了一些挑战和缺点。例如，在TBM刀盘组件上需要空间以实施将楔形件22装配就位所需的“楔形件下拉”(刀具组件10横向移动到L状通道21的短支腿中)，这是具有挑战性的。在典型安装中，刀具组件10下落大约4英寸进入到通道21的收容部中，以便能安装楔形件22，以借助纵贯壳座20R、20L长度的螺栓23将刀具组件10锁止就位。此外，通常依赖楔形件22上的浅角来将刀具组件10横向压入通道21中的所需位置。楔角越浅或楔形件22的摩擦系数越小，则越能有效地借助楔形件22的机械优点来保持刀具组件10就位。上述横向移动使得难以确保刀具组件轴牢靠地支撑在壳体中。本领域技术人员将理解的是，如果轴没有牢靠地坐放在壳体中(例如，如果轴和壳体之间产生任何运动)，则与隧道掘进过程相关的高动态力将导致刀具组件快速发生故障。把轴安放于L状通道的横向分段中使得很难检测轴是否适当坐放，并且无法提供用于将轴坐放在通道横移部中两壁上的有效机构。该传统设计的另一缺点—在进行现场维护时尤为普遍—是：如果当紧固楔形件22以固定刀具组件10时在L状通道21中无意中存在了灰尘或其它碎屑并且在操作期间该碎屑变得松动，则刀具组件10不再被适当地固定，这会导致刀具组件10(还可能刀盘)严重损坏、刀盘10更快磨损以及更频繁的维修需求。从壳体20L、20R拆除刀具组件10也是有挑战性的，尤其是对于现场维修或更换来说，原因在于(重)刀具组件10通常必须在L状通道21中横向移动，以便在拉出刀具组件之前使其与通道21的长支腿对准。尚需要改进的和更可靠的系统，以用于将刀具组件安装到隧道掘进机的刀盘上。
技术实现思路
本
技术实现思路
用于以简化形式介绍一系列将在下文具体实施方式中进一步描述的概念。该
技术实现思路
不是要确认所要求保护主题的关键特征，也不是要用来帮助确定所要求保护主题的范围。一种用于将刀盘组件安装到隧道掘进机(TBM)上的直线式安装组件包括类似的第一和第二安装子组件。第一安装子组件包括壳座，壳座具有主体部和前端，前端具有向内延伸的第一和第二耳部，壳座还具有从后端延伸到前端的通道。第一和第二引导部设置在通道的两侧上，以便限定前抵接面和后抵接面。楔组件包括：细长构件，例如螺栓，其延伸穿过第一引导部中的孔；和楔形件，其接合细长构件的远端。后支撑组件包括第二细长构件，其延伸穿过抵接后抵接面的夹块并且接合抵接前抵接面的桥接块。桥接块的前端配置用于抵接刀盘组件的轴，并且楔形件配置用于可滑动地接合壳座的第一耳部和轴，使得轴夹在楔形件和壳座的第二耳部之间。在一实施例中，第二安装子组件与第一安装子组件在镜像上基本相同。在一实施例中，第一细长构件是螺栓，其通过螺纹来接合楔形件并且配置用于将可调节力施加在楔形件上。在一实施例中，第一引导部为从壳座主体突出的大体均匀的矩形突出部。在一实施例中，第一和第二引导部的后端限定了凹部，其配置用于接收夹块。在一实施例中，桥接块包括：相对较宽的后表面，其抵接前抵接面；和相对较窄的前表面，其配置用于抵接轴。在一实施例中，第二细长附接件包括螺栓，其配置用于接合刀盘组件的轴。在一实施例中，壳座形成为一体单元式安装座。在一实施例中，第一引导部、或第二引导部、或两者可拆地附接到壳座的主体部。在一实施例中，第二细长构件配置用于将刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将刀盘组件安装到隧道掘进机上的直线式安装组件，安装组件包括第一安装子组件和与第一安装子组件类似的第二安装子组件，其中，第一安装子组件包括：壳座，具有主体部和前端，前端具有向内延伸的第一耳部和第二耳部，壳座还具有从壳座后端延伸到前端的通道、布置在通道一侧上的第一引导部和布置在通道另一侧上的第二引导部，其中，第一引导部和第二引导部限定了后抵接面和前抵接面；楔组件，包括：第一细长附接件，其延伸穿过第一引导部中的孔；和楔形件，其接合第一细长附接件的远端；后支撑组件，包括：夹块，其抵接所述后抵接面；桥接块，其抵接所述前抵接面；和第二细长附接件，其延伸穿过夹块中的孔以及与之对准的桥接块中的孔；其中，桥接块的前端配置用于抵接刀盘组件的轴，并且楔形件配置用于可滑动地接合壳体的第一耳部并且可滑动地接合轴，使得轴夹在楔形件和壳座的第二耳部之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.28 US 62/247,7141.要求排他专有权或特权的本发明实施例被限定为如下：一种用于将刀盘组件安装到隧道掘进机上的直线式安装组件，安装组件包括第一安装子组件和与第一安装子组件类似的第二安装子组件，其中，第一安装子组件包括：壳座，具有主体部和前端，前端具有向内延伸的第一耳部和第二耳部，壳座还具有从壳座后端延伸到前端的通道、布置在通道一侧上的第一引导部和布置在通道另一侧上的第二引导部，其中，第一引导部和第二引导部限定了后抵接面和前抵接面；楔组件，包括：第一细长附接件，其延伸穿过第一引导部中的孔；和楔形件，其接合第一细长附接件的远端；后支撑组件，包括：夹块，其抵接所述后抵接面；桥接块，其抵接所述前抵接面；和第二细长附接件，其延伸穿过夹块中的孔以及与之对准的桥接块中的孔；其中，桥接块的前端配置用于抵接刀盘组件的轴，并且楔形件配置用于可滑动地接合壳体的第一耳部并且可滑动地接合轴，使得轴夹在楔形件和壳座的第二耳部之间。2.根据权利要求1的安装组件，其中，第二安装子组件与第一安装子组件在镜像上基本相同。3.根据权利要求1的安装组件，其中，第一细长附接件包括第一螺栓，第一螺栓与楔形件进行螺纹接合并且配置用于将可调节的向后力施加在楔形件上。4.根据权利要求1的安装组件，其中，第一引导部包括大体均匀的矩形突出部。5.根据权利要求1的安装组件，其中，第一引导部的后端限定了第一凹部，第二引导部的后端限定了第二凹部，第一凹部和第二凹部配置用于配合地接收夹块。6.根据权利要求1的安装组件，其中，桥接块包括：相对较宽的后表面，其抵接所述前抵接面；和相对较窄的前表面，其配置用于抵接轴。7.根据权利要求1的安装组件，其中，第二细长附接件包括螺栓。8.根据权利要求7的安装组件，其中，螺栓配置用于与刀盘组件的轴进行螺纹接合。9.根据权利要求1的安装组件，其中，壳座形成为一体单元式安装座。10.根据权利要求1的安装组件，其中，第一引导部和第二引导部二者中的至少一个可拆地附接到壳座的主体部。11.根据权利要求1的安装组件，其中，第二细长附接件配置用于与刀具组件的轴进行螺纹接合并且对刀具组件的轴预加载使之抵靠桥接块。12.一种用于隧道掘进机的刀具组件和直线式安...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·E·莱纳博格，R·D·加尔布雷思，
申请(专利权)人：罗宾斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US