一种可自动更换的组合式刀具制造技术

本实用新型专利技术提出一种可自动更换的组合式刀具，包括刮削刀具组、刀箱、棘轮、摇杆、棘轮装置箱、液压推杆、推动棘爪和止动棘爪。本实用新型专利技术取得的有益效果：无需作业人员进入换刀位置，在提高换刀效率、降低换刀成本的条件下使盾构施工变得更加安全、文明；增强了盾构机对施工条件的适应性，使盾构机克服了开仓换刀条件对盾构机施工的限制；使盾构机在超长距离掘进、软土地层到硬岩地层变化的复合地层、大粒径漂石地层等刀具磨损严重的地层中依然保持较好的掘进性能；使盾构机刀盘在地质复杂的掘进区间中的不同地段都具有最优的刮削刀具布置；通过转动可以清除组合式刀具周围粘结的渣土。

A Composite Tool with Automatic Replacement

The utility model provides a combined cutter which can be automatically replaced, including a scraping cutter set, a cutter box, a ratchet wheel, a rocker rod, a ratchet device box, a hydraulic push rod, a push pawl and a stop pawl. The beneficial effect of the utility model is that the shield tunneling becomes safer and more civilized without the need for the operator to enter the position of tool changing, under the conditions of improving the efficiency of tool changing and reducing the cost of tool changing, the adaptability of the shield tunneling machine to the construction conditions is enhanced, and the shield tunneling machine overcomes the restriction of the condition of tool opening and tool changing on the construction of the shield tunneling machine; and the shield tunneling machine is driven over a long distance, from soft soil to hard In the strata with serious tool wear, such as complex strata with changing rock strata and large particle size driftstone strata, better tunneling performance is still maintained; the cutter head of shield machine has the best arrangement of scraping cutters in different parts of the complex geological tunneling interval; and the bonded slag around the combined cutter can be removed by rotation.

【技术实现步骤摘要】
一种可自动更换的组合式刀具
本技术涉及盾构机掘进领域，特别是指一种可自动更换的组合式刀具。
技术介绍
一般形式的盾构机刀盘中刮削刀具和刀盘的位置相对固定，刮削刀具和刀盘不能发生相对运动。在盾构机掘进过程中为了更换已损坏的刮削刀具，需要对盾构机施工处进行地质加固以便作业人员进入盾构机土仓完成换刀作业。因为盾构机土仓危险因素较多，换刀作业人员面临很大的安全风险，而且完成整个换刀过程耗费工期长、成本高。而在大埋深及高水压等地质加固无法实现的地层，作业人员无法进入盾构机土仓换刀，刮削刀具的损坏对盾构掘进效率的不良影响无法解决。
技术实现思路
本技术提出一种可自动更换的组合式刀具，使盾构机刀盘具备了自动换刀的能力，解决了现有换刀方法需要作业人员进入盾构机土仓的问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种可自动更换的组合式刀具，包括刮削刀具组、刀箱、棘轮、摇杆、棘轮装置箱、液压推杆、推动棘爪和止动棘爪，所述的刮削刀具组安装在刀箱内，刮削刀具组包括芯轴、轮毂和刮削刀具，芯轴活动安装在刀箱上，芯轴与轮毂连接，轮毂上设有若干刮削刀具，刀箱与棘轮装置箱连接，棘轮、摇杆、液压推杆、推动棘爪和止动棘爪均安装在棘轮装置箱内，芯轴伸至棘轮装置箱内，棘轮与芯轴连接，摇杆活动安装在芯轴上，液压推杆活动安装在棘轮装置箱上，液压推杆与摇杆活动连接，推动棘爪安装在摇杆上，止动棘爪安装在棘轮装置箱上，推动棘爪和止动棘爪均与棘轮配合。所述的刀箱包括两个侧板、两个筋板和两个支撑柱，筋板和支撑柱的两端分别与两个侧板连接，两个侧板平行且外轮廓平齐，两个侧板上均设有安装轴承的孔，轴承设在芯轴与侧板之间，一侧的侧板上设有轴承端盖，另一侧的侧板与棘轮装置箱连接。所述的棘轮装置箱包括箱体和盖板，箱体与刀箱连接，箱体与盖板连接，箱体上设有液压推杆安装座和止动棘爪安装座，液压推杆包括液压缸体和推杆，液压缸体与液压推杆安装座活动连接，推杆与摇杆活动连接，止动棘爪安装座与止动棘爪连接。所述的推动棘爪和止动棘爪均包括斜截圆柱销、弹簧和基座，基座上设有安装弹簧与斜截圆柱销的圆柱形盲孔，弹簧安装在盲孔的底部，斜截圆柱销的平面端插入盲孔中与弹簧连接，斜截圆柱销的斜面端与棘轮接触，推动棘爪的基座安装在摇杆上，止动棘爪的基座安装在箱体上。本技术取得的有益效果：1.本技术通过远程控制的方式实现了盾构机刀盘自动换刀，无需作业人员进入换刀位置，在提高换刀效率、降低换刀成本的条件下使盾构施工变得更加安全、文明。2.本技术增强了盾构机对施工条件的适应性，使盾构机克服了开仓换刀条件对盾构机施工的限制。3.本技术使盾构机克服了刀具严重磨损对盾构机施工的困扰，使盾构机在超长距离掘进、软土地层到硬岩地层变化的复合地层、大粒径漂石地层等刀具磨损严重的地层中依然保持较好的掘进性能。4.本技术使得盾构机刀盘根据地质的不同变换刮削刀具的种类，使盾构机刀盘在地质复杂的掘进区间中的不同地段都具有最优的刮削刀具布置。5.在盾构机掘进过程中，渣土易在刮削刀具周围粘结，本技术的可自动更换的组合式刀具通过转动可以清除组合式刀具周围粘结的渣土。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术刮削刀具组示意图。图2是本技术结构主视图。图3是图2中A-A处的剖视图。图4是本技术拆除盖板后的结构示意图。图5是本技术刀箱、轴承、刮削刀具的组装配关系及结构示意图。图6是本技术箱体、刀箱的装配关系及结构示意图。图7是本技术液压推杆、摇杆的装配关系及结构示意图。图8是本技术推动棘爪与摇杆、止动棘爪与箱体的装配关系及结构示意图。图9是本技术止动或推动棘爪的结构示意图。图10是本技术摇杆与液压推杆处于复位状态的示意图。图11是自动换刀过程中液压推杆推动摇杆使其摆动角度为A1时的示意图。图12是自动换刀过程中液压推杆推动摇杆使其摆动角度为A2时的示意图。图13是自动换刀过程中液压推杆推动摇杆使其摆动角度为A3时的示意图。图14是自动换刀过程中液压推杆拉动摇杆使其摆动角度为B1时的示意图。图15是自动换刀过程中推动棘爪的斜截圆柱销到达弹出临界状态时的示意图。图16是自动换刀过程中液压推杆完成一次伸缩动作后刮削刀具Q转动角度A3的示意图。图17为焊接有不同类型刮削刀具的刮削刀具组。图18为本技术安装在盾构机刀盘上的示意图。图中：1-刮削刀具组，101-芯轴，102-轮毂，103-刮削刀具，2-轴承，3-轴承端盖，4-刀箱，401-侧板，402-筋板，403-支撑柱，5-棘轮，6-摇杆，7-棘轮装置箱，701-箱体，702-盖板，703-液压推杆安装座，704-止动棘爪安装座，8-液压推杆，801-液压缸体，802-推杆，9-推动棘爪，901-斜截圆柱销，902-弹簧，903-基座，10-止动棘爪。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-9所示，一种可自动更换的组合式刀具，包括刮削刀具组1、刀箱4、棘轮5、摇杆6、棘轮装置箱7、液压推杆8、推动棘爪9和止动棘爪10，所述的刮削刀具组1安装在刀箱4内，刮削刀具组1包括芯轴101、轮毂102和刮削刀具103，芯轴101活动安装在刀箱4上，芯轴101与轮毂102连接，轮毂102上设有若干刮削刀具103，刀箱4与棘轮装置箱7连接，棘轮5、摇杆6、液压推杆8、推动棘爪9和止动棘爪10均安装在棘轮装置箱7内，芯轴101伸至棘轮装置箱7内，棘轮5与芯轴101连接，摇杆6活动安装在芯轴101上，液压推杆8活动安装在棘轮装置箱7上，液压推杆8与摇杆6活动连接，推动棘爪9安装在摇杆6上，止动棘爪10安装在棘轮装置箱7上，推动棘爪9和止动棘爪10均与棘轮5配合。所述的刀箱4包括两个侧板401、两个筋板402和两个支撑柱403，筋板402和支撑柱403的两端分别与两个侧板401连接，两个侧板401平行且外轮廓平齐，两个侧板401上均设有安装轴承2的孔，轴承2设在芯轴101与侧板401之间，一侧的侧板401上设有轴承端盖3，另一侧的侧板401与棘轮装置箱7连接。所述的棘轮装置箱7包括箱体701和盖板702，箱体701与刀箱4连接，箱体701与盖板702连接，箱体701上设有液压推杆安装座703和止动棘爪安装座704，液压推杆8包括液压缸体801和推杆802，液压缸体801与液压推杆安装座703活动连接，推杆802与摇杆6活动连接，止动棘爪安装座704与止动棘爪10连接。所述的推动棘爪9和止动棘爪10均包括斜截圆柱销901、弹簧902和基座903，基座903上设有安装弹簧902与斜截圆柱销901的圆柱形盲孔，弹簧902安装在盲孔的底部，斜截圆柱销9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自动更换的组合式刀具，包括刮削刀具组（1）、刀箱（4）、棘轮（5）、摇杆（6）、棘轮装置箱（7）、液压推杆（8）、推动棘爪（9）和止动棘爪（10），其特征在于：所述的刮削刀具组（1）安装在刀箱（4）内，刮削刀具组（1）包括芯轴（101）、轮毂（102）和刮削刀具（103），芯轴（101）活动安装在刀箱（4）上，芯轴（101）与轮毂（102）连接，轮毂（102）上设有若干刮削刀具（103），刀箱（4）与棘轮装置箱（7）连接，棘轮（5）、摇杆（6）、液压推杆（8）、推动棘爪（9）和止动棘爪（10）均安装在棘轮装置箱（7）内，芯轴（101）伸至棘轮装置箱（7）内，棘轮（5）与芯轴（101）连接，摇杆（6）活动安装在芯轴（101）上，液压推杆（8）活动安装在棘轮装置箱（7）上，液压推杆（8）与摇杆（6）活动连接，推动棘爪（9）安装在摇杆（6）上，止动棘爪（10）安装在棘轮装置箱（7）上，推动棘爪（9）和止动棘爪（10）均与棘轮（5）配合。

【技术特征摘要】
1.一种可自动更换的组合式刀具，包括刮削刀具组（1）、刀箱（4）、棘轮（5）、摇杆（6）、棘轮装置箱（7）、液压推杆（8）、推动棘爪（9）和止动棘爪（10），其特征在于：所述的刮削刀具组（1）安装在刀箱（4）内，刮削刀具组（1）包括芯轴（101）、轮毂（102）和刮削刀具（103），芯轴（101）活动安装在刀箱（4）上，芯轴（101）与轮毂（102）连接，轮毂（102）上设有若干刮削刀具（103），刀箱（4）与棘轮装置箱（7）连接，棘轮（5）、摇杆（6）、液压推杆（8）、推动棘爪（9）和止动棘爪（10）均安装在棘轮装置箱（7）内，芯轴（101）伸至棘轮装置箱（7）内，棘轮（5）与芯轴（101）连接，摇杆（6）活动安装在芯轴（101）上，液压推杆（8）活动安装在棘轮装置箱（7）上，液压推杆（8）与摇杆（6）活动连接，推动棘爪（9）安装在摇杆（6）上，止动棘爪（10）安装在棘轮装置箱（7）上，推动棘爪（9）和止动棘爪（10）均与棘轮（5）配合。2.根据权利要求1所述的可自动更换的组合式刀具，其特征在于：所述的刀箱（4）包括两个侧板（401）、两个筋板（402）和两个支撑柱（403），筋板（402）和支撑柱（403）的两端分别与两个侧板（401）连接，两个侧板（401）平行且外轮廓平齐，两个侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾连辉，张家年，张华刚，程绍磊，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41