刀具装置、刀盘、掘进机械及换刀方法制造方法及图纸

本公开涉及一种刀具装置、刀盘、掘进机械及换刀方法，其中，刀具装置包括：筒体，具有沿第一方向延伸的通道；刀具组件，可转动地设于通道内；以及盖体，包括第一状态和第二状态，盖体被配置为在第一状态下，与筒体连接，封闭通道的在第一方向上的第一端，且对刀具组件的位置形成锁定；盖体被配置为在第二状态下，解除对刀具组件的位置的锁定，以使刀具组件可在通道内转动，且盖体仍与筒体连接，封闭通道的在第一方向上的第一端。本公开在换刀时，仅需将盖体由第一状态切换到第二状态，解除对刀具组件的位置锁定，使刀具组件在筒体内转动，由工作位切换到换刀位，即可对刀具组件进行换刀，无需将整个刀具装置从刀盘中拔出，换刀方便，效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
刀具装置、刀盘、掘进机械及换刀方法


[0001]本公开涉及隧道盾构施工
，特别是涉及一种刀具装置、刀盘、掘进机械及换刀方法。

技术介绍

[0002]随着社会发展的需要和科学技术的进步，盾构技术也在渐渐往大埋深、高水压、大断面方向发展，尤其是在穿江越海的隧道施工时，常采用配备有常压刀盘的盾构机。顾名思义，常压刀盘可以提供常压换刀环境，以保证换刀的安全性。常压换刀装置是常压刀盘上的核心零部件，直接决定了换刀的效率和安全性，其本体的外形结构也会影响刀盘的厚度、开口率和最小开挖直径等。现有的常压换刀装置往往是采用闸阀的原理，装置中闸门的开合会占用较大的空间，导致刀盘的开口率较小，开挖直径较大；此外，在换刀时需要将整个刀具装置拔出，造成刀盘的厚度较大，而且由于刀具装置的重量大，导致换刀过程困难。

技术实现思路

[0003]本公开的一些实施例提出一种刀具装置、刀盘、掘进机械及换刀方法，用于缓解换刀困难的问题。
[0004]在本公开的一个方面，提供一种刀具装置，包括：
[0005]筒体，具有沿第一方向延伸的通道；
[0006]刀具组件，可转动地设于所述通道内；以及
[0007]盖体，包括第一状态和第二状态，所述盖体被配置为在第一状态下，与所述筒体连接，封闭所述通道的在所述第一方向上的第一端，且对所述刀具组件的位置形成锁定；所述盖体被配置为在第二状态下，解除对所述刀具组件的位置的锁定，以使所述刀具组件可在所述通道内转动，且所述盖体仍与所述筒体连接，封闭所述通道的在所述第一方向上的第一端。
[0008]在一些实施例中，所述盖体设有第一限位部，所述盖体被配置为在第一状态下，所述第一限位部与所述刀具组件接触，对所述刀具组件的位置形成锁定，所述盖体被配置为在第二状态下，远离所述刀具组件，以使所述第一限位部与所述刀具组件分离，解除对所述刀具组件的位置的锁定。
[0009]在一些实施例中，所述刀具组件包括刀座和设于所述刀座的刀具，所述刀具被配置为随所述刀座转动以位于所述通道的在所述第一方向上的第一端或第二端。
[0010]在一些实施例中，所述刀座被构造为球缺体，所述刀具设于所述球缺体的底面。
[0011]在一些实施例中，所述刀具装置还包括驱动轴，所述驱动轴驱动连接于所述刀座，所述球缺体为圆球球缺体，所述驱动轴的轴向与所述刀具的刀轴的轴向垂直或平行。
[0012]在一些实施例中，所述刀具装置还包括驱动轴，所述驱动轴驱动连接于所述刀座，所述球缺体为椭球球缺体，所述椭球球缺体的底面平行于椭球的长轴，所述驱动轴的轴向以及所述刀具的刀轴的轴向均与所述椭球的长轴平行。
[0013]在一些实施例中，所述刀具装置还包括驱动轴，所述刀座上设有第一凹槽，所述驱动轴的驱动端插设于所述第一凹槽内，在所述盖体处于第一状态下，所述驱动轴与所述第一凹槽在所述第一方向上具有第一间隙，所述第一间隙靠近所述通道的在所述第一方向上的第二端。
[0014]在一些实施例中，所述刀具装置还包括支撑轴，所述刀座上设有第二凹槽，所述支撑轴的驱动端插设于所述第二凹槽内，在所述盖体处于第一状态下，所述支撑轴与所述第二凹槽在所述第一方向上具有第二间隙，所述第二间隙靠近所述通道的在所述第一方向上的第二端。
[0015]在一些实施例中，所述刀具装置还包括密封件，所述密封件设于所述通道的在所述第一方向上的第一端，所述密封件被配置为在所述盖体处于第一状态下，与所述刀具组件的外表面贴合。
[0016]在一些实施例中，所述刀具装置还包括弹性件和第一连接件，所述第一连接件连接所述筒体和所述密封件，所述弹性件压缩设于所述密封件与所述筒体之间，所述第一连接件被配置为调节所述弹性件的弹性恢复力。
[0017]在一些实施例中，所述刀具装置还包括第二连接件，所述筒体上设有第一连接部，所述盖体上设有第二连接部，所述第二连接件连接所述第一连接部与所述第二连接部，在所述盖体处于第二状态下，所述第二连接件的长度不小于第一长度、第二长度和第三长度之和，其中，所述第一长度为所述第二连接件在所述第一连接部内的长度，所述第二长度为所述第一连接部与所述第二连接部之间的距离，所述第三长度为第二连接件在所述第二连接部内的长度。
[0018]在一些实施例中，所述刀具装置还包括驱动轴、动力件和传动机构，所述驱动轴驱动连接于所述刀座，所述动力件的动力输出轴通过传动机构连接于所述驱动轴，所述动力件的动力输出轴的轴向与所述驱动轴的轴向垂直。
[0019]在一些实施例中，所述传动机构包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮设于所述动力件的动力输出轴，所述第二锥齿轮设于所述驱动轴，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合传动。
[0020]在一些实施例中，所述驱动轴的轴向与第一方向垂直，所述动力输出轴的轴向与所述第一方向平行。
[0021]在一些实施例中，所述刀具组件包括刀座和设于所述刀座的刀具，所述驱动轴的轴向与所述刀具的刀轴的轴向垂直或平行。
[0022]在一些实施例中，所述盖体包括第一部和第二部，所述第一部位于所述通道内的在所述第一方向上的第一端，所述第一部临近所述刀具组件的侧面的形状与所述刀具组件的外轮廓的形状相适配，所述第二部位于所述通道的外侧，且与所述筒体连接。
[0023]在本公开的另一个方面，提供一种刀盘，包括刀架和上述的刀具装置，所述刀具装置与所述刀架连接。
[0024]在本公开的另一个方面，提供一种掘进机械，包括上述的刀盘。
[0025]在本公开的另一个方面，提供一种上述的刀具装置的换刀方法，包括以下步骤：
[0026]S10：使盖体由第一状态切换到第二状态；
[0027]S20：转动刀具组件，使刀具组件位于换刀位；
[0028]S30：拆下盖体，对刀具组件进行换刀；
[0029]S40：安装盖体，使盖体处于第二状态；
[0030]S50：转动刀具组件，使刀具组件处于工作位；以及
[0031]S60：使盖体由第二状态切换到第一状态。
[0032]在一些实施例中，所述刀具装置还包括密封件、弹性件和第一连接件，所述密封件被配置为在所述盖体处于第一状态下，与所述刀具组件的外表面贴合；所述第一连接件连接所述筒体和所述密封件，所述弹性件压缩设于所述密封件与所述筒体之间，所述第一连接件被配置为调节所述弹性件的弹性恢复力；
[0033]所述步骤S10还包括：通过第一连接件调节减小弹性件的弹性恢复力，使所述密封件向远离所述刀具组件的方向移动；
[0034]所述步骤S60还包括：通过第一连接件调节增大弹性件的弹性恢复力，使密封件向靠近所述刀具组件的方向移动，进而与所述刀座的外表面贴合。
[0035]在一些实施例中，所述刀具装置的换刀方法还包括位于步骤S20与步骤S30之间的步骤S21，以及位于步骤S40与步骤S50之间的步骤S41，其中，
[0036]步骤S21：通过第一连接件调节增大弹性件的弹性恢复力，使密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀具装置，其特征在于，包括：筒体(1)，具有沿第一方向(X)延伸的通道(11)；刀具组件(2)，可转动地设于所述通道(11)内；以及盖体(3)，包括第一状态和第二状态，所述盖体(3)被配置为在第一状态下，与所述筒体(1)连接，封闭所述通道(11)的在所述第一方向(X)上的第一端，且对所述刀具组件(2)的位置形成锁定；所述盖体(3)被配置为在第二状态下，解除对所述刀具组件(2)的位置的锁定，以使所述刀具组件(2)可在所述通道(11)内转动，且所述盖体(3)仍与所述筒体(1)连接，封闭所述通道(11)的在所述第一方向(X)上的第一端。2.如权利要求1所述的刀具装置，其特征在于，所述盖体(3)设有第一限位部(33)，所述盖体(3)被配置为在第一状态下，所述第一限位部(33)与所述刀具组件(2)接触，对所述刀具组件(2)的位置形成锁定，所述盖体(3)被配置为在第二状态下，远离所述刀具组件(2)，以使所述第一限位部(33)与所述刀具组件(2)分离，解除对所述刀具组件(2)的位置的锁定。3.如权利要求1所述的刀具装置，其特征在于，所述刀具组件(2)包括刀座(21)和设于所述刀座(21)的刀具(22)，所述刀具(22)被配置为随所述刀座(21)转动以位于所述通道(11)的在所述第一方向(X)上的第一端或第二端。4.如权利要求3所述的刀具装置，其特征在于，所述刀座(21)被构造为球缺体，所述刀具(22)设于所述球缺体的底面。5.如权利要求4所述的刀具装置，其特征在于，还包括驱动轴(41)，所述驱动轴(41)驱动连接于所述刀座(21)，所述球缺体为圆球球缺体(211)，所述驱动轴(41)的轴向与所述刀具(22)的刀轴(221)的轴向垂直或平行。6.如权利要求4所述的刀具装置，其特征在于，还包括驱动轴(41)，所述驱动轴(41)驱动连接于所述刀座(21)，所述球缺体为椭球球缺体(212)，所述椭球球缺体(212)的底面平行于椭球的长轴，所述驱动轴(41)的轴向以及所述刀具(22)的刀轴(221)的轴向均与所述椭球的长轴平行。7.如权利要求1至6任一项所述的刀具装置，其特征在于，还包括驱动轴(41)，所述刀座(21)上设有第一凹槽(214)，所述驱动轴(41)的驱动端插设于所述第一凹槽(214)内，在所述盖体(3)处于第一状态下，所述驱动轴(41)与所述第一凹槽(214)在所述第一方向(X)上具有第一间隙(S1)，所述第一间隙(S1)靠近所述通道(11)的在所述第一方向(X)上的第二端。8.如权利要求7所述的刀具装置，其特征在于，还包括支撑轴(42)，所述刀座(21)上设有第二凹槽(215)，所述支撑轴(42)的驱动端插设于所述第二凹槽(215)内，在所述盖体(3)处于第一状态下，所述支撑轴(42)与所述第二凹槽(215)在所述第一方向(X)上具有第二间隙(S2)，所述第二间隙(S2)靠近所述通道(11)的在所述第一方向(X)上的第二端。9.如权利要求1至6任一项所述的刀具装置，其特征在于，还包括密封件(5)，所述密封件(5)设于所述通道(11)的在所述第一方向(X)上的第一端，所述密封件(5)被配置为在所述盖体(3)处于第一状态下，与所述刀具组件(2)的外表面贴合。10.如权利要求9所述的刀具装置，其特征在于，还包括弹性件(62)和第一连接件(61)，所述第一连接件(61)连接所述筒体(1)和所述密封件(5)，所述弹性件(62)压缩设于所述密
封件(5)与所述筒体(1)之间，所述第一连接件(61)被配置为调节所述弹性件(62)的弹性恢复力。11.如权利要求1至6任一项所述的刀具装置，其特征在于，还包括第二连接件(7)，所述筒体(1)上设有第一连接部(14)，所述盖体(3)上设有第二连接部(34)，所述第二连接件(7)连接所述第一连接部(14)与所述第二连接部(34)，在所述盖体(3)处于第二状态下，所述第二连接件(7)的长度不小于第一长度(L1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯凯，闫阳，赵洋，袁文征，叶超，胡燕伟，代顺义，董亚岭，何聪，张世伟，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：