一种地铁隧道盾构机刀具制造技术

本发明专利技术公开了一种地铁隧道盾构机刀具，包括刀圈、轴承、刀体和刀轴；所述刀圈连接于刀体的外部且刀体通过轴承转动连接于刀轴；所述刀圈包括模块组、周向锁紧件和径向锁紧件；所述模块组设有多个，所有的模块组沿着周向依次连接，进而使所有的模块组依次连接形成环形；每个模块组包括多个扇形模块，每个扇形模块的两个端面分别设有定位沉槽和定位凸起，相邻的两个扇形模块的定位凸起插入对应的定位沉槽中，进而使每个模块组的所有扇形模块依次对接；每相邻两个模块组的相邻一端共用一个扇形模块。本发明专利技术降低了刀圈受到的损伤程度，提高刀圈的使用寿命，降低施工成本。降低施工成本。降低施工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁隧道盾构机刀具


[0001]本专利技术涉及盾构机
，具体涉及一种地铁隧道盾构机刀具。

技术介绍

[0002]盾构机刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体。刀盘上安装了多种刀具，包括中心刀、滚刀、刮刀、超挖刀等，其中滚刀在刀盘的转动过程中发生自转，达到滚动挤压破岩的作用，主要用于中风化、微风化及强度在30兆帕以上的地层，是破碎坚硬岩石的主要刀具之一。
[0003]滚刀的结构包括刀圈、刀体、刀轴、端盖、挡圈、轴承和密封圈，其中刀圈位于最外层，是滚刀的核心零件，其耐磨性高且强度大。现有的刀圈为一个整体，为了提高破岩效率，在刀圈的外表面进行强化处理，例如添加耐磨层、镶嵌高强度材料等。虽然现有的滚刀在不断改进完善，但是在实际的掘进过程中，仍然存在崩刃的问题，即刀圈的外表面因受到压力、温度等过大而损坏，属于非正常磨损。
[0004]由于刀圈价格昂贵，特别是经过强化处理的刀圈更贵。上述刀圈采用整体设计，强化处理除外，整个刀圈一体成型。如果遇到上述崩刃等非正常磨损，则需要更换整个刀圈，而刀圈的平均寿命也会缩短。对于出现崩刃而又磨损程度很小的刀圈，整体更换会大大增加施工成本。另外，此问题还会增加换刀工作，严重影响施工进度。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，以降低刀圈受到的损伤程度，提高刀圈的使用寿命，降低施工成本。本专利技术提供了一种地铁隧道盾构机刀具，包括刀圈、轴承、刀体和刀轴；所述刀圈连接于刀体的外部且刀体通过轴承转动连接于刀轴；
[0006]所述刀圈包括模块组、周向锁紧件和径向锁紧件；所述模块组设有多个，所有的模块组沿着周向依次连接，进而使所有的模块组依次连接形成环形；每个模块组包括多个扇形模块，每个扇形模块的两个端面分别设有定位沉槽和定位凸起，相邻的两个扇形模块的定位凸起插入对应的定位沉槽中，进而使每个模块组的所有扇形模块依次对接；每相邻两个模块组的相邻一端共用一个扇形模块；
[0007]每个模块组的所有扇形模块的内表面均设有沿着周向延伸的沟槽，且沟槽的横断面形状为圆弧；所述周向锁紧件的形状与所述沟槽适配，且周向锁紧件的横断面形状为圆形；所述周向锁紧件的外表面固定连接多个环形卡盘，且所有的环形卡盘沿着周向锁紧件的轴向均匀分布；所有的沟槽设有与对应周向锁紧件的环形卡盘适配的缝隙，将所有的环形卡盘沿着对应的缝隙一一卡入，进而使周向锁紧件卡入对应的沟槽中以锁紧模块组的所有扇形模块；每相邻两个模块组的相邻两个扇形模块之间设有沿着刀圈径向延伸的第一螺纹孔，且第一螺纹孔的开口贯穿刀圈的内表面；所述径向锁紧件旋入所述第一螺纹孔中，进而使锁紧相邻两个扇形模块。
[0008]本设备的有益效果体现在：整个刀圈采用多个扇形模块拼接而成，如果遇到强度
过大的岩石，或工作温度过高等原因，造成一个或者多个扇形模块出现崩刃的问题，由于所有的扇形模块是独立的，互不影响，未受损的扇形模块可以继续挤压破碎岩石，不会因崩刃出现的缺口而大大加剧刀圈的磨损，甚至直接断裂。未受损的扇形模块和正常刀圈一样高，可以一直工作规定的刀具维护时间点，再进行换刀操作，从而避免了因为崩刃导致的换刀次数增加而耽误施工进度问题。另外，受损的扇形模块可以拆卸，替换新的扇形模块代替受损的扇形模块，从而修复刀圈，继续使用，相比一体式刀圈，大大增加了刀圈的使用寿命，从而延长了滚刀的平均寿命，降低了施工成本。
[0009]优选地，位于每个模块组两端的扇形模块的沟槽均延伸至对应扇形模块的中部，位于每个模块组两端之间的扇形模块的沟槽均贯穿对应扇形模块的两端。每个模块组对应一个周向锁紧件，一个周向锁紧件的长度与一个模块组内所有沟槽的总长度一直，周向锁紧件的两端刚好位于两端的扇形模块的沟槽内，从而使周向锁紧件刚好卡在模块组的内部，实现精确安装。如果模块组的扇形模块安装不到位，则周向锁紧件无法卡在刚好卡在模块组的内部。
[0010]优选地，每相邻两个模块组的相邻两个扇形模块之间设有两个第一螺纹孔，且两个第一螺纹孔位于对应沟槽的两侧；每个第一螺纹孔均设有所述径向锁紧件。两个第一螺纹孔配合两个径向锁紧件，进一步增加了扇形模块可承受的最大径向切应力和轴向切应力。
[0011]优选地，所述定位凸起的横断面形状为“人”字型，且定位凸起与对应扇形模块的断面边缘平行。“人”字型定位凸起可以使两个扇形模块的边缘的任何一点完全重合，大大减小细小泥沙进入定位沉槽的可能性。另外，“人”字型定位凸起包围了沟槽和第一螺纹孔，阻挡细小泥沙进入沟槽和第一螺纹孔。
[0012]优选地，每个定位凸起的末端均设有密封垫圈。相邻的两个扇形模块对接后压紧密封垫圈，而密封垫圈阻挡泥水进入定位凸起的内侧，也就是避免了泥水从两个应扇形模块对接的接口进入沟槽和第一螺纹孔中。
[0013]优选地，每个所述扇形模块的内表面设有与扇形模块的沟槽相交的第二螺纹孔，且沟槽内的周向锁紧件设有与第二螺纹孔对应的通孔。第二螺纹孔中旋入顶丝，从而避免了周向锁紧件从沟槽中脱落。
[0014]优选地，每个所述扇形模块外表面的两侧和顶部均激光熔覆球状碳化钨层。每个扇形模块都经过强化处理，提升了破岩效率。
[0015]优选地，所述模块组设有四个。
[0016]优选地，每个模块组设有四个扇形模块。
[0017]优选地，所述周向锁紧件和径向锁紧件的材料均为碳合金钢。碳合金钢材料可以选用SCM435、35CrMo、SAE4137、SAE4135或DIN34CrMo4。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0019]图1为本实施例的结构示意图；
[0020]图2为图1中刀圈的横断面图；
[0021]图3为图2中A处的放大图；
[0022]图4为本实施例中相邻两个扇形模块的连接结构示意图；
[0023]图5本实施例中周向锁紧件的结构示意图一；
[0024]图6本实施例中周向锁紧件的结构示意图二。
[0025]附图中，刀圈1、轴承2、刀体3、刀轴4、模块组5、周向锁紧件6、径向锁紧件7、定位沉槽8、定位凸起9、沟槽10、环形卡盘11、第一螺纹孔12、第二螺纹孔13、缝隙14、扇形模块15、密封垫圈16。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0027]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0028]如图1、2、4所示，本实施例提供了一种地铁隧道盾构机刀具，包括刀圈1、轴承2、刀体3和刀轴4；所述刀圈1连接于刀体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁隧道盾构机刀具；包括刀圈、轴承、刀体和刀轴；所述刀圈连接于刀体的外部且刀体通过轴承转动连接于刀轴；其特征在于：所述刀圈包括模块组、周向锁紧件和径向锁紧件；所述模块组设有多个，所有的模块组沿着周向依次连接，进而使所有的模块组依次连接形成环形；每个模块组包括多个扇形模块，每个扇形模块的两个端面分别设有定位沉槽和定位凸起，相邻的两个扇形模块的定位凸起插入对应的定位沉槽中，进而使每个模块组的所有扇形模块依次对接；每相邻两个模块组的相邻一端共用一个扇形模块；每个模块组的所有扇形模块的内表面均设有沿着周向延伸的沟槽，且沟槽的横断面形状为圆弧；所述周向锁紧件的形状与所述沟槽适配，且周向锁紧件的横断面形状为圆形；所述周向锁紧件的外表面固定连接多个环形卡盘，且所有的环形卡盘沿着周向锁紧件的轴向均匀分布；所有的沟槽设有与对应周向锁紧件的环形卡盘适配的缝隙，将所有的环形卡盘沿着对应的缝隙一一卡入，进而使周向锁紧件卡入对应的沟槽中以锁紧模块组的所有扇形模块；每相邻两个模块组的相邻两个扇形模块之间设有沿着刀圈径向延伸的第一螺纹孔，且第一螺纹孔的开口贯穿刀圈的内表面；所述径向锁紧件旋入所述第一螺纹孔中，进而使锁紧相邻两个扇形模块。2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道盾构机刀具，其特征在于：位于每个模块组两端...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉帅科，芦建广，朱明辉，韩亚旭，杨晖，张磊，
申请(专利权)人：中铁电气化局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：