CN102635366B - 自定位盘式滚刀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种自定位盘式滚刀装置，包括刀箱、滚刀、垫块和固定块。刀箱相对应的两侧分别设置有凹槽，且两个凹槽中均设置有两个第一斜面；滚刀安装在刀箱中，其中心设有刀轴，刀轴上设置有分别与四个第一斜面相对应的四个第二斜面，且对应的第一斜面与第二斜面之间存在间距(装配时第一斜面与第二斜面间平行且等间距)；四个垫块分别垫在对应的第一斜面与第二斜面之间；两个固定块抵住四个垫块，并固定连接于滚刀。本发明的自定位盘式滚刀装置能简化换刀操作，同时保证滚刀的安装牢固可靠，能承受挤压岩石产生的反作用力，确保工作时的稳定性，为盾构施工带来方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种滚刀装置，特别是一种兼具牢固性和易更换性的自定位盘式滚刀装置。
背景技术
目前，地下隧道施工普遍使用各式盾构机。不论是针对硬岩切削的TBM(Tunnel Boring Machine，隧道掘进机)或针对岩土混合地层的复合盾构，都会安装滚刀。滚刀是刀刃为圆盘状的中心回转结构，工作时靠刃部挤压岩石，使其压溃破碎来达到切削岩石的目的。因为切削主要靠挤压力作用，所以滚刀安装固定端必须牢固可靠，能抵抗挤压岩石产生的反作用力。同时，在刀具使用中，当刀刃磨损、破坏后，必须进行换刀。因此滚刀的装配结构必须兼顾牢固性和易更换性两点。然而，牢固的滚刀通常结构较为复杂而不易更换，反之易更换的滚刀通常结构都较为简单而缺乏牢固性，如果不能妥善解决这两个相互矛盾的要求，则会对地下隧道施工效率产生影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种自定位盘式滚刀装置，以解决现有的滚刀无法兼具牢固性和易更换性的问题。
本发明提出一种自定位盘式滚刀装置，包括刀箱、滚刀、垫块和固定块。刀箱相对应的两侧分别设置有凹槽，且两个凹槽中均设置有两个第一斜面；滚刀设置在刀箱中，其穿设有刀轴，刀轴上设置有分别与四个第一斜面相对应的四个第二斜面，且对应的第一斜面与第二斜面之间存在间距；四个垫块分别垫在对应的第一斜面与第二斜面之间；两个固定块抵住四个垫块，并固定连接于滚刀刀轴。
进一步的，每个凹槽中的两个斜面相对设置。
进一步的，对应的第一斜面与第二斜面之间相互平行。
进一步的，固定块为梯形块。
进一步的，固定块通过连接螺栓与该滚刀刀轴相连。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明的自定位盘式滚刀装置能简化换刀操作，同时保证滚刀的安装牢固可靠，能承受挤压岩石产生的反作用力，确保工作时的稳定性，为盾构施工带来方便。
附图说明
图1为本发明自定位盘式滚刀装置的一种实施例示意图；
图2为为图1中B-B位置的剖面图；
图3为本发明自定位盘式滚刀装置在刀盘上的布置图。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明。
请参见图1和图2，其为本发明自定位盘式滚刀装置的一种实施例示意图，图2为图1中B-B’位置的剖面图。本发明的自定位盘式滚刀装置包括刀箱1、滚刀3、垫块2和固定块4。刀箱1相对应的两侧分别设置有一个凹槽6，用来容纳滚刀3的刀轴7，两个凹槽6中均设置有两个第一斜面8。
滚刀3设置在刀箱1中，滚刀3是刀刃9为圆盘状的中心回转结构，其中间穿设有刀轴7，刀轴7的两端位于刀箱1的凹槽6中，刀轴7上设置有四个第二斜面10，且四个第二斜面10分别与四个第一斜面8相对应，并在第一斜面8和第二斜面10之间形成用于容纳垫块2的一个间距。
四个垫块2分别垫在对应的第一斜面8与第二斜面10之间，并可沿着斜面方向滑动。两个固定块4抵住四个垫块2，并与滚刀3相连，使垫块2与刀箱1紧密贴合。
本实施例中，凹槽6中的两个第一斜面8为相对设置，且对应的第一斜面8和第二斜面10之间相互平行，垫块2则为矩形垫块，固定块4为梯形块，梯形的固定块4两端的斜面抵住方形垫块2，使方形垫块2与刀箱1紧密贴合，并通过连接螺栓5将固定块4固定在刀轴7上。
在使用时，滚刀3所受的力首先传递到方形垫块2，经由方形垫块2将力传递到刀箱1，使这些力转化为零件内部的挤压应力，由于材料能承受的挤压应力要大于抗拉及抗剪应力值，因此这种结构可以最大程度的发挥材料性能，保证结构稳定，承受较大的反作用力，使结构更加牢固。
同时，该结构也可保证换刀的方便。只要松开连接螺栓5和梯形固定块4，就能取下方形垫块2、取出损坏的滚刀3，并装入新滚刀3，然后只需依次放入方形垫块2，再用连接螺栓5固定好梯形固定块4即可。
上述结构仅为本发明自定位盘式滚刀装置较佳的一种实施方式，但并不以此结构限制本发明，如对应的第一斜面8和第二斜面10之间可以不平行，垫块2的形状可以根据第一斜面8和第二斜面10之间的夹角来设计，只要能使垫块2紧密贴合在第一斜面8和第二斜面10之间即可。又如固定块4也可以不是梯形块，而可以是满足固定垫块2和滚刀3要求的任意形状；固定块4除了通过连接螺栓5与滚刀1连接，也可以采用其它的连接方式。任何本领域的技术人员能思之的变化，只要不超出所附权利要求书所述范围，都应落在本发明的保护范围内。
请参见图3，其为本发明自定位盘式滚刀装置在刀盘上的布置图。因为该刀盘11用于岩土复合地层，所以刀盘11上还装有圆弧刀13和刮刀14。在刀盘11上安装自定位盘式滚刀装置的位置，开有适合刀箱1放入的方孔，安装时，将滚刀3连刀箱1组装后放入方孔中，定位后与刀盘11结构直接焊牢，以后换刀时可以直接更换刀箱1内部的滚刀3，而刀箱1保留不动。这样能保证滚刀3装配到位时，原定的切削轨迹不变。
Claims (4)
1.一种自定位盘式滚刀装置，其特征在于，包括：
一刀箱，其相对应的两侧分别设置有一凹槽，且两个凹槽中均设置有两个第一斜面；
一滚刀，设置在该刀箱中，其穿设有一刀轴，该刀轴上设置有分别与四个第一斜面相对应的四个第二斜面，且对应的第一斜面与第二斜面之间存在一间距，所述对应的第一斜面与第二斜面之间相互平行；
四个垫块，分别垫在前述对应的第一斜面与第二斜面之间；
两个固定块，抵住四个垫块，并固定连接于该滚刀刀轴。
2.如权利要求1所述的自定位盘式滚刀装置，其特征在于，所述每个凹槽中的两个斜面相对设置。
3.如权利要求1所述的自定位盘式滚刀装置，其特征在于，所述固定块为梯形块。
4.如权利要求1所述的自定位盘式滚刀装置，其特征在于，所述固定块通过连接螺栓与该滚刀刀轴相连。
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