CN102639813A

CN102639813A - 挖掘机的刀头更换装置

Info

Publication number: CN102639813A
Application number: CN2010800539483A
Authority: CN
Inventors: 花冈泰治
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2030-12-16
Also published as: KR101680553B1; WO2011092964A1; US8540319B2; HK1169153A1; CN102639813B; JP2011157683A; US20120274122A1; JP5355439B2; SG181980A1; KR20130001207A

Abstract

本发明提供一种挖掘机的刀头更换装置，可以提高对转动件的滑动间隙的密封性能，并且在更换时使转动件顺利转动。提高对转动阀（38）的滑动间隙的密封性能，在更换牙轮钻头（31）时使转动阀（38）顺利转动。刀头收容部（34）在主刀盘轮辐（21）的前表面形成有开口，在刀头收容部（34）的后部形成有阀收容部（35），把作为转动件的转动阀（39）转动自如地配置于该阀收容部（35），使内部装有牙轮钻头（31）的刀头箱（41）从形成于转动阀（38）的装拆通道（39）向刀头收容部（34）突出移动，用销构件（38）进行固定，承受挖掘反力。由此，把转动阀（39）的滑动间隙配置于刀头收容部（34）和阀收容部（35），并利用刀头箱（41）覆盖。

Description

挖掘机的刀头更换装置

技术领域

本发明涉及挖掘用刀头的更换装置，在盾构掘进机等挖掘机的刀盘上，使挖掘作业中粉碎岩盘和砾石而磨损的牙轮钻头（盘形刀头）可以从设在刀盘内的作业空间进行更换。

背景技术

例如专利文献1和专利文献2提出了以下刀头更换装置的技术：在挖掘作业中，从形成在刀盘内的作业空间把磨损的牙轮钻头更换为新的牙轮钻头。这些刀头更换装置在刀盘轮辐的前表面配置了具有开口部的转动件，将牙轮钻头配置在该转动件的开口部。而在更换牙轮钻头时，使所述转动件转动90°或180°转动，使转动件的开口部面对设在其侧面侧或背面侧的更换用开口部，把牙轮钻头从转动件的开口部通过更换用开口部向作业空间拔出，以进行更换。

专利文献1：日本专利第3139749号

专利文献2：日本专利第4163965号

然而，在上述以往的文献中，在刀盘（刀盘轮辐）的前表面配置转动件，转动件和其支承构件的滑动间隙临近刀盘的前表面而露出。因此在挖掘时，滑动间隙直接承受泥水压力，砾石等碎片可能会进入间隙，由此，设置于滑动间隙的密封件容易破损，会阻碍转动件的转动。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种挖掘机的刀头更换装置，可以提高对配置有牙轮钻头的转动件滑动间隙的密封性能，在挖掘中途进行更换时，可以使转动件顺利转动以更换牙轮钻头。

为了解决上述课题，方式1所述发明的挖掘机的刀头更换装置包括：刀盘，绕挖掘机轴线转动自如地支承在挖掘机主体的前部；牙轮钻头，配置在所述刀盘的前表面，粉碎岩盘和砾石；以及作业空间，形成在所述刀盘内，能用于对磨损的所述牙轮钻头进行更换，所述挖掘机的刀头更换装置的特征在于，在刀盘的前部设置有壳体，在所述壳体上沿所述牙轮钻头进退的进退轴线形成有刀头收容通道，所述刀头收容通道设置有在刀盘前表面开口的刀头收容部和形成在后部的阀收容部，在所述壳体上，在相对于所述进退轴线隔开规定角度的插拔轴线方向上，形成有连通所述阀收容部和所述作业空间的更换用开口部，在所述阀收容部内设置有转动阀，所述转动阀绕与所述进退轴线和所述插拔轴线基本垂直的转动轴线转动自如，所述转动阀形成有连通所述刀头收容部的装拆通道，在所述装拆通道内，插拔自如地配置具有所述牙轮钻头的所述刀头箱，通过使所述转动阀转动规定角度，使所述装拆通道与所述更换用开口部连通，能在所述装拆通道和所述作业空间之间插拔刀头箱，在所述转动阀上设置有刀头进退机构，所述刀头进退机构使所述刀头箱在所述装拆通道和所述刀头收容部之间进退移动，设置有对所述刀头箱和所述阀收容部之间的间隙进行隔水的第一密封件，在所述转动阀的外周面上，设置有对所述装拆通道的开口部周围和所述阀收容部的内表面之间的间隙进行隔水的第二密封件。

方式2所述发明在方式1所述结构的基础上，在所述转动阀的所述装拆通道中，在所述刀头箱的背面侧设置有反力承受块，所述反力承受块把所述牙轮钻头的挖掘反力传递并承受于所述壳体，在所述阀收容部内，在所述刀头箱和所述反力承受块之间嵌脱自如地设置有传递挖掘反力的销构件。

方式3所述发明在方式1或2所述结构的基础上，所述刀头收容通道贯通所述刀盘而形成，所述装拆通道贯通所述转动阀而形成，所述反力承受块插拔自如地配置于所述装拆通道，所述反力承受块从所述转动阀的所述装拆通道的背面开口部通过所述更换用开口部，相对于所述作业空间插拔自如。

方式4所述发明在方式3所述结构的基础上，在所述刀头箱上，沿所述进退轴线方向贯通形成有收容所述牙轮钻头的箱体排土通道，在所述反力承受块上，沿所述进退轴线方向贯通形成有与所述箱体排土通道连通的块排土通道，所述牙轮钻头挖掘的挖掘物能从所述箱体排土通道通过所述块排土通道向所述刀盘的背面侧排出。

按照方式1所述的结构，刀头收容部在刀盘前表面开口，在比刀头收容部更靠向里侧形成有收容转动阀的阀收容部，使具有牙轮钻头的刀头箱从所述转动阀的装拆通道向所述刀头收容部突出移动来使用，所以所述转动阀和所述阀收容部的滑动间隙被所述刀头箱覆盖，不会在所述刀盘的前表面露出，此外，用第一密封件使所述刀头收容部和所述刀头箱之间的间隙隔水，利用所述第一密封件承受挖掘时的泥水压力。由此，在挖掘时，砾石等碎片不会随泥水进入所述转动阀和所述阀收容部之间的间隙，不会使所述第二密封件直接承受泥水压力。因此，可以良好地密封所述转动阀和所述阀收容部之间的滑动间隙，在更换磨损的牙轮钻头时可以使所述转动阀顺利转动。

按照方式2所述的结构，在装拆通道的背面侧，可以使从刀头箱通过销构件传递的挖掘反力，通过反力承受块承受于壳体，可以有效地承受大的挖掘反力。

按照方式3所述的结构，通过首先把反力承受块从装拆通道中拔出，然后把刀头箱从装拆通道中拔出，可以容易地更换牙轮钻头。此外，可以扩大转动阀转动方向的可选项。

按照方式4所述的结构，可以把牙轮钻头挖掘的挖掘物从箱体排土通道通过块排土通道顺利地向刀盘的背面侧排出，可以良好地粉碎岩盘和砾石。

附图说明

图1是表示本发明刀头更换单元的第一实施例的主刀盘轮辐的横断面图。

图2是刀头更换单元的中央横断面图。

图3是图1所示的A－A断面图。

图4是图3的要部放大图。

图5是表示刀头更换单元的切掉主刀盘轮辐一部分的立体图。

图6是表示刀头更换单元的主视图。

图7是图1所示的B－B断面图。

图8是使刀头箱和反力承受块脱离转动阀的分解纵断面图。

图9是表示刀头箱和反力承受块的分解立体图。

图10是表示密封件的立体图。

图11是表示具有刀头更换单元的盾构掘进机的刀盘的主视图。

图12是具有刀头更换单元的盾构掘进机的中央纵断面图。

图13是表示在牙轮钻头更换作业中刀头箱后退位置的刀头更换单元的中央横断面图。

图14是表示在牙轮钻头更换作业中刀头箱后退位置的刀头更换单元的中央纵断面图。

图15是表示在牙轮钻头更换作业中转动阀更换姿势的刀头更换单元的中央横断面图。

图16是表示在牙轮钻头更换作业中取出刀头箱和反力承受块的状态的刀头更换单元的中央横断面图。

图17表示第一实施例的变形例，是表示在牙轮钻头更换作业中取出刀头箱的状态的刀头更换单元的中央横断面图。

图18表示本发明刀头更换单元的第二实施例，是表示刀头更换单元的配置方式的主刀盘轮辐的主视图。

图19是主刀盘轮辐的纵断面图。

图20是图18所示的C－C断面图。

图21A是表示牙轮钻头挖掘位置的刀头更换单元的中央纵断面图。

图21B是表示刀头箱后退位置的刀头更换单元的中央纵断面图。

图21C是表示取出刀头箱的状态的刀头更换单元的中央纵断面图。

具体实施方式

对本发明的实施例进行说明。

（实施例1）

下面对作为本发明盾构掘进机（挖掘机）的刀头更换装置的刀头更换单元的实施例进行说明。

（第一实施例）

参照图1～图16对第一实施例进行说明。

[盾构掘进机]

如图12所示，在圆筒形的盾构主体（挖掘机主体）11的前部，设置有保持掘进面崩落土压的压力隔壁12，旋转环构件14通过旋转轴承13绕作为挖掘机轴线的盾构轴心O转动自如地支承在该压力隔壁12上。多个支撑腿15在该旋转环构件14上设置成向前方突出，圆形的刀盘16支承于这些支撑腿15的前端部。在压力隔壁12的后部形成保持在大气压的大气压室19，在该大气压室19中设置有驱动刀盘16转动的刀盘驱动装置17。该刀盘驱动装置17包括：齿圈17a，设置在旋转环构件14的背面；多个驱动小齿轮17b，与该齿圈17a啮合；以及多个转动驱动装置（油压式或电动式发动机）17c，分别驱动所述驱动小齿轮17b转动。此外，在压力隔壁12上设置有排土用螺旋式输送装置18，该排土用螺旋式输送装置18将刀盘16挖掘的沙土保持为掘进面崩落土压，并从压力隔壁12的前部向大气压室19侧排出。

如图11所示，刀盘16包括：多个主轮辐构件21，从配置在盾构轴心O上的中心构件20沿半径方向延伸；多个扇形的中间面板22，配置在主轮辐构件21之间；以及中间环构件23和外周环构件24，配置在以盾构轴心O为中心的周向，并连接主轮辐构件21和中间面板22。在这些构件21～24之间形成有沙土导入口25，用于导入挖掘的沙土。

所述主轮辐构件21配置有本发明的多个刀头更换单元30。在各刀头更换单元30上设置有粉碎岩盘和砾石的牙轮钻头31，牙轮钻头31分别绕半径方向的半径轴线OR转动自如。全部的刀头更换单元30上设置的牙轮钻头31配置在以盾构轴心O为中心的旋转半径各不相同的位置上，可以挖掘并粉碎不同的旋转部位。此外，在中心构件20上也设置有中心牙轮钻头，并且在各主轮辐构件21的两侧部位分别设置有多个固定刀头26。

如图12所示，在所述中心构件20的背面，面向气压室19设置有进人孔27，该进人孔27贯通压力隔壁12，从大气压室19连通主轮辐构件21内的作业空间28，作业人员可以从进人孔27进出作业空间28。

[刀头更换单元的第一实施例]

参照图1～图10、图13～图16对刀头更换单元的第一实施例进行说明。

如图1所示，主轮辐构件21由前面板21F、背面板21B和左右的侧面板21L、21R形成中空形，而且左右的侧面板21L、21R的后部向内侧倾斜，大体成梯形断面。从正面观察主轮辐构件21时，刀头更换单元30配置在从中心线向宽度方向的一方偏离规定距离的位置上，在宽度方向的另一方形成作业空间28。

如图2～图4所示，刀头更换单元30设置有壳体32，该壳体32连接前面板21F上形成的安装开口部21a和设置成贯穿背面板21B的排土管道21D。连通于排土管道21D的刀头收容通道33与盾构轴心O平行且沿着与刀盘16的前表面垂直的进退轴线OP，贯通形成于该壳体32。在该刀头收容通道33中形成有：在前表面开口的刀头收容部34；在该刀头收容部34的后部形成于半径轴线（后面叙述的转动轴线）OR的周围的圆柱形阀收容部35；以及在该阀收容部35的后方嵌合固定有反力承受衬套32E的衬套收容部36。此外，在该壳体32上形成有更换用开口部37，该更换用开口部37与阀收容部35连通，沿与进退轴线OP和刀盘16半径方向的半径轴线OR垂直的切线轴线（后面叙述的插拔轴线）OE，与作业空间28连通。通过铰链把更换用门37a开关自如地安装于更换用开口部37。

另外，在此使进退轴线OP与盾构轴心O平行，但设置牙轮钻头31的刀盘也可以在其前面板的外周侧向后方倾斜或弯曲。此外，牙轮钻头被设置成朝向与刀盘的前面板大体垂直（例如85°～95°）的方向进退，除此以外，也可以设置成相对于刀盘的前表面以例如倾斜45°～85°左右的规定角度进退。在这种情况下，即使牙轮钻头的进退轴线OP与刀盘的前面板大体垂直，牙轮钻头的进退轴线OP不与盾构轴心O平行，而是配置成相对于盾构轴心O倾斜规定角度。

此外，更换用开口部37形成在分别与进退轴线OP和半径轴线OR垂直的切线轴线OE方向上，但只要后面叙述的牙轮钻头31和反力承受块44可以进出，而且牙轮钻头31和反力承受块44可以收容在主刀盘轮辐21内的空间中，则更换用开口部37也可以相对于切线轴线OE倾斜规定角度，例如在向前方15°～向后方60°的范围内倾斜。

在所述阀收容部34内，圆筒形的转动阀39在半径轴线OR的周围配置成转动自如。该转动阀39具有圆筒形的外周板39a以及椭圆筒件39b，该椭圆筒件39b沿径向贯通设置于该外周板39a，并形成有装拆通道38，该装拆通道38被做成长径沿切线轴线OE的椭圆形断面，前表面开口部与刀头收容部34连通。此外，装拆通道38被做成直径比反力承受衬套32E的衬套排土通道49大。通过把转动阀39从使用装拆通道38的姿势转动90°，成为装拆通道38沿切线轴线OE的更换姿势，可以使该装拆通道38与更换用开口部37连通。

在此，使成为转动阀39的转动中心的半径轴线OR为相对于进退轴线OP和切线轴线OE垂直的方向，但也可以配置成使该半径轴线OR相对于盾构轴心O和切线轴线OE大体以90°（例如85°～95°）交叉，使转动阀39转动。

[刀头箱和反力承受块]

如图8所示，在所述装拆通道38中分别插拔自如地配置有刀头箱41和反力承受块44，该刀头箱41收容有牙轮钻头31，该反力承受块44使从该牙轮钻头31通过刀头箱41施加的挖掘反力，从反力承受衬套32E承受于壳体32。

如图7、图9所示，所述刀头箱41被做成椭圆形断面的筒形，并且椭圆形断面的箱体排土通道42沿进退轴线OP贯通所述刀头箱41，牙轮钻头31通过与半径轴线OR方向平行的轴部31a，转动自如地支承在该箱体排土通道42的前部。此外，在刀头箱41的后部、且在半径轴线OR方向的对称位置上，图4所示的一对凸轮辊43分别突出且设置成能够装拆。

所述反力承受块44包括：大径的块主体45，嵌合于装拆通道38；以及小径的导向筒46，设置成从该块主体45前表面的反力承受面45a向前方突出，并滑动自如地嵌合于刀头箱41的箱体排土通道42。这些块主体45和导向筒46分别被做成椭圆形断面的筒形，沿进退轴线OP方向的椭圆形断面的块排土通道47贯通形成在块主体45和导向筒46内。此外，块主体45的后部端面形成有沿转动阀39外周面的圆弧形的反力传递面45b。

因此，如图13所示，在装拆通道38与盾构轴心O平行的使用姿势下，壳体32的刀头收容部34、刀头箱41、反力承受块44和反力承受衬套32E直线状排列，箱体排土通道42、块排土通道47、衬套排土通道49和排土管道21D直线状连通。此外，在使转动阀39以半径轴线OR为中心沿图13的箭头方向转动90°的图15所示的更换姿势下，装拆通道38和更换用开口部37连通，可以在它们与作业空间28之间把刀头箱41和反力承受块44插入或抽出以进行更换。

图7所示的附图标记48是介于向刀头收容部34突出的刀头箱41和块主体45的反力承受面45a之间的左右一对销构件。这些销构件41在刀头箱41向刀头收容部34内突出移动的挖掘位置上，介于刀头箱41的背面和反力承受块45的反力承受面45a之间，把刀头箱41固定。这些销构件48从沿半径轴线OR方向贯通椭圆筒件39b的销插入孔40，沿装拆通道38的短径方向插拔自如地嵌合。利用这些销构件48把牙轮钻头31的挖掘反力从刀头箱41传递给反力承受块44，再从反力承受块44的反力传递面45b传递给壳体32的反力承受衬套32E。

[阀转动机构和刀头进退机构]

如图1、图5、图7所示，该刀头更换单元31设置有：阀转动机构51，设置在壳体32上，使转动阀39在使用姿势和更换姿势之间转动；以及刀头进退机构55，设置在转动阀39上，驱动刀头箱41在挖掘位置和位于装拆通道38内的后退位置之间进退。

所述阀转动机构51包括：圆弧形的内齿条52，安装在转动阀39的外周板39a内周面上的规定范围内；小齿轮53，通过支承构件转动自如地支承在壳体32上，与内齿条52啮合；以及阀转动手柄54，通过由链条和链轮构成的卷挂传动机构54a，驱动该小齿轮53转动。

所述刀头进退机构55包括：一对凸轮辊43，突出设置在刀头箱41的对称位置上；导向孔56，在转动阀39的椭圆筒件39b上沿进退方向形成，分别引导凸轮辊43的基部；一对进退用凸轮轴57，配置在椭圆筒件39b的外表面，绕进退轴线OP转动自如地被支承，在外周面上形成有分别与凸轮辊43的前端部卡合的凸轮槽57a；以及刀头进退手柄58，使这些进退用凸轮轴57通过涡轮装置58a、传动轴58b和卷挂传动机构58c而转动。

另外，也可以利用进给丝杠式机构、油压式缸或电动起重器等直线驱动装置，构成该刀头进退机构55。

[密封结构]

如图4和图10所示，该刀头更换单元30利用多个密封件隔水，以防止向作业空间28漏水。

即，第一密封件61设置在刀头箱41的前端部外周，在挖掘位置用第一密封件61对壳体32的刀头收容部34的内周面和刀头箱41的外周面之间的间隙进行隔水。

此外，对转动阀39分别设置有第二密封件62A、62B和第三密封件63A、63B。第二密封件62A、62B在阀收容部35的内周面被设置成分别包围阀收容部35的开口面和背面开口部的开口面，对阀收容部35的内周面和转动阀39的外周板39a之间的滑动间隙进行密封。此外，第三密封件63A、63B在转动阀39的外周板39a的两个端面附近沿全周设置，对转动阀39的外周板39a和阀收容部35的内周面之间的滑动间隙进行密封。此外，如图9所示，在反力承受块44上，第四密封件64沿全周安装在块主体45的外周面上，对反力承受块44和装拆通道38之间的间隙进行密封，并且第五密封件65沿全周安装在导向筒46的前端部外周上，对导向筒46的反力承受块44和箱体排土通道42之间的间隙进行密封。

因此，在刀头箱41位于挖掘位置的情况下，用第一密封件61防止要流入转动阀39和阀收容部35之间的间隙的泥水和小直径的砾石流入到刀头收容部34内，而且用第二密封件62A、62B和第三密封件63A、63B防止向作业空间28漏水。

此外，在刀头箱41的后退位置上，用第一密封件61对装拆通道38的内表面和刀头箱41之间的间隙进行密封。而且用第二密封件62A、62B和第三密封件63A、63B防止从转动阀39和阀收容部35的间隙向作业空间28漏水。此外，在使转动阀39从使用姿势转动90°到更换姿势时，也用第二密封件62A、62B、第三密封件63A、63B、第四密封件64和第五密封件65，防止向作业空间28漏水。

[牙轮钻头的更换]

对上述结构的牙轮钻头31的更换顺序进行说明。

1）在从刀头箱41收容在刀头收容部34中的挖掘位置更换磨损的牙轮钻头31的情况下，使刀盘16停止在规定位置，作业人员从进人孔27进入到主轮辐构件21内的作业空间28中，进行更换作业。

2）在把一对销构件48从销插入口40拔出后，操作刀头进退手柄58，使进退用凸轮轴57转动，通过凸轮辊43使刀头箱41从挖掘位置后退到装拆通道38内的后退位置。

3）操作阀转动手柄54，使转动阀39从使用姿势转动90°到更换姿势，使装拆通道38的背面开口部面对更换用开口部37。

4）打开更换用门37a，使用起重器等作业工具，把反力承受块44从装拆通道38通过更换用开口部37向切线轴线OE方向拉出，向作业空间28中取出。然后使刀头箱41向背面开口部侧后退，把凸轮辊43从刀头箱41取下，在凸轮辊43从导向孔56脱离后，把刀头箱41从装拆通道38拉出，从更换用开口部37向作业空间28取出。

5）把安装了新的牙轮钻头31的刀头箱41从更换用开口部37插入装拆通道38，把凸轮辊43安装在刀头箱41上，推入到装拆通道38的里侧，使凸轮辊43嵌合于导向孔56，并且嵌合于进退用凸轮轴57的凸轮槽57a。然后，把反力承受块44从作业空间28通过更换用开口部37嵌入装拆通道38。

6）在关闭更换用门37a后，操作阀转动手柄54，使转动阀39从更换姿势转动90°到使用姿势，使装拆通道38的正面开口部与刀头收容部34一致。

7）操作刀头进退手柄58，使进退用凸轮轴57转动，通过凸轮辊43使刀头箱41从装拆通道38内的后退位置沿进退轴线OP方向突出移动到刀头收容部34内，并停止在挖掘位置上。然后，把销构件48分别从销插入口40插入，嵌入刀头箱41的背面和反力承受块44的反力承受面45a之间，固定刀头箱41。

按照上述实施例1，使收容在转动阀39的装拆通道38中的刀头箱41朝向在主刀盘轮辐21前表面开口的刀头收容部34突出移动，固定后进行挖掘，所以阀收容部35中的转动阀39的滑动间隙被刀头箱41封闭，不会在主刀盘轮辐21的前表面露出，不会直接暴露在挖掘部的泥水压力下。

此外，分别用刀头箱41周围的第一密封件61和阀收容部35的前表面开口部周围的第二密封件62A，对滑动间隙良好地进行隔水。因此，泥水压力不会由转动阀39的滑动间隙直接承受，也不会有碎片流入。由此，可以对转动阀39和阀收容部35之间的滑动间隙良好地进行密封，可以提高密封性能，可以使转动阀39顺利转动。

此外，在装拆通道38背面侧，可以把从刀头箱41通过销构件48传递的挖掘反力，通过反力承受块44承受于壳体32的反力承受衬套32E上，可以有效地承受施加在刀盘31上的大的挖掘反力。

此外，通过把反力承受块44从装拆通道38中拔出，然后把刀头箱41从装拆通道38中拔出，可以容易地更换牙轮钻头31。

此外，可以把牙轮钻头31挖掘的挖掘物从箱体排土通道42通过块排土通道47和衬套排土通道49，顺利地向排土管道21D排出，可以良好地粉碎岩盘和砾石。

（第一实施例的变形例）

图17表示使实施例1中的转动阀39的转动方向朝向相反方向转动90°，可以首先且仅取出刀头箱41。另外，在更换刀头箱41时，凸轮辊43产生妨碍，通过把刀头进退机构55的进退用凸轮轴57取下后再取下凸轮辊43，可以解决该问题。在该变形例中，也可以把反力承受块44固定在转动阀39上，或把反力承受块44和转动阀39一体成形。

按照该第一实施例的变形例，除了具有第一实施例的效果以外，由于仅取出刀头箱31即可，所以可以更容易地进行牙轮钻头31的更换作业。

（第二实施例）

根据图18～图20对刀头更换单元的第二实施例进行说明。此外，与第一实施例相同的构件采用相同的附图标记，并省略了说明。

该刀头更换单元70分开配置在主刀盘轮辐21的左右两侧，并且使收容在壳体71中的转动阀75绕切线轴线（转动轴）OE转动，从上方或下方更换牙轮钻头31。

如图18所示，在主刀盘轮辐21上，为了使挖掘位置偏移且形成内部的作业空间28，刀头更换单元70在半径轴线（插拔轴线）OR方向隔开间隔L配置，并且在切线轴线OE方向隔开间隔W配置，从正面观察主刀盘轮辐21时，左右的牙轮钻头31被配置在沿半径方向位置偏移的锯齿形的位置上。

如图20、图21所示，在贯通壳体71而形成的刀头收容通道33中，从前表面依次形成刀头收容部34和阀收容部35。此外，在阀收容部35背面侧，反力承受部72与壳体71设置成一体。在该反力承受部72的轴心部形成承受部排土通道73。此外，在转动阀75的装拆通道38背面侧一体形成反力承受部76，防止反力承受块44脱出。此外，在该反力承受部76的轴心部形成有连通排土通道77。由此，施加在牙轮钻头31上挖掘反力从刀头箱41通过反力承受块44、反力承受部76，由整个转动阀75承受，再从转动阀75通过反力承受部72承受于壳体71。

在壳体71上，在半径轴线OR方向的一方（外周侧的表面）[或者也可以是半径轴线OR方向的另一方（盾构轴心O侧的表面）]，形成具有开关门74a的更换用开口部74。

如图19所示，该刀头更换单元70与实施例1的结构相同，设置有使转动阀75绕切线轴线OE转动的阀转动机构51、以及使牙轮钻头31在挖掘位置和后退位置之间进退的刀头进退机构54。

在上述结构中，如图21A～图21C所示，利用刀头进退机构54使转动阀75从挖掘位置的刀头收容部34后退到后退位置的装拆通道38内，再利用阀转动机构51使转动阀75绕切线轴线OE转动90°，使装拆通道38的前表面面对更换用开口部74。由此，与第一实施例的变形例相同，可以把刀头箱41从更换用开口部74向作业空间28取出。

按照上述第二实施例，可以具有与第一实施例及其变形例相同的作用效果。此外，可以在主刀盘轮辐21上配置多个刀头更换单元70，适用于大型的挖掘机。

Claims

1.一种挖掘机的刀头更换装置，包括：刀盘，绕挖掘机轴线转动自如地支承在挖掘机主体的前部；牙轮钻头，配置在所述刀盘的前表面，粉碎岩盘和砾石；以及作业空间，形成在所述刀盘内，能用于对磨损的所述牙轮钻头进行更换，所述挖掘机的刀头更换装置的特征在于，

在刀盘的前部设置有壳体，

在所述壳体上沿所述牙轮钻头进退的进退轴线形成有刀头收容通道，

所述刀头收容通道设置有在刀盘前表面开口的刀头收容部和形成在后部的阀收容部，

在所述壳体上，在相对于所述进退轴线隔开规定角度的插拔轴线方向上，形成有连通所述阀收容部和所述作业空间的更换用开口部，

在所述阀收容部内设置有转动阀，所述转动阀绕与所述进退轴线和所述插拔轴线基本垂直的转动轴线转动自如，

所述转动阀形成有连通所述刀头收容部的装拆通道，

在所述装拆通道内，插拔自如地配置具有所述牙轮钻头的所述刀头箱，

通过使所述转动阀转动规定角度，使所述装拆通道与所述更换用开口部连通，能在所述装拆通道和所述作业空间之间插拔刀头箱，

在所述转动阀上设置有刀头进退机构，所述刀头进退机构使所述刀头箱在所述装拆通道和所述刀头收容部之间进退移动，

设置有对所述刀头箱和所述阀收容部之间的间隙进行隔水的第一密封件，

在所述转动阀的外周面上，设置有对所述装拆通道的开口部周围和所述阀收容部的内表面之间的间隙进行隔水的第二密封件。

2.根据权利要求1所述的挖掘机的刀头更换装置，其特征在于，

在所述转动阀的所述装拆通道中，在所述刀头箱的背面侧设置有反力承受块，所述反力承受块把所述牙轮钻头的挖掘反力传递并承受于所述壳体，

在所述阀收容部内，在所述刀头箱和所述反力承受块之间嵌脱自如地设置有传递挖掘反力的销构件。

3.根据权利要求1或2所述的挖掘机的刀头更换装置，其特征在于，

所述刀头收容通道贯通所述刀盘而形成，

所述装拆通道贯通所述转动阀而形成，

所述反力承受块插拔自如地配置于所述装拆通道，

所述反力承受块从所述转动阀的所述装拆通道的背面开口部通过所述更换用开口部，相对于所述作业空间插拔自如。

4.根据权利要求3所述的挖掘机的刀头更换装置，其特征在于，

在所述刀头箱上，沿所述进退轴线方向贯通形成有收容所述牙轮钻头的箱体排土通道，

在所述反力承受块上，沿所述进退轴线方向贯通形成有与所述箱体排土通道连通的块排土通道，

所述牙轮钻头挖掘的挖掘物能从所述箱体排土通道通过所述块排土通道向所述刀盘的背面侧排出。