CN103397890B - 用于盾构机滚刀安装的定位装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于盾构机滚刀安装的定位装置，其用于为盾构机的滚刀在刀盘上划定安装位置，它包括呈弓型的悬臂梁、可拆卸连接于悬臂梁上的夹具、用于支撑/调整悬臂梁的支撑部以及夹设于夹具上的滚刀模型，悬臂梁的内轮廓线与刀盘的任意一直径截面轮廓线相匹配，且其上开设有与各个滚刀安装位置相对应的连接孔，夹具连接于连接孔上，其包括与悬臂梁相连接的柄部、用于夹设滚刀模型的夹爪部。本发明利用架设于刀盘上方的悬臂梁、夹具以及滚刀模型定位滚刀的安装位置，不同的安装位置只需旋转悬臂梁以及调整夹具与悬臂梁的连接位置便能确定滚刀位置，操作简单，精确度高。

Description

用于盾构机滚刀安装的定位装置及其使用方法

技术领域

本发明涉盾构机领域，特别涉及一种用于盾构机滚刀安装的定位装置及其使用方法。

背景技术

盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。滚刀是盾构机硬岩刀盘中极为重要的部件，一般单把滚刀与滚刀刀箱重量有200kg左右，在刀盘上设定滚刀安装位置时不可能利用滚刀画出滚刀安装位置，因此需要设计一种能够便捷地定位滚刀安装位置的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于盾构机滚刀安装的定位装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于盾构机滚刀安装的定位装置，其用于为盾构机的滚刀在刀盘上划定安装位置，它包括悬臂梁、可拆卸连接于所述的悬臂梁上的夹具、用于支撑/调整悬臂梁的支撑部以及夹设于所述的夹具上的滚刀模型，所述的悬臂梁的内轮廓线与所述的刀盘的任意一直径或半径截面轮廓线相匹配，且其上开设有与各个滚刀安装位置相对应的连接孔，所述的夹具连接于所述的连接孔上，其包括与悬臂梁相连接的柄部、用于夹设滚刀模型的夹爪部。

优化的，每个夹具在所述的悬臂梁上均有与其对应的两个连接孔，所述的柄部开设有两个与所述的连接孔分别对应的腰型孔，所述的柄部与所述的悬臂梁通过穿设于所述的连接孔和腰型孔内的螺栓相连接。

优化的，当悬臂梁与所述的刀盘的任意一半径截面轮廓线相匹配时，所述的支撑部包括使所述的悬臂梁转动连接于刀盘中心的中支架以及一个用于支撑所述的悬臂梁端部的侧支架，所述的中支架连接于刀盘的中心且与悬臂梁的另一端相连接。

优化的，当所述的悬臂梁与所述的刀盘的任意一直径截面轮廓线相匹配时，所述的支撑部包括两个个分别支撑于所述的悬臂梁两端的侧支架以及支撑于所述的悬臂梁中间的中支架，所述的中支架连接于刀盘的中心。

进一步地，所述的侧支架包括圆盘形的且开设有螺纹孔的底座、与所述的底座相垂直且固定连接的下支杆、穿设于所述的下支杆内且与其相螺纹连接的上支杆、与所述的上支杆的螺纹段相螺纹连接且用于固定上支杆的螺母、固定于所述的上支杆的上端部且与其相垂直的平板，螺纹连接的上支杆和下支杆可以调整悬臂梁的水平度，并且可以通过螺母在需要的位置进行固定拧紧，所述的悬臂梁架设于所述的平板上，所述的中支架包括连接于所述的刀盘端面的中心的承台、垂直固定于所述的承台上的套筒以及用于固定悬臂梁的固定螺栓，所述的悬臂梁中心开设有中心孔，所述的中心孔套设于所述的套筒上，所述的固定螺栓螺纹连接于所述的套筒使得悬臂梁固定于套筒上。

更进一步地，每个所述的平板的上端面开设有一个凹槽，每个所述的凹槽内放置有一个钢球，所述的悬臂梁的两端分别架设于两个钢球上。

进一步地，所述的悬臂梁的截面呈“T”型，位于上方的板为横板，垂直固定于其中间的为竖板，所述的连接孔开设在所述的竖板上，所述的悬臂梁上还均匀设置有与所述的横板和所述的竖板均垂直固定连接的加强筋。

本发明还提供了一种上述用于盾构机滚刀安装的定位装置的使用方法，其包括以下步骤：

a、将刀盘放置在水平的平台上；

b、将中支架固定在刀盘中心处；

c、调节侧支架的高度，通过水平仪测定确认悬臂梁处于水平状态，再调整夹具固定于腰型孔内的位置，从而调节夹具的高度，方便水平误差的调整与补偿；

d、旋转悬臂梁，依据滚刀安装图纸确定刀盘上的每个轨迹上的滚刀的定位位置；

e、通过定位滚刀模型，从而在刀盘结构上划线定位；

f、滚刀连同滚刀刀箱一起按照划线的位置安装，然后根据定位工具微调。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明利用架设于刀盘上方的悬臂梁、夹具以及滚刀模型定位滚刀的安装位置，不同的安装位置只需旋转悬臂梁以及调整夹具与悬臂梁的连接位置便能确定滚刀位置，操作简单，精确度高。

附图说明

附图1为本用于盾构机滚刀安装的定位装置架设于刀盘上时的机构示意图；

附图2为附图1中用于盾构机滚刀安装的定位装置的左视图；

附图3为夹具的主视图；

附图4为夹具的俯视图；

附图5为悬臂梁、夹具以及滚刀模型的连接结构示意图；

附图6为中支架的结构示意图；

附图7为侧支架的主视图；

附图8为底座的俯视图；

附图9为平板的主视图；

附图10为滚刀与刀盘的连接示意图；

以上附图中：1、悬臂梁；2、夹具；4、滚刀模型；5、刀盘；6、滚刀；11、竖板；12、横板；13、中心孔；14、加强筋；21、柄部；22、夹爪部；30、固定螺栓；31、底座；32、下支杆；33、上支杆；34、螺母；35、平板；36、侧支架；37、中支架；38、承台；39、套筒；111、连接孔；211、腰型孔；351、凹槽；352、钢球。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

本用于盾构机滚刀安装的定位装置用于为盾构机的滚刀6在刀盘5上划定安装位置，如图1所示，它包括悬臂梁1、夹具2、支撑部以及滚刀模型4。

夹具2包括与悬臂梁1相连接的柄部21、用于夹设滚刀模型4的夹爪部22。

悬臂梁1的内轮廓线与刀盘5的任意一直径或半径所在的端部轮廓线相匹配，在本实施例中，悬臂梁1的内轮廓线与刀盘5的任意一半径所在的截面轮廓线相匹配，悬臂梁1的截面呈“T”型，位于上方的板为横板12，垂直固定于其中间的为竖板11，竖板11上开设有与各个滚刀安装位置相对应的连接孔111，每个夹具2在悬臂梁1上均有与其对应的两个连接孔111，柄部21开设有两个与连接孔111分别对应的腰型孔211，柄部21与悬臂梁1通过穿设于连接孔111和腰型孔211内的螺栓相连接，由于连接孔111与腰型孔211相连接，因此可以根据需要调整夹具2与刀盘5的间距。为了保证悬臂梁1中段始终保持平直，悬臂梁1上还均匀设置有与横板12和竖板11均垂直固定连接的加强筋14。

支撑部包括使悬臂梁1转动连接于刀盘5中心的中支架37以及一个用于支撑悬臂梁1端部的侧支架36，中支架37连接于刀盘5的中心且与悬臂梁1的另一端相连接。

侧支架36包括圆盘形的且开设有螺纹孔的底座31、与底座31相垂直且固定连接的下支杆32、穿设于下支杆32内且与其相螺纹连接的上支杆33、与上支杆33的螺纹段相螺纹连接且用于固定上支杆33的螺母34、固定于上支杆33的上端部且与其相垂直的平板35，悬臂梁1架设于平板35上。为了便于调节悬臂梁1的水平度，平板35的上端面开设有一个凹槽351，每个凹槽351内放置有一个钢球352，悬臂梁1的两端分别架设于两个钢球352上。通过旋动上支杆33，调节悬臂梁1的水平度，在调平后旋紧螺母34使悬臂梁固定。

中支架37包括连接于刀盘5端面的中心的承台38、垂直固定于承台38上的套筒39以及用于固定悬臂梁1的固定螺栓30，悬臂梁1中心开设有中心孔13，中心孔13套设于套筒39上，固定螺栓30螺纹连接于套筒39使得悬臂梁1固定于套筒39上。在一个角度上的滚刀位置好后，旋松固定螺栓30，旋转悬臂梁1便能进行下一角度的滚刀位置的确定工作。

本用于盾构机滚刀安装的定位装置的使用方法，其包括以下步骤：

a、将刀盘5放置在水平的平台上；

b、将中支架37固定在刀盘5中心处；

c、调节侧支架36的高度，通过水平仪测定确认悬臂梁1处于水平状态，再调整夹具固定于腰型孔内的位置，从而调节夹具的高度，方便水平误差的调整与补偿；

d、旋转悬臂梁1，依据滚刀安装图纸确定刀盘5上的每个轨迹上的滚刀的定位位置；

e、通过定位滚刀模型4，从而在刀盘结构上划线定位；

f、滚刀6连同滚刀刀箱一起按照划线的位置安装，然后根据定位工具微调。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于盾构机滚刀安装的定位装置，其用于为盾构机的滚刀（6）在刀盘（5）上划定安装位置，其特征在于：它包括悬臂梁（1）、可拆卸连接于所述的悬臂梁（1）上的夹具（2）、用于支撑/调整悬臂梁（1）的支撑部以及夹设于所述的夹具（2）上的滚刀模型（4），所述的悬臂梁（1）的内轮廓线与所述的刀盘（5）的任意一直径或半径截面轮廓线相匹配，且其上开设有与各个滚刀安装位置相对应的连接孔（111），所述的夹具（2）连接于所述的连接孔（111）上，其包括与悬臂梁（1）相连接的柄部（21）、用于夹设滚刀模型（4）的夹爪部（22）。

2.根据权利要求1所述的用于盾构机滚刀安装的定位装置，其特征在于：每个夹具（2）在所述的悬臂梁（1）上均有与其对应的两个连接孔（111），所述的柄部（21）开设有两个与所述的连接孔（111）分别对应的腰型孔（211），所述的柄部（21）与所述的悬臂梁（1）通过穿设于所述的连接孔（111）和腰型孔（211）内的螺栓相连接。

3.根据权利要求1所述的用于盾构机滚刀安装的定位装置，其特征在于：当悬臂梁（1）与所述的刀盘（5）的任意一半径截面轮廓线相匹配时，所述的支撑部包括使所述的悬臂梁（1）转动连接于刀盘（5）中心的中支架（37）以及一个用于支撑所述的悬臂梁（1）端部的侧支架（36），所述的中支架（37）连接于刀盘（5）的中心且与悬臂梁（1）的另一端相连接。

4.根据权利要求1所述的用于盾构机滚刀安装的定位装置，其特征在于：当所述的悬臂梁（1）与所述的刀盘（5）的任意一直径截面轮廓线相匹配时，所述的支撑部包括两个个分别支撑于所述的悬臂梁（1）两端的侧支架（36）以及支撑于所述的悬臂梁（1）中间的中支架（37），所述的中支架（37）连接于刀盘（5）的中心。

5.根据权利要求3或4所述的用于盾构机滚刀安装的定位装置，其特征在于：所述的侧支架（36）包括圆盘形的且开设有螺纹孔的底座（31）、与所述的底座（31）相垂直且固定连接的下支杆（32）、穿设于所述的下支杆（32）内且与其相螺纹连接的上支杆（33）、与所述的上支杆（33）的螺纹段相螺纹连接且用于固定上支杆（33）的螺母（34）、固定于所述的上支杆（33）的上端部且与其相垂直的平板（35），螺纹连接的上支杆（33）和下支杆（32）可以调整悬臂梁（1）的水平度，并且可以通过螺母（34）在需要的位置进行固定拧紧，所述的悬臂梁（1）架设于所述的平板（35）上，所述的中支架（37）包括连接于所述的刀盘（5）端面的中心的承台（38）、垂直固定于所述的承台（38）上的套筒（39）以及用于固定悬臂梁（1）的固定螺栓（30），所述的悬臂梁（1）中心开设有中心孔（13），所述的中心孔（13）套设于所述的套筒（39）上，所述的固定螺栓（30）螺纹连接于所述的套筒（39）使得悬臂梁（1）固定于套筒（39）上。

6.根据权利要求5所述的用于盾构机滚刀安装的定位装置，其特征在于：每个所述的平板（35）的上端面开设有一个凹槽（351），每个所述的凹槽（351）内放置有一个钢球（352），所述的悬臂梁（1）的两端分别架设于两个钢球（352）上。

7.根据权利要求1所述的用于盾构机滚刀安装的定位装置，其特征在于：所述的悬臂梁（1）的截面呈“T”型，位于上方的板为横板（12），垂直固定于其中间的为竖板（11），所述的连接孔（111）开设在所述的竖板（11）上，所述的悬臂梁（1）上还均匀设置有与所述的横板（12）和所述的竖板（11）均垂直固定连接的加强筋（14）。

8.一种权利要求1～7中任一用于盾构机滚刀安装的定位装置的使用方法，其特征在于，其包括以下步骤：

a、将刀盘（5）放置在水平的平台上；

b、将中支架（37）固定在刀盘（5）中心处；

c、调节侧支架（36）的高度，通过水平仪测定确认悬臂梁（1）处于水平状态，再调整夹具（2）固定于腰型孔（211）内的位置，从而调节夹具（2）的高度，方便水平误差的调整与补偿；

d、旋转悬臂梁（1），依据滚刀安装图纸确定刀盘（5）上的每个轨迹上的滚刀的定位位置；

e、通过定位滚刀模型（4），从而在刀盘结构上划线定位；

f、滚刀（6）连同滚刀刀箱一起按照划线的位置安装，然后根据定位工具微调。