CN108979650A - 一种盾构机刀盘自动换刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盾构机刀盘自动换刀装置,包括箱体；箱体内设有转动的带刀轴，带刀轴一端固设同轴心的棘轮，带刀轴的侧壁上设有多个刀具，多个刀具设置在同一竖直平面上，箱体上设有刀具槽口，刀具槽口与刀具位置对应；本发明一种盾构机刀盘自动换刀装置，配合使用带刀轴、刀具、棘轮、推动油缸、卡位千斤顶及推动千斤顶，实现了自动化换刀工艺，解决了人工进行换刀存在的狭小空间内操作不便，操作人员换刀时容易发生跌倒碰撞伤害等问题，同时大幅度减少了盾构机换刀停机时间，有效提高了施工工程效率。

Description

一种盾构机刀盘自动换刀装置

技术领域

本发明属于隧道掘进盾构机领域，尤其是涉及一种盾构机刀盘自动换刀装置。

背景技术

在现有技术条件下，刀盘位于盾构机最前端，用于直接接触土层或岩石，承受较大的压力和扭力。刀盘的前端面和侧柱面被土层或岩石包围，后端面与前盾和主驱动相连接，形成一个密闭空间。由于刀盘受力较大，所以刀盘的支撑加强筋较多较厚，造成空间狭小。与此同时，该空间环境也是最差的，挖掘出来的泥土或石砾等都堆积在刀盘与前盾间的空间里，灰尘泥浆较厚，操作人员进入后容易发生打滑跌倒磕碰的事故。而盾构机刀具在接触砂砾层或硬岩层时，刀具磨损严重，需要不定期换刀。在需要更换刀具时，操作人员进入进出很困难，身体不能够伸展进行操作，也容易发生打滑跌倒磕碰的事故。因此在现有技术条件下，盾构机换刀工作既耗费时间、人力，同时又具较大的危险性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种盾构机刀盘自动换刀装置，配合使用带刀轴、刀具、棘轮、推动油缸、卡位千斤顶及推动千斤顶，实现了自动化换刀工艺，有效解决了人工进行换刀存在的狭小空间内操作不便，操作人员换刀时容易发生跌倒碰撞伤害等问题，同时大幅度减少了盾构机换刀停机时间，有效提高了施工工程效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种盾构机刀盘自动换刀装置，包括箱体；箱体内设有转动的带刀轴，带刀轴一端固设同轴心的棘轮，带刀轴的侧壁上设有多个刀具，多个刀具设置在同一竖直平面上，箱体上设有刀具槽口，刀具槽口与刀具位置对应；箱体内壁上设有推动油缸，推动油缸的活塞杆头与摇杆固定连接，摇杆与推动千斤顶固定连接，推动千斤顶顶杆伸出后与棘轮的棘齿相啮合；箱体上设有卡位千斤顶，卡位千斤顶顶杆伸出后与棘轮的棘齿相啮合止回。

在本发明的实际应用中，箱体焊接在刀盘辐条上，刀盘旋转时带动自动换刀装置转动；当需要进行换刀时，卡位千斤顶顶杆回收，推动油缸的活塞杆头向前伸出，带动摇杆旋转，进一步摇杆带动推动千斤顶旋转，此时推动千斤顶顶杆伸出与棘轮的棘齿相啮合，由于棘轮固连带刀轴，所以最终带动带刀轴上的刀具进行旋转换刀。当棘轮被转动到所需角度后，卡位千斤顶顶杆伸出与棘轮的棘齿相啮合止回，实现棘轮固定，此时推动千斤顶收回顶杆，推动油缸的活塞杆头回缩，实现摇杆复位，完成一个动作周期；在自动换刀过程中，可通过一个动作周期或多个动作周期实现所需要的刀位。

进一步的，摇杆一端以带刀轴为转轴转动，摇杆另一端与推动油缸的活塞杆头铰接。

进一步的，摇杆固定连接安装板，推动千斤顶固设在安装板上。

摇杆以带刀轴为转轴，实现圆周运动，进而带动推动千斤顶以带刀轴为中心，进行圆周运动。

进一步的，箱体内壁上设有油缸安装座，推动油缸底座铰接在油缸安装座上。

进一步的，多个刀具以带刀轴为中心等距设置。

进一步的，棘轮与带刀轴是键传动连接。

键传动保证了棘轮和带刀轴动力传动的稳定性。

本装置外形尺寸大约为850mm×1100mm×730mm。

相对于现有技术，本发明一种盾构机刀盘自动换刀装置，具有以下优势：

本发明一种盾构机刀盘自动换刀装置，配合使用带刀轴、刀具、棘轮、推动油缸、卡位千斤顶及推动千斤顶，实现了自动化换刀工艺，解决了人工进行换刀存在的狭小空间内操作不便，操作人员换刀时容易发生跌倒碰撞伤害等问题，同时大幅度减少了盾构机换刀停机时间，有效提高了施工工程效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例一种盾构机刀盘自动换刀装置第一结构示意图；

图2为本发明实施例一种盾构机刀盘自动换刀装置第二结构示意图。

附图标记说明：

1-刀盘辐条；2-箱体；3-刀具；4-带刀轴；5-摇杆；6-棘轮；7-推动油缸；8-卡位千斤顶；9-推动千斤顶；10-安装板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-2所示，一种盾构机刀盘自动换刀装置，包括箱体2；箱体2内设有转动的带刀轴4，带刀轴4一端固设同轴心的棘轮6，带刀轴4的侧壁上设有多个刀具3，多个刀具3设置在同一竖直平面上，箱体2上设有刀具槽口，刀具槽口与刀具3位置对应；箱体2内壁上设有推动油缸7，推动油缸7的活塞杆头与摇杆5固定连接，摇杆5与推动千斤顶9固定连接，推动千斤顶9顶杆伸出后与棘轮6的棘齿相啮合；箱体2上设有卡位千斤顶8，卡位千斤顶8顶杆伸出后与棘轮6的棘齿相啮合止回。

在本发明的实际应用中，箱体2焊接在刀盘辐条1上，刀盘旋转时带动自动换刀装置转动；当需要进行换刀时，卡位千斤顶8顶杆回收，推动油缸7的活塞杆头向前伸出，带动摇杆5旋转，进一步摇杆5带动推动千斤顶9旋转，此时推动千斤顶9顶杆伸出与棘轮6的棘齿相啮合，由于棘轮6固连带刀轴4，所以最终带动带刀轴4上的刀具3进行旋转换刀。当棘轮6被转动到所需角度后，卡位千斤顶8顶杆伸出与棘轮6的棘齿相啮合止回，实现棘轮6固定，此时推动千斤顶9收回顶杆，推动油缸7的活塞杆头回缩，实现摇杆5复位，完成一个动作周期；在自动换刀过程中，可通过一个动作周期或多个动作周期实现所需要的刀位。

如图1-2所示，摇杆5一端以带刀轴4为转轴转动，摇杆5另一端与推动油缸7的活塞杆头铰接。

如图1-2所示，摇杆5固定连接安装板10，推动千斤顶9固设在安装板10上。

摇杆5以带刀轴4为转轴，实现圆周运动，进而带动推动千斤顶9以带刀轴4为中心，进行圆周运动。

如图1-2所示，箱体2内壁上设有油缸安装座，推动油缸7底座铰接在油缸安装座上。

如图1-2所示，多个刀具3以带刀轴4为中心等距设置。

如图1-2所示，棘轮6与带刀轴4是键传动连接。

键传动保证了棘轮6和带刀轴4动力传动的稳定性。

本装置外形尺寸大约为850mm×1100mm×730mm。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种盾构机刀盘自动换刀装置，其特征在于：包括箱体(2)；所述箱体(2)内设有转动的带刀轴(4)，所述带刀轴(4)一端固设同轴心的棘轮(6)，所述带刀轴(4)的侧壁上设有多个刀具(3)，多个所述刀具(3)设置在同一竖直平面上，所述箱体(2)上设有刀具槽口，所述刀具槽口与所述刀具(3)位置对应；所述箱体(2)内壁上设有推动油缸(7)，所述推动油缸(7)的活塞杆头与摇杆(5)固定连接，所述摇杆(5)与推动千斤顶(9)固定连接，所述推动千斤顶(9)顶杆伸出后与所述棘轮(6)的棘齿相啮合；所述箱体(2)上设有卡位千斤顶(8)，所述卡位千斤顶(8)顶杆伸出后与所述棘轮(6)的棘齿相啮合止回。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机刀盘自动换刀装置，其特征在于：所述摇杆(5)一端以所述带刀轴(4)为转轴转动，所述摇杆(5)另一端与所述推动油缸(7)的活塞杆头铰接。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机刀盘自动换刀装置，其特征在于：所述摇杆(5)固定连接安装板(10)，所述推动千斤顶(9)固设在所述安装板(10)上。

4.根据权利要求3所述的一种盾构机刀盘自动换刀装置，其特征在于：所述箱体(2)内壁上设有油缸安装座，所述推动油缸(7)底座铰接在所述油缸安装座上。

5.根据权利要求1所述的一种盾构机刀盘自动换刀装置，其特征在于：多个所述刀具(3)以所述带刀轴(4)为中心等距设置。

6.根据权利要求1所述的一种盾构机刀盘自动换刀装置，其特征在于：所述棘轮(6)与所述带刀轴(4)是键传动连接。