CN109441466B - 一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒，涉及盾构机技术领域，该内刀筒自动定心式常压换刀装置，包括内刀筒，内刀筒的外壁由耐磨层和防腐层组成，耐磨层设置于内刀筒的外表面，防腐层设置于耐磨层的下表面，内刀筒的一端设置有内刀筒安装座，内刀筒安装座上设置有多个安装螺栓，内刀筒的另一端设置有刀具，刀具的一端贯穿至内刀筒的内部，内刀筒的内部设置有刀盘，刀盘的一侧固定连接有双V型刀座，刀具的一侧固定连接有楔块。该内刀筒自动定心式常压换刀装置，增强了内刀筒的机械强度，避免内刀筒在高强度的工作环境下磨损严重，增强了内刀筒的抗腐蚀性，延长了内刀筒的使用寿命。

Description

一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，具体为一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒。

背景技术

盾构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。

目前，盾构法隧道施工广泛应用于城市地铁、公路隧道建设中。随着过江、过河及海底隧道建设项目的增多，地质条件及施工技术难度也越来越大，尤其是在复杂地质条件，长距离盾构施工过程中，当刀盘刀具磨损严重，掘进速度将下降，刀盘扭矩不断增加，严重影响施工作业效率，危机刀盘结构稳定性。如果不采取有效合理的开舱作业方法，进行检修、更换刀盘刀具，容易造成经济财产、人身安全等方面的巨大损失。

目前，现有的换刀装置的内刀筒耐磨损、耐腐蚀性差，不利于推广使用。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒，解决了现有的换刀装置的内刀筒耐磨损、耐腐蚀性差的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒，包括内刀筒，所述内刀筒的外壁由耐磨层和防腐层组成，所述耐磨层设置于内刀筒的外表面，所述防腐层设置于耐磨层的下表面，所述耐磨层与防腐层固定连接；

所述内刀筒的一端设置有内刀筒安装座，所述内刀筒安装座上设置有多个安装螺栓，所述内刀筒的另一端设置有刀具，所述刀具的一端贯穿至内刀筒的内部；

所述内刀筒的内部设置有刀盘，所述刀具通过安装螺栓与刀盘固定连接，所述刀盘的一侧固定连接有双V型刀座，所述刀具的一侧固定连接有楔块；

所述内刀筒的两端均套接有O型圈，所述内刀筒安装座靠近内刀筒的外壁上套接有O型圈。

可选的，多个所述安装螺栓呈环形阵列分布；

所述内刀筒通过安装螺栓与内刀筒安装座固定连接。

可选的，所述安装螺栓上套接有异形加载圈；

所述异形加载圈的横截面呈X型。

可选的，所述内刀筒安装座的一侧顶端和底端均固定连接有F型推拉块；

所述内刀筒安装座的中部开设有锥面定位孔。

可选的，所述楔块的一端呈15度倾斜，所述楔块与双V型刀座相配合。

可选的，所述内刀筒靠近刀具的一侧固定连接有耐磨垫；

所述耐磨垫的组成材料为氧化铝陶瓷。

可选的，所述耐磨层的组成材料为碳化铬；

所述防腐层的组成材料为镍基合金。

（三）有益效果

本发明提供了一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒，具备以下有益效果：

（1）、该内刀筒自动定心式常压换刀装置，通过设置有耐磨层和防腐层，使内刀筒在高温环境下具有良好的耐磨、抗氧化性能，防腐层能够增强内刀筒的抗腐蚀性，使内刀筒能够在各种环境下工作；通过设置有耐磨垫，能够增强内刀筒的机械强度，避免内刀筒在高强度的工作环境下磨损严重，延长内刀筒的使用寿命。

（2）、该内刀筒自动定心式常压换刀装置，通过设置有异形加载圈，能够防安装螺栓疲劳松弛及冲击波，进行强力预紧；通过设置有锥面定位孔，能够实现自动定心，使用便捷。

附图说明

图1为本发明的剖面示意图；

图2为本发明内刀筒结构的剖面示意图；

图3为本发明内刀筒结构的局部剖面示意图；

图4为本发明图1中A处结构的放大示意图。

图中：1、内刀筒；2、耐磨层；3、防腐层；4、内刀筒安装座；5、安装螺栓；6、异形加载圈；7、F型推拉块；8、锥面定位孔；9、刀具；10、刀盘；11、双V型刀座；12、楔块；13、耐磨垫；14、O型圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒，包括内刀筒1，内刀筒1的外壁由耐磨层2和防腐层3组成，耐磨层2设置于内刀筒1的外表面，防腐层3设置于耐磨层2的下表面，耐磨层2与防腐层3固定连接，使内刀筒1在高温环境下具有良好的耐磨、抗氧化性能，能够在各种环境下工作；

内刀筒1的一端设置有内刀筒安装座4，内刀筒安装座4上设置有多个安装螺栓5，内刀筒1的另一端设置有刀具9，刀具9的一端贯穿至内刀筒1的内部；

内刀筒1的内部设置有刀盘10，刀具9通过安装螺栓5与刀盘10固定连接，刀盘10的一侧固定连接有双V型刀座11，刀具9的一侧固定连接有楔块12；

内刀筒1的两端均套接有O型圈14，内刀筒安装座4靠近内刀筒1的外壁上套接有O型圈14。

作为本发明的一种可选技术方案：

多个安装螺栓5呈环形阵列分布；

内刀筒1通过安装螺栓5与内刀筒安装座4固定连接，结构合理，更换方便。

作为本发明的一种可选技术方案：

安装螺栓5上套接有异形加载圈6；

异形加载圈6的横截面呈X型，能够防安装螺栓5疲劳松弛及冲击波，进行强力预紧。

作为本发明的一种可选技术方案：

内刀筒安装座4的一侧顶端和底端均固定连接有F型推拉块7，连接方便；

内刀筒安装座4的中部开设有锥面定位孔8，能够实现自动定心，使用便捷。

作为本发明的一种可选技术方案：

楔块12的一端呈15度倾斜，楔块12与双V型刀座11相配合，便于固定刀具9。

作为本发明的一种可选技术方案：

内刀筒1靠近刀具9的一侧固定连接有耐磨垫13；

耐磨垫13的组成材料为氧化铝陶瓷，能够增强内刀筒1的机械强度，避免内刀筒1在高强度的工作环境下磨损严重，延长内刀筒1的使用寿命。

作为本发明的一种可选技术方案：

耐磨层2的组成材料为碳化铬；

防腐层3的组成材料为镍基合金。

综上所述，该内刀筒自动定心式常压换刀装置，当刀具9磨损严重需要更换时，通过先卸下内刀筒安装座4上的安装螺栓5，使内刀筒1与内刀筒安装座4分离，再卸下刀盘10上的安装螺栓5，将刀具9卸下进行更换；

该内刀筒自动定心式常压换刀装置，通过设置有耐磨层2和防腐层3，使内刀筒1在高温环境下具有良好的耐磨、抗氧化性能，防腐层3能够增强内刀筒1的抗腐蚀性，使内刀筒1能够在各种环境下工作；耐磨层2的组成材料为碳化铬，碳化铬是一种在高温环境下具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗氧化的高熔点的材料，与镍铬合金制得的硬质合金颗粒，采用等离子喷涂法，可作为耐高温、耐磨、耐氧化与耐酸涂层，广泛用在飞机发动机和石油化工机械器件上，可大大提高机械的寿命。也常用作硬质合金的晶粒细化剂及其他耐磨、耐腐蚀元件；防腐层3的组成材料为镍基合金，镍基合金主要是哈氏合金以及Ni-Cu合金等，由于金属Ni本身是面心立方结构，晶体学上的稳定性使得它能够比Fe能够容纳更多的合金元素，如Cr、Mo等，从而达到抵抗各种环境的能力，同时镍本身就具有一定的抗腐蚀能力，尤其是抗氯离子引起的应力腐蚀能力，镍基合金在诸多工业腐蚀环境中具有独特的抗腐蚀甚至抗高温腐蚀性能；

通过设置有耐磨垫13，能够增强内刀筒1的机械强度，避免内刀筒1在高强度的工作环境下磨损严重，延长内刀筒1的使用寿命，耐磨垫13的组成材料为氧化铝陶瓷，氧化铝陶瓷是一种以氧化铝为主体的陶瓷材料，具有较好的传导性、机械强度和耐高温性。其洛氏硬度为HRA80-90，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能，其耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍，可至少延长设备使用寿命十倍以上。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒，包括内刀筒（1），其特征在于：所述内刀筒（1）的外壁由耐磨层（2）和防腐层（3）组成，所述耐磨层（2）设置于内刀筒（1）的外表面，所述防腐层（3）设置于耐磨层（2）的下表面，所述耐磨层（2）与防腐层（3）固定连接；

所述内刀筒（1）的一端设置有内刀筒安装座（4），所述内刀筒安装座（4）上设置有多个安装螺栓（5），所述内刀筒（1）的另一端设置有刀具（9），所述刀具（9）的一端贯穿至内刀筒（1）的内部；

所述内刀筒（1）的内部设置有刀盘（10），所述刀具（9）通过安装螺栓（5）与刀盘（10）固定连接，所述刀盘（10）的一侧固定连接有双V型刀座（11），所述刀具（9）的一侧固定连接有楔块（12）；

所述内刀筒（1）的两端均套接有O型圈（14），所述内刀筒安装座（4）靠近内刀筒（1）的外壁上套接有O型圈（14）；

多个所述安装螺栓（5）呈环形阵列分布；

所述内刀筒（1）通过安装螺栓（5）与内刀筒安装座（4）固定连接；

所述安装螺栓（5）上套接有异形加载圈（6）；

所述异形加载圈（6）的横截面呈X型；

所述内刀筒安装座（4）的一侧顶端和底端均固定连接有F型推拉块（7）；

所述内刀筒安装座（4）的中部开设有锥面定位孔（8）；

所述楔块（12）的一端呈15度倾斜，所述楔块（12）与双V型刀座（11）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒，其特征在于：

所述内刀筒（1）靠近刀具（9）的一侧固定连接有耐磨垫（13）；

所述耐磨垫（13）的组成材料为氧化铝陶瓷。

3.根据权利要求1所述的一种常压换刀装置的自动定心式内刀筒，其特征在于：

所述耐磨层（2）的组成材料为碳化铬；

所述防腐层（3）的组成材料为镍基合金。