CN109944602A - 一种新型盘形滚刀的刀具系统及其安装方法 - Google Patents
一种新型盘形滚刀的刀具系统及其安装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109944602A CN109944602A CN201910348942.1A CN201910348942A CN109944602A CN 109944602 A CN109944602 A CN 109944602A CN 201910348942 A CN201910348942 A CN 201910348942A CN 109944602 A CN109944602 A CN 109944602A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tool apron
- cutter shaft
- lozenges
- shaft seat
- cutter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007937 lozenge Substances 0.000 claims description 45
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型盘形滚刀的刀具系统及其安装方法，解决的技术问题是目前的盘形滚刀拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化。本发明包括刀座，刀座内设有刀轴座，刀轴座上设有滚刀，刀轴座与刀座之间通过锁紧装置连接；所述的锁紧装置包括螺杆和滑块，螺杆上端穿过刀座，螺杆下端与滑块连接。本发明使得滚刀的安装、锁紧及拆除过程更加简单，便于实现刀具更换的自动化，为高效安全的“机器换人”作业模式实现刀具检测与换刀作业提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道掘进机用新型盘形滚刀的刀具系统及其安装方法。
背景技术
全断面掘进机施工过程中刀具消耗大、更换频繁，刀具检测及换刀作业时间占隧道施工周期的10%以上，现有刀具检测与换刀工作主要依赖人工作业，大埋深、高水压等施工环境下作业安全隐患大，易出现人员伤亡等重大安全事故。据统计，近70%的隧道施工安全事故都与人工换刀作业直接相关，“检测难、换刀险”的国际性行业难题已成为制约复杂地质条件下隧道施工安全与效率的瓶颈。目前巨大的地铁、公路、铁路等隧道的市场需求对全断面掘进装备的施工效率及安全性提出了更高的要求。
目前盾构机、TBM的盘形滚刀主要由C形块和螺栓连接的方式固定在刀座上，这种方式虽然有较高的可靠性，但拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化。因此，以高效安全的“机器换人”作业模式实现刀具检测与换刀作业势在必行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是目前的盘形滚刀拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化，提供一种新型盘形滚刀的刀具系统及其安装方法。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种新型盘形滚刀的刀具系统，包括刀座，刀座内设有刀轴座，刀轴座上设有滚刀，刀轴座与刀座之间通过锁紧装置连接；所述的锁紧装置包括螺杆和滑块，螺杆上端穿过刀座，螺杆下端与滑块连接。
所述的刀座上设有刀座滑槽，所述的刀轴座上设有刀轴卡槽，刀座滑槽下部与刀轴卡槽上部相对接。
所述的滑块设置在刀座滑槽内。
所述的螺杆下端为球面、圆锥面或圆柱面，螺杆下端伸进滑块内。螺杆下端卡在滑块内，可以带动滑块向上或向下滑动。
所述的螺杆与刀座螺纹连接。
所述的刀轴座两端设有突出块，突出块外表面为I号楔形面，突出块上表面为II号楔形面。
所述的刀座为圆柱筒，刀座的内壁上设有凸环和限位块，凸环和限位块之间形成限位滑槽；所述限位滑槽的底面为III号楔形面，限位滑槽的上侧面为IV号楔形面；所述的III号楔形面与I号楔形面相配合，IV号楔形面与II号楔形面相配合。
所述的刀轴卡槽的侧面为V号楔形面，所述的滑块的一个侧面为VI号楔形面，V号楔形面与VI号楔形面相配合。
一种新型盘形滚刀的刀具系统的安装方法，包括以下步骤：①滚刀的安装：首先将带有滚刀的刀轴座装入刀座内，到达限定位置时旋转刀轴座，直至刀轴座在刀座中处于卡紧状态；
②锁紧装置的锁紧：转动锁紧装置上的螺杆，使滑块向下移动至卡入刀轴座上的刀轴卡槽内，从而使刀轴座与刀座始终处于紧配合的状态。
步骤①所述的刀轴座在刀座中处于卡紧状态时，使刀轴座上的I号楔形面与刀座上III号楔形面配合，刀轴座上的II号楔形面与刀座上IV号楔形面配合，直至刀轴座在刀座中处于卡紧状态。
本发明将滚刀刀具系统设计为三部分，分别为刀座、刀具和锁紧装置，完全改变了传统的刀具系统结构，使得滚刀的安装、锁紧及拆除过程更加简单，便于实现刀具更换的自动化，为高效安全的“机器换人”作业模式实现刀具检测与换刀作业提供技术支撑。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明刀轴座结构示意图；
图3是本发明刀座内部结构示意图；
图4是本发明刀轴座与锁紧装置相配合的结构示意图；
图5是本发明刀座与锁紧装置相配合的结构示意图；
图6是本发明刀轴座装入刀座状态结构示意图；
图7是本发明刀轴座旋转卡紧状态结构示意图；
图8是本发明锁紧装置卡入刀轴座状态结构示意图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图8所示，一种新型盘形滚刀的刀具系统，包括刀座3，刀座3内设有刀轴座2，刀轴座2上设有滚刀1，刀轴座2与刀座3之间通过锁紧装置4连接；所述的锁紧装置4包括螺杆401和滑块402，螺杆401上端穿过刀座3，螺杆401下端与滑块402连接。所述滚刀1固定连接在刀轴座2上，刀轴座2安装在刀座3内，锁紧装置4卡进刀轴座2上的卡槽内防止刀轴转动。所述的刀轴座上设有刀轴槽，滚刀的刀轴伸进刀轴槽内并固定。螺杆401上端设有卡盘，由于配合采用机器人末端执行器来拧动螺杆，便于刀具系统的自动化安装与拆卸。
所述的刀座3上设有刀座滑槽303，所述的刀轴座2上设有刀轴卡槽203，刀座滑槽303下部与刀轴卡槽203上部相对接。
所述的滑块402设置在刀座滑槽303内。
所述的螺杆401下端为球面、圆锥面或圆柱面，螺杆401下端伸进滑块402内。螺杆401下端卡在滑块内，可以带动滑块402向上或向下滑动。
所述的螺杆401与刀座3螺纹连接。锁紧装置4上的螺杆401通过螺纹连接安装在刀座3内，锁紧装置4上的螺杆401通过底部回转面如球面、圆锥面、圆柱面等与滑块402相配合，滑块402安装在刀座3上的刀座滑槽303内，可以实现在刀座滑槽303内的移动；通过滑块402卡入刀轴座2上的刀轴卡槽203内，从而防止刀轴座2轴向转动。
所述的刀轴座2两端设有突出块204，突出块204外表面为I号楔形面201，突出块204上表面为II号楔形面202；
所述的刀座3为圆柱筒，刀座3的内壁上设有凸环304和限位块305，凸环304和限位块305之间形成限位滑槽306；所述限位滑槽306的底面为III号楔形面301，限位滑槽306的上侧面为IV号楔形面302；所述的III号楔形面301与I号楔形面201相配合，IV号楔形面302与II号楔形面202相配合。刀轴座装入刀座后以凸环304为支撑在限位滑槽内滑动。
所述的刀轴卡槽203的侧面为V号楔形面205，所述的滑块402的一个侧面为VI号楔形面405，V号楔形面205与VI号楔形面405相配合。随着滑块402的向下滑动，滑块在刀轴卡槽203内卡的越紧。
一种新型盘形滚刀的刀具系统的安装方法，其特征在于包括以下步骤：①滚刀的安装：首先将带有滚刀的刀轴座2装入刀座3内，到达限定位置时旋转刀轴座2，直至刀轴座2在刀座3中处于卡紧状态；如图6和图7所示。
②锁紧装置4的锁紧：转动锁紧装置4上的螺杆401，使滑块402向下移动至卡入刀轴座2上的刀轴卡槽203内，从而使刀轴座2与刀座3始终处于紧配合的状态，如图8所示。
步骤①所述的刀轴座2在刀座3中处于卡紧状态时，使刀轴座2上的I号楔形面202与刀座3上III号楔形面303配合，刀轴座2上的II号楔形面203与刀座3上IV号楔形面304配合，直至刀轴座2在刀座3中处于卡紧状态。
本发明的滚刀刀具系统的拆卸过程与上述安装过程相反：即首先拧动锁紧装置4中的螺杆401，使滑块402上斜面与刀轴卡槽203上的斜面相分离；然后旋转刀轴座2使其与刀座3的配合松动并取出刀轴座2与滚刀1的装配体。
Claims (10)
1.一种新型盘形滚刀的刀具系统，其特征在于：包括刀座（3），刀座（3）内设有刀轴座（2），刀轴座（2）上设有滚刀（1），刀轴座（2）与刀座（3）之间通过锁紧装置（4）连接；所述的锁紧装置（4）包括螺杆（401）和滑块（402），螺杆（401）上端穿过刀座（3），螺杆（401）下端与滑块（402）连接。
2.根据权利要求1所述的新型盘形滚刀的刀具系统，其特征在于：所述的刀座（3）上设有刀座滑槽（303），所述的刀轴座（2）上设有刀轴卡槽（203），刀座滑槽（303）下部与刀轴卡槽（203）上部相对接。
3.根据权利要求2所述的新型盘形滚刀的刀具系统，其特征在于：所述的滑块（402）设置在刀座滑槽（303）内。
4.根据权利要求1所述的新型盘形滚刀的刀具系统，其特征在于：所述的螺杆（401）下端为球面、圆锥面或圆柱面，螺杆（401）下端伸进滑块（402）内。
5.根据权利要求1所述的新型盘形滚刀的刀具系统，其特征在于：所述的螺杆（401）与刀座（3）螺纹连接。
6.根据权利要求2所述的新型盘形滚刀的刀具系统，其特征在于：所述的刀轴座（2）两端设有突出块（204），突出块（204）外表面为I号楔形面（201），突出块（204）上表面为II号楔形面（202）。
7.根据权利要求6所述的新型盘形滚刀的刀具系统，其特征在于：所述的刀座（3）为圆柱筒，刀座（3）的内壁上设有凸环（304）和限位块（305），凸环（304）和限位块（305）之间形成限位滑槽（306）；所述限位滑槽（306）的底面为III号楔形面（301），限位滑槽（306）的上侧面为IV号楔形面（302）；所述的III号楔形面（301）与I号楔形面（201）相配合，IV号楔形面（302）与II号楔形面（202）相配合。
8.根据权利要求2所述的新型盘形滚刀的刀具系统，其特征在于：所述的刀轴卡槽（203）的侧面为V号楔形面（205），所述的滑块（402）的一个侧面为VI号楔形面（405），V号楔形面（205）与VI号楔形面（405）相配合。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的新型盘形滚刀的刀具系统的安装方法，其特征在于包括以下步骤：①滚刀的安装：首先将带有滚刀的刀轴座（2）装入刀座（3）内，到达限定位置时旋转刀轴座（2），直至刀轴座（2）在刀座（3）中处于卡紧状态；
②锁紧装置（4）的锁紧：转动锁紧装置（4）上的螺杆（401），使滑块（402）向下移动至卡入刀轴座（2）上的刀轴卡槽（203）内，从而使刀轴座（2）与刀座（3）始终处于紧配合的状态。
10.根据权利要求9所述的新型滚刀刀具系统的安装方法，其特征在于：步骤①所述的刀轴座（2）在刀座（3）中处于卡紧状态时，使刀轴座（2）上的I号楔形面（202）与刀座（3）上III号楔形面（303）配合，刀轴座（2）上的II号楔形面（203）与刀座（3）上IV号楔形面（304）配合，直至刀轴座（2）在刀座（3）中处于卡紧状态。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910348942.1A CN109944602A (zh) | 2019-04-28 | 2019-04-28 | 一种新型盘形滚刀的刀具系统及其安装方法 |
| EP20799053.2A EP3964687B1 (en) | 2019-04-28 | 2020-03-17 | New easily replaceable hob cutter system and installation method thereof |
| PL20799053.2T PL3964687T3 (pl) | 2019-04-28 | 2020-03-17 | Nowy, dający się łatwo wymieniać system frezujący z frezem obwiedniowym oraz sposób jego montażu |
| PCT/CN2020/079640 WO2020220850A1 (zh) | 2019-04-28 | 2020-03-17 | 一种易于更换的新型滚刀刀具系统及其安装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910348942.1A CN109944602A (zh) | 2019-04-28 | 2019-04-28 | 一种新型盘形滚刀的刀具系统及其安装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109944602A true CN109944602A (zh) | 2019-06-28 |
Family
ID=67016613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910348942.1A Pending CN109944602A (zh) | 2019-04-28 | 2019-04-28 | 一种新型盘形滚刀的刀具系统及其安装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109944602A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111441787A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-24 | 中南大学 | 适用于盾构换刀机器人的滚刀拆装机构 |
| CN111691891A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-22 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种用于更换盾构机滚刀的换刀装置 |
| WO2020220850A1 (zh) * | 2019-04-28 | 2020-11-05 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种易于更换的新型滚刀刀具系统及其安装方法 |
| CN112727486A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-04-30 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | 一种盘形滚刀卡死安装结构及应用该结构的顶管机 |
| CN113187501A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-30 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种隧道掘进机用卡口式刀座结构 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003184483A (ja) * | 2001-12-17 | 2003-07-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ローラカッター交換装置とそれを具備したシールド機 |
| JP2013515181A (ja) * | 2009-12-22 | 2013-05-02 | ブイーグ・トラボ・ピュブリクス | トンネル掘進機用ローラーカッターの交換方法、操作装置及びこの方法に適したローラーカッター |
| CN104879134A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-02 | 中铁工程装备集团有限公司 | 能进行双向更换盘形滚刀的圆形刀箱 |
| JP2016169508A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 株式会社フジタ | ローラーカッタ着脱治具 |
| CN209855801U (zh) * | 2019-04-28 | 2019-12-27 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种新型盘形滚刀的刀具系统 |
-
2019
- 2019-04-28 CN CN201910348942.1A patent/CN109944602A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003184483A (ja) * | 2001-12-17 | 2003-07-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ローラカッター交換装置とそれを具備したシールド機 |
| JP2013515181A (ja) * | 2009-12-22 | 2013-05-02 | ブイーグ・トラボ・ピュブリクス | トンネル掘進機用ローラーカッターの交換方法、操作装置及びこの方法に適したローラーカッター |
| JP2016169508A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 株式会社フジタ | ローラーカッタ着脱治具 |
| CN104879134A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-02 | 中铁工程装备集团有限公司 | 能进行双向更换盘形滚刀的圆形刀箱 |
| CN209855801U (zh) * | 2019-04-28 | 2019-12-27 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种新型盘形滚刀的刀具系统 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020220850A1 (zh) * | 2019-04-28 | 2020-11-05 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种易于更换的新型滚刀刀具系统及其安装方法 |
| CN111441787A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-24 | 中南大学 | 适用于盾构换刀机器人的滚刀拆装机构 |
| CN111691891A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-22 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种用于更换盾构机滚刀的换刀装置 |
| CN111691891B (zh) * | 2020-06-30 | 2022-04-29 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种用于更换盾构机滚刀的换刀装置 |
| CN112727486A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-04-30 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | 一种盘形滚刀卡死安装结构及应用该结构的顶管机 |
| CN112727486B (zh) * | 2021-01-29 | 2023-03-31 | 安徽唐兴装备科技股份有限公司 | 一种盘形滚刀卡死安装结构及应用该结构的顶管机 |
| CN113187501A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-30 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种隧道掘进机用卡口式刀座结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109944602A (zh) | 一种新型盘形滚刀的刀具系统及其安装方法 | |
| CN109915161A (zh) | 一种易于更换的新型滚刀刀具系统及其安装方法 | |
| CN109989763A (zh) | 一种隧道掘进机用检测换刀机器人及其使用方法 | |
| CN109763834B (zh) | 一种基于机器人换刀的全断面岩石隧道掘进机滚刀刀座 | |
| CN203822317U (zh) | 岩巷掘进机截割装置 | |
| CN209855800U (zh) | 一种新型滚刀刀具系统 | |
| CN109403996A (zh) | 基于四杆机构的可快速换刀的新型滚刀刀座 | |
| EP3964687B1 (en) | New easily replaceable hob cutter system and installation method thereof | |
| CN109372531A (zh) | 基于蜗轮蜗杆的可快速换刀的新型滚刀刀座 | |
| CN209855801U (zh) | 一种新型盘形滚刀的刀具系统 | |
| CN209855796U (zh) | 一种隧道掘进机用检测换刀机器人 | |
| CN106545345A (zh) | 超前钻机快速搭载装置 | |
| CN201650179U (zh) | 采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器 | |
| CN109236310B (zh) | 一种适用于tbm换刀机器人快速拆装的新型刀座 | |
| CN209818066U (zh) | 一种易于更换的新型滚刀刀具系统 | |
| CN112922621B (zh) | 一种可变直径的盾构机刀盘及其用法 | |
| CN109944601A (zh) | 一种新型滚刀刀具系统及其安装方法 | |
| CN104747197B (zh) | 一种土压平衡盾构机土仓泥饼探测装置 | |
| CN207133068U (zh) | 一种交通土建路面质量检测用取样器 | |
| CN110607993B (zh) | 一种内外翻转式防卡钻钻头 | |
| CN110065167B (zh) | 隧道二衬混凝土及岩石切割机构、切割设备及切割方法 | |
| CN110053172B (zh) | 隧道用悬臂式万向切割机构、设备及切割方法 | |
| CN110761802A (zh) | 一种地下掘进机机械式破除土仓及刀盘开口处泥饼装置 | |
| CN210033449U (zh) | 一种隧道掘进机用于安装刀具的新型刀筒 | |
| CN109940648A (zh) | 一种滚刀更换机械手用末端执行器及其使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |