CN109973108A - 一种滚刀径向位置可调的tbm刀盘 - Google Patents

一种滚刀径向位置可调的tbm刀盘 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种滚刀径向位置可调的TBM刀盘，包括圆盘形的刀盘面板，刀盘面板的正面设有多列按照等中心角的放射线布置的刀孔外导轨；刀盘面板的背面设置有与多列刀孔外导轨的数量和位置一一对应的多列刀孔；每列刀孔包括4～8个滚刀安装孔，滚刀安装孔内设有刀孔内导轨，每个滚刀安装孔内均设有一个滚刀箱座，刀盘面板上在位于滚刀安装孔的两旁设有孔槽；滚刀箱座的两端底部均设有与刀孔内导轨配合的导杆，滚刀箱座与滚刀安装孔侧壁上均设有同轴的螺纹孔，螺纹孔内设有连接螺钉，每个孔槽中均设有用于拆装连接螺钉的伺服电机。本发明可以自动调换不同磨损程度的滚刀位置，争取达到各滚刀的均匀磨损，从而减少换刀次数，缩短工期，降低成本。

Description

一种滚刀径向位置可调的TBM刀盘
技术领域
本发明属于隧道掘进机，特别涉及一种滚刀径向位置可调的TBM刀盘。
背景技术
刀盘是TBM重要的部件。随着刀盘上安装极径的不同，滚刀滚压岩石的轨迹长度不同， 导致刀盘上处于不同径向位置的滚刀磨损量不同。地质条件的复杂性又可能加重这一现象。 有的滚刀磨损较小，而有的滚刀已近报废，不得不因为少数滚刀的更换而停机人工更换新 刀。因此考虑设计一种滚刀径向位置可调的TBM刀盘，使得各滚刀径向位置能根据实际情 况自动调换，在停机换刀之前各滚刀尽可能达到均匀磨损，减少停机换刀次数；即防止因 为个别滚刀的磨损而停机换刀，延误工期，增加施工成本。
发明内容
针对现有技术，本发明提供一种滚刀径向位置可调的TBM刀盘，该刀盘可以根据实际 情况调整滚刀的径向位置。
为了解决上述的技术问题，本发明提出一种滚刀径向位置可调的TBM刀盘，包括圆盘 形的刀盘面板，所述刀盘面板的正面设有多列刀孔外导轨，多列刀孔外导轨按照等中心角 的放射线布置；所述刀盘面板的背面设置有多列刀孔，多列刀孔与多列刀孔外导轨的数量 和位置一一对应，所述刀孔与对应位置的刀孔外导轨贯通；每列刀孔包括4～8个滚刀安装 孔，所述滚刀安装孔内、同时在刀孔的两侧壁上设有刀孔内导轨，每个滚刀安装孔内均设 有一个滚刀箱座，所述刀盘面板上在位于滚刀安装孔的两旁设有孔槽；所述滚刀箱座的两 端底部均设有与所述刀孔内导轨配合的导杆，所述滚刀箱座的另外两端均设有第一螺纹孔， 所述滚刀安装孔的两个侧壁上设有所述第一螺纹孔同轴的第二螺纹孔，所述第一螺纹孔和 所述第二螺纹孔内设有连接螺钉，每个孔槽中均设有用于拆装连接螺钉的伺服电机；所述 滚刀箱座在外力驱动下可沿刀孔内导轨上下移动，当所述滚刀箱座向上移动到与刀盘面板 正面的刀孔外导轨时，所述滚刀箱座在外力驱动下可沿所述刀孔外导轨滑动。
进一步讲，本发明所述滚刀径向位置可调的TBM刀盘，其中，所述刀盘面板的正面设 有呈米字形布置的八列刀孔外导轨，每列刀孔包括4个滚刀安装孔。
所述刀孔内导轨用于所述滚刀箱座滑动至刀孔外导轨；所述滚刀箱座上的导杆截面为 正方形，所述刀孔外导轨为T型槽结构，所述导杆截面的边长与刀孔内导轨的宽度及所述 刀孔外导轨的T型槽的底部高度相等，所述导杆与所述刀孔内导轨之间、所述导杆与所述 刀孔外导轨之间均为间隙配合。
所述刀孔外导轨在最内侧的滚刀安装孔至刀盘面板的圆心之间的距离大于一个滚刀箱 座的宽度，用于调换滚刀时腾挪之用。
所述滚刀箱座的导杆为空心结构，所述导杆的空心内安装伺服电机及传动装置，用于 带动滚刀箱座沿刀孔内导轨及刀孔外导轨滑动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明解决了TBM掘进过程中不同滚刀磨损不均匀的问题。采用在刀孔内部及两侧设 置导轨的方式，来实现箱座位置的自由调换，从而将磨损程度不同的滚刀位置调换，实现 在停机换刀之前各滚刀均达到换刀条件，减少停机换刀次数，缩短工期，降低施工成本。
附图说明
图1为本发明滚刀径向位置可调的TBM刀盘正面结构示意图；
图2为本发明滚刀径向位置可调的TBM刀盘背面结构示意图；
图3为本发明滚刀径向位置可调的TBM刀盘的全剖视图；
图4为本发明滚刀径向位置可调的TBM刀盘的滚刀箱座的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施 例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
如图1和图2所示，本发明提出的一种滚刀径向位置可调的TBM刀盘，包括圆盘形的刀盘面板1，所述刀盘面板1的正面设有多列刀孔外导轨4，多列刀孔外导轨4按照等中心 角的放射线布置；所述刀盘面板1的背面设置有多列刀孔2，多列刀孔2与多列刀孔外导轨 4的数量和位置一一对应，即每列刀孔2恰好是设在相应的每列刀孔外导轨4内，所述刀孔 2与对应位置的刀孔外导轨4贯通；每列刀孔2包括4～8个滚刀安装孔，图1和图2示出了 所述刀盘面板1的正面设有呈米字形布置的八列刀孔外导轨4，每列刀孔2包括4个滚刀安 装孔。
如图1和图4所示，所述滚刀安装孔内、同时在刀孔2的两侧壁上设有刀孔内导轨7，每个滚刀安装孔内均设有一个滚刀箱座5，所述刀盘面板1上在位于滚刀安装孔的两旁设有孔槽3，如图2和图3所示。
如图4所示，所述滚刀箱座5的两端底部均设有与所述刀孔内导轨3配合的导杆8，所 述滚刀箱座5的另外两端均设有第一螺纹孔9，所述滚刀安装孔的两个侧壁上设有所述第一 螺纹孔9同轴的第二螺纹孔6，如图3所示；所述第一螺纹孔9和所述第二螺纹孔6内设有 连接螺钉，每个孔槽3中均设有用于拆装连接螺钉的伺服电机。
如图1、图3和图4所示，所述刀孔内导轨7用于所述滚刀箱座5滑动至刀孔外导轨4；所述滚刀箱座5上的导杆8截面为正方形，所述刀孔外导轨4为T型槽结构，所述导杆截 面的边长与刀孔内导轨7的宽度及所述刀孔外导轨4的T型槽的底部高度相等，所述导杆8 与所述刀孔内导轨7之间、所述导杆8与所述刀孔外导轨4之间均为间隙配合。所述滚刀 箱座5在外力驱动下可沿刀孔内导轨7上下移动，当所述滚刀箱座5向上移动到与刀盘面 板1正面的刀孔外导轨4时，所述滚刀箱座5在外力驱动下可沿所述刀孔外导轨4滑动。
如图1和图2所示，所述刀孔外导轨4在最内侧的滚刀安装孔至刀盘面板1的圆心之间的距离大于一个滚刀箱座5的宽度，用于调换滚刀时腾挪之用。
本发明中，所述滚刀箱座5的导杆8可以为空心结构，所述导杆8的空心内安装伺服电机及传动装置，用于带动滚刀箱座5沿刀孔内导轨7及刀孔外导轨4滑动。
本发明滚刀径向位置可调的TBM刀盘的具体过程是：
本发明中，设置在刀盘面板1上的孔槽3内装有能自动拆装螺钉的伺服电机，需要调 换滚刀位置时，先通过孔槽3内伺服电机拆下滚刀安装孔的第一螺纹孔9和滚刀箱座的第 二螺纹孔6内的连接螺钉，再通过外力(或是安装在滚刀箱座5导杆8内的伺服电机)带动滚刀箱座5沿刀孔内导轨7向上移动，而后沿刀孔外导轨4滑动至刀孔外导轨4的最内 侧；将另一滚刀箱座5按相同程序拆下并滑动至已拆滚刀箱座5的滚刀安装孔，通过孔槽3 内装有能自动拆装螺钉的伺服电机自动安装滚刀安装孔与滚刀箱座之间的连接螺钉；最后 暂放置在刀孔外导轨最内侧的滚刀箱座按相同方法安装至新位置。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式， 上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明 的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保 护之内。

Claims (5)

1.一种滚刀径向位置可调的TBM刀盘，包括圆盘形的刀盘面板(1)，其特征在于：
所述刀盘面板(1)的正面设有多列刀孔外导轨(4)，多列刀孔外导轨(4)按照等中心角的放射线布置；所述刀盘面板(1)的背面设置有多列刀孔(2)，多列刀孔(2)与多列刀孔外导轨(4)的数量和位置一一对应，所述刀孔(2)与对应位置的刀孔外导轨(4)贯通；
每列刀孔(2)包括4～8个滚刀安装孔，所述滚刀安装孔内、同时在刀孔(2)的两侧壁上设有刀孔内导轨(7)，每个滚刀安装孔内均设有一个滚刀箱座(5)，所述刀盘面板(1)上在位于滚刀安装孔的两旁设有孔槽(3)；
所述滚刀箱座(5)的两端底部均设有与所述刀孔内导轨(7)配合的导杆(8)，所述滚刀箱座(5)的另外两端均设有第一螺纹孔(9)，所述滚刀安装孔的两个侧壁上设有所述第一螺纹孔(9)同轴的第二螺纹孔，所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔内设有连接螺钉，每个孔槽(3)中均设有用于拆装连接螺钉的伺服电机；
所述滚刀箱座(5)在外力驱动下可沿刀孔内导轨(7)上下移动，当所述滚刀箱座(5)向上移动到与刀盘面板(1)正面的刀孔外导轨(4)时，所述滚刀箱座(5)在外力驱动下可沿所述刀孔外导轨(4)滑动。
2.根据权利要求1所述滚刀径向位置可调的TBM刀盘，其特征在于：所述刀盘面板(1)的正面设有呈米字形布置的八列刀孔外导轨(4)，每列刀孔(2)包括4个滚刀安装孔。
3.根据权利要求1或2所述滚刀径向位置可调的TBM刀盘，其特征在于：所述刀孔内导轨(7)用于所述滚刀箱座(5)滑动至刀孔外导轨(4)；所述滚刀箱座(5)上的导杆(8)截面为正方形，所述刀孔外导轨(4)为T型槽结构，所述导杆截面的边长与刀孔内导轨(7)的宽度及所述刀孔外导轨(4)的T型槽的底部高度相等，所述导杆(8)与所述刀孔内导轨(7)之间、所述导杆(8)与所述刀孔外导轨(4)之间均为间隙配合。
4.根据权利要求1所述滚刀径向位置可调的TBM刀盘，其特征在于：所述刀孔外导轨(4)在最内侧的滚刀安装孔至刀盘面板(1)的圆心之间的距离大于一个滚刀箱座(5)的宽度，用于调换滚刀时腾挪之用。
5.根据权利要求1所述滚刀径向位置可调的TBM刀盘，其特征在于：所述滚刀箱座(5)的导杆(8)为空心结构，所述导杆(8)的空心内安装伺服电机及传动装置，用于带动滚刀箱座(5)沿刀孔内导轨(7)及刀孔外导轨(4)滑动。
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