CN110064908A - 一种盾构机滚刀自动更换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构机滚刀自动更换装置,包括主板,所述主板内设有滑动槽,所述滑动槽内可滑动的固定定板,所述固定定板内设有用于固定该设备的固定装置,所述滑动槽底壁内设有折叠槽,所述折叠槽内设有可滑动的滑块;本发明结构简单,操作方便,维护便利,可自动更换滚刀,避免人员在高于大气压的环境下作业,保证人员身体安全,降低工作人员的劳动强度,且提高盾构机换刀效率,因此该设备具有较高的使用和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机维护领域,具体涉及一种盾构机滚刀自动更换装置。
背景技术
随着社会的发展,利用盾构机进行城市地下管网建设不断增多,但盾构机在地下掘进过程中,需要对磨损程度大的滚刀进行更换,以便于刚好的掘进,但目前盾构机滚刀井下滚刀更换常常采用人工作业,安全系数较低,且工作强度大。本发明阐明的一种能解决上述问题的装置。
发明内容
技术问题:
传统盾构机井下更换滚刀,经常需要人员在盾构机气压舱内在高于大气压的环境下作业,劳动强度大,安全性底。
为解决上述问题,本例设计了一种盾构机滚刀自动更换装置,本例的一种盾构机滚刀自动更换装置,包括主板,所述主板内设有滑动槽,所述滑动槽内可滑动的固定定板,所述固定定板内设有用于固定该设备的固定装置,所述滑动槽底壁内设有折叠槽,所述折叠槽内设有可滑动的滑块,所述主板外壁上设有可滑动的滑套,所述滑套底端铰接有副板,所述滑套低端铰接有上连杆,所述副板低端铰接有与所述上连杆铰接的下连杆,所述滑块与所述上连杆之间通过推连杆铰接,所述折叠槽左壁内设有皮带腔,所述皮带腔内设有用于滑动所述滑块的折叠装置,所述副板右端设有可滑动的换刀块,所述换刀块内设有换刀槽,所述换刀槽内设有可滑动的换刀盘,所述换刀盘右端设有上下对称的可夹持滚刀的固定块,所述换刀槽内设有可滑动的装卸板,所述装卸板内上下对称的装卸装置,上下的所述装卸装置之间通过锥齿轮传动动力,所述换刀槽左壁内设有与所述换刀槽连通的切换腔,所述切换腔内设有用于转动所述换刀盘的换刀装置,所述切换腔左壁内设有动力腔,所述动力腔内设有用于将动力传递至所述装卸板内的动力输送装置,所述动力腔左壁内设有滑行腔,所述滑行腔内设有用于滑动所述换刀块的滑动装置,所述动力腔内设有用于提供动力的动力装置;所述动力装置可通过所述动力输送装置将动力传递至所述装卸装置内,将滚刀卸下,而后,所述动力装置通过所述换刀装置将新滚刀与旧滚刀换位,此时,所述装卸装置将新滚刀装载至滚刀位置处。
优选地,所述动力装置包括可滑动的设于所述动力腔内的动力框,所述动力框内设有换刀机,所述动力腔内设有与所述换刀机动力连接的动力轴,所述动力轴外壁上设有主齿轮,所述动力轴外壁上设有主锥齿轮,所述动力轴顶端设有正锥齿轮,所述动力腔底壁内设有电磁槽,所述电磁槽内可滑动的设有与所述动力框固连的永磁铁,所述电磁槽左壁内设有电磁铁,所述电磁铁与所述永磁铁之间弹性设有电磁弹簧;所述动力装置可不断切换动力输出位置,并通过所述动力输送装置将动力传递至所述装卸装置内。
优选地,所述换刀机可以是电动机或液压马达,用于驱动所述动力轴转动。
优选地,所述装卸装置包括设于所述动力腔内的空心轴,所述装卸板内设有中心轴,所述中心轴右端设有用于装卸螺栓的套筒,所述中心轴与所述空心轴之间通过花键配合,所述空心轴外壁上设有与所述正锥齿轮啮合的从锥齿轮,所述动力腔右壁内设有传动腔,所述空心轴外壁上设有位于所述传动腔内的下齿轮,所述传动腔内设有用于左右滑动所述装卸板的延伸螺杆,所述延伸螺杆与所述装卸板通过螺纹配合,所述延伸螺杆左端设有上齿轮;所述装卸装置用于将固定滚刀的螺栓卸下或装上。
优选地,所述动力输送装置包括设于所述动力腔内的推进板,所述推进板右端设有位于所述传动腔内且可与所述上齿轮啮合的传动齿轮,所述推进板与所述动力腔右壁之间弹性设有用于恢复所述推进板初始位置的顶压弹簧,所述空心轴外壁上设有蜗杆,所述动力腔内设有左轴,所述左轴后端设有与所述蜗杆啮合的蜗轮,所述左轴前端设有正带轮,所述动力腔内设有右轴,所述右轴前端设有副带轮,所述副带轮与所述正带轮之间传动设有控制皮带,所述右轴后端设有可与所述推进板顶接的凸轮;所述动力输送装置可将动力延伸,并可带动所述装卸板左右滑动。
优选地,所述换刀装置包括设于所述切换腔内且与所述换刀盘固连的槽轮轴,所述槽轮轴左端设有位于所述切换腔内的槽轮,所述切换腔内设于拨轮轴,所述拨轮轴右端设有位于所述切换腔内且可与所述槽轮配合的拨轮,所述拨轮轴左端设有位于所述动力腔内且与所述主锥齿轮啮合的从锥齿轮;所述换刀装置可用于更换新滚刀与旧滚刀的位置。
优选地,所述滑动装置包括设于所述滑行腔内的横轴,所述副板右端设有滑行齿条,所述横轴后端设有与所述滑行齿条啮合的滑行齿轮,所述横轴前端设有后锥齿轮,所述滑行腔内设有纵轴,所述纵轴顶端设有位于所述滑行腔内且与所述后锥齿轮啮合的前锥齿轮,所述纵轴底端设有位于所述动力腔内且可与所述主齿轮啮合的从齿轮;所述滑动装置用于改变所述换刀块位置,进而便于更换不同位置的滚刀。
优选地,所述折叠装置包括设于所述折叠槽内的折叠螺杆,所述折叠螺杆与所述滑块通过螺纹配合,所述皮带腔左壁内设有折叠机,所述折叠机与所述折叠螺杆动力连接,所述滑动槽内设有伸缩螺杆,所述伸缩螺杆与所述固定定板通过螺纹配合,所述伸缩螺杆左端设有位于所述皮带腔内的上带轮,所述折叠螺杆外壁上设有位于所述皮带腔内的下带轮,所述下带轮与所述上带轮之间传动设有传动皮带,所述折叠机可以是电动机或液压马达,用于驱动所述折叠螺杆转动;所述折叠装置用于折叠所述副板与所述主板,减小设备体积。
优选地,所述固定装置包括设于所述固定定板内的滑槽,所述滑槽内设有可滑动的设有固定动板,所述固定动板内设有上下对称的固定螺杆,所述固定螺杆与所述固定定板通过螺纹配合,上下两侧的所述固定螺杆之间通过同步皮带传递动力,所述固定螺杆左端设有手柄;所述固定装置可固定该设备,便于滚刀的更换。
本发明的有益效果是:本发明结构简单,操作方便,维护便利,可自动更换滚刀,避免人员在高于大气压的环境下作业,保证人员身体安全,降低工作人员的劳动强度,且提高盾构机换刀效率,因此该设备具有较高的使用和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明的一种盾构机滚刀自动更换装置的整体结构示意图;
图2是图1中A的结构示意图;
图3是图1中B的结构示意图。
具体实施方式
下面结合上述图示对本发明进行详细说明,其中,为叙述方便,现对下文所说的方位规定如下:下文所说的前后左右与图1本身投影关系的上下方向一致。
本发明涉及一种盾构机滚刀自动更换装置,主要应用于在井下对盾构机刀盘上磨损滚刀进行更换作业,下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明:
本发明所述的一种盾构机滚刀自动更换装置,包括主板15,所述主板15内设有滑动槽83,所述滑动槽83内可滑动的固定定板21,所述固定定板21内设有用于固定该设备的固定装置100,所述滑动槽83底壁内设有折叠槽81,所述折叠槽81内设有可滑动的滑块19,所述主板15外壁上设有可滑动的滑套82,所述滑套82底端铰接有副板14,所述滑套82低端铰接有上连杆16,所述副板14低端铰接有与所述上连杆16铰接的下连杆17,所述滑块19与所述上连杆16之间通过推连杆18铰接,所述折叠槽81左壁内设有皮带腔75,所述皮带腔75内设有用于滑动所述滑块19的折叠装置200,所述副板14右端设有可滑动的换刀块11,所述换刀块11内设有换刀槽53,所述换刀槽53内设有可滑动的换刀盘13,所述换刀盘13右端设有上下对称的可夹持滚刀的固定块61,所述换刀槽53内设有可滑动的装卸板12,所述装卸板12内上下对称的装卸装置300,上下的所述装卸装置300之间通过锥齿轮传动动力,所述换刀槽53左壁内设有与所述换刀槽53连通的切换腔60,所述切换腔60内设有用于转动所述换刀盘13的换刀装置400,所述切换腔60左壁内设有动力腔44,所述动力腔44内设有用于将动力传递至所述装卸板12内的动力输送装置500,所述动力腔44左壁内设有滑行腔40,所述滑行腔40内设有用于滑动所述换刀块11的滑动装置600,所述动力腔44内设有用于提供动力的动力装置700;所述动力装置700可通过所述动力输送装置500将动力传递至所述装卸装置300内,将滚刀卸下,而后,所述动力装置700通过所述换刀装置400将新滚刀与旧滚刀换位,此时,所述装卸装置300将新滚刀装载至滚刀位置处。
根据实施例,以下对所述动力装置700进行详细说明,所述动力装置700包括可滑动的设于所述动力腔44内的动力框50,所述动力框50内设有换刀机47,所述动力腔44内设有与所述换刀机47动力连接的动力轴42,所述动力轴42外壁上设有主齿轮45,所述动力轴42外壁上设有主锥齿轮56,所述动力轴42顶端设有正锥齿轮35,所述动力腔44底壁内设有电磁槽49,所述电磁槽49内可滑动的设有与所述动力框50固连的永磁铁52,所述电磁槽49左壁内设有电磁铁48,所述电磁铁48与所述永磁铁52之间弹性设有电磁弹簧51;所述动力装置700可不断切换动力输出位置,并通过所述动力输送装置500将动力传递至所述装卸装置300内。
有益地,所述换刀机47可以是电动机或液压马达,用于驱动所述动力轴42转动。
根据实施例,以下对所述装卸装置300进行详细说明,所述装卸装置300包括设于所述动力腔44内的空心轴33,所述装卸板12内设有中心轴32,所述中心轴32右端设有用于装卸螺栓的套筒62,所述中心轴32与所述空心轴33之间通过花键配合,所述空心轴33外壁上设有与所述正锥齿轮35啮合的从锥齿轮34,所述动力腔44右壁内设有传动腔67,所述空心轴33外壁上设有位于所述传动腔67内的下齿轮84,所述传动腔67内设有用于左右滑动所述装卸板12的延伸螺杆64,所述延伸螺杆64与所述装卸板12通过螺纹配合,所述延伸螺杆64左端设有上齿轮65;所述装卸装置300用于将固定滚刀的螺栓卸下或装上。
根据实施例,以下对所述动力输送装置500进行详细说明,所述动力输送装置500包括设于所述动力腔44内的推进板69,所述推进板69右端设有位于所述传动腔67内且可与所述上齿轮65啮合的传动齿轮66,所述推进板69与所述动力腔44右壁之间弹性设有用于恢复所述推进板69初始位置的顶压弹簧68,所述空心轴33外壁上设有蜗杆31,所述动力腔44内设有左轴29,所述左轴29后端设有与所述蜗杆31啮合的蜗轮27,所述左轴29前端设有正带轮28,所述动力腔44内设有右轴71,所述右轴71前端设有副带轮70,所述副带轮70与所述正带轮28之间传动设有控制皮带30,所述右轴71后端设有可与所述推进板69顶接的凸轮72;所述动力输送装置500可将动力延伸,并可带动所述装卸板12左右滑动。
根据实施例,以下对所述换刀装置400进行详细说明,所述换刀装置400包括设于所述切换腔60内且与所述换刀盘13固连的槽轮轴55,所述槽轮轴55左端设有位于所述切换腔60内的槽轮54,所述切换腔60内设于拨轮轴58,所述拨轮轴58右端设有位于所述切换腔60内且可与所述槽轮54配合的拨轮57,所述拨轮轴58左端设有位于所述动力腔44内且与所述主锥齿轮56啮合的从锥齿轮59;所述换刀装置400可用于更换新滚刀与旧滚刀的位置。
根据实施例,以下对所述滑动装置600进行详细说明,所述滑动装置600包括设于所述滑行腔40内的横轴37,所述副板14右端设有滑行齿条46,所述横轴37后端设有与所述滑行齿条46啮合的滑行齿轮36,所述横轴37前端设有后锥齿轮38,所述滑行腔40内设有纵轴41,所述纵轴41顶端设有位于所述滑行腔40内且与所述后锥齿轮38啮合的前锥齿轮39,所述纵轴41底端设有位于所述动力腔44内且可与所述主齿轮45啮合的从齿轮43;所述滑动装置600用于改变所述换刀块11位置,进而便于更换不同位置的滚刀。
根据实施例,以下对所述折叠装置200进行详细说明,所述折叠装置200包括设于所述折叠槽81内的折叠螺杆20,所述折叠螺杆20与所述滑块19通过螺纹配合,所述皮带腔75左壁内设有折叠机78,所述折叠机78与所述折叠螺杆20动力连接,所述滑动槽83内设有伸缩螺杆79,所述伸缩螺杆79与所述固定定板21通过螺纹配合,所述伸缩螺杆79左端设有位于所述皮带腔75内的上带轮76,所述折叠螺杆20外壁上设有位于所述皮带腔75内的下带轮80,所述下带轮80与所述上带轮76之间传动设有传动皮带77,所述折叠机78可以是电动机或液压马达,用于驱动所述折叠螺杆20转动;所述折叠装置200用于折叠所述副板14与所述主板15,减小设备体积。
根据实施例,以下对所述固定装置100进行详细说明,所述固定装置100包括设于所述固定定板21内的滑槽74,所述滑槽74内设有可滑动的设有固定动板22,所述固定动板22内设有上下对称的固定螺杆23,所述固定螺杆23与所述固定定板21通过螺纹配合,上下两侧的所述固定螺杆23之间通过同步皮带73传递动力,所述固定螺杆23左端设有手柄25;所述固定装置100可固定该设备,便于滚刀的更换。
以下结合附图对本文中的一种盾构机滚刀自动更换装置的使用步骤进行详细说明:
初始状态时,主板15与副板14平行配合;
固定设备时,使用人员手动转动手柄25,进而通过固定螺杆23带动固定动板22向右滑动,进而固定该设备;
伸展(折叠)时,折叠机78正向(反向)工作并通过折叠螺杆20带动滑块19向右滑动,进而通过推连杆18、上连杆16、下连杆17带动副板14向右(左)滑动,同时,折叠螺杆20通过下带轮80、上带轮76、伸缩螺杆79带动固定定板21向右(左)滑动,当滑套82滑动至最右(左)端时,推连杆18通过上连杆16、下连杆17带动副板14转动,使副板14与主板15垂直(平行),进而伸展(折叠)该设备;
换刀时,人员在该设备伸展之前,将旧滚刀从下侧的固定块61上取下,并将新刀放置于下侧的固定块61上,该设备伸展换成后,电磁铁48通电并通过永磁铁52、动力框50带动换刀机47向左滑动,主齿轮45与从齿轮43啮合,同时,换刀机47正向(反向)工作并通过动力轴42带动主齿轮45、主锥齿轮56、正锥齿轮35转动,进而主齿轮45通过从齿轮43、纵轴41、前锥齿轮39、后锥齿轮38、横轴37带动滑行齿轮36转动进而通过滑行齿条46带动换刀块11向上(下)滑动,当滑动至换刀位置时,电磁铁48断电,动力框50回到初始位置,主锥齿轮56与从锥齿轮59啮合,正锥齿轮35与从锥齿轮34啮合,从锥齿轮34通过从锥齿轮34、空心轴33、蜗杆31、蜗轮27、左轴29、正带轮28、副带轮70、右轴71带动凸轮72转动,凸轮72与推进板69啮合,进而凸轮72通过推进板69带动传动齿轮66向右(左)滑动,传动齿轮66与上齿轮65、下齿轮84啮合,空心轴33通过下齿轮84、传动齿轮66、上齿轮65带动延伸螺杆64转动,进而带动装卸板12向右(左)滑动,上侧的固定块61将放置在滚刀位置上的旧滚刀固定(将新滚刀放置在滚刀位置上),同时,套筒62与螺栓配合(脱离配合),同时,空心轴33通过中心轴32带动套筒62转动,将螺栓松开(固定)。
本发明的有益效果是:本发明结构简单,操作方便,维护便利,可自动更换滚刀,避免人员在高于大气压的环境下作业,保证人员身体安全,降低工作人员的劳动强度,且提高盾构机换刀效率,因此该设备具有较高的使用和推广价值。
以上所述,仅为发明的具体实施方式,但发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在发明的保护范围之内。因此,发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (9)
1.本发明的一种盾构机滚刀自动更换装置,包括主板,所述主板内设有滑动槽,所述滑动槽内可滑动的固定定板;
所述固定定板内设有用于固定该设备的固定装置,所述滑动槽底壁内设有折叠槽,所述折叠槽内设有可滑动的滑块,所述主板外壁上设有可滑动的滑套,所述滑套底端铰接有副板,所述滑套低端铰接有上连杆,所述副板低端铰接有与所述上连杆铰接的下连杆,所述滑块与所述上连杆之间通过推连杆铰接,所述折叠槽左壁内设有皮带腔,所述皮带腔内设有用于滑动所述滑块的折叠装置;
所述副板右端设有可滑动的换刀块,所述换刀块内设有换刀槽,所述换刀槽内设有可滑动的换刀盘,所述换刀盘右端设有上下对称的可夹持滚刀的固定块,所述换刀槽内设有可滑动的装卸板,所述装卸板内上下对称的装卸装置,上下的所述装卸装置之间通过锥齿轮传动动力,所述换刀槽左壁内设有与所述换刀槽连通的切换腔,所述切换腔内设有用于转动所述换刀盘的换刀装置;
所述切换腔左壁内设有动力腔,所述动力腔内设有用于将动力传递至所述装卸板内的动力输送装置,所述动力腔左壁内设有滑行腔,所述滑行腔内设有用于滑动所述换刀块的滑动装置,所述动力腔内设有用于提供动力的动力装置。
2.根据权利要求1中的一种盾构机滚刀自动更换装置,其特征在于:所述动力装置包括可滑动的设于所述动力腔内的动力框,所述动力框内设有换刀机,所述动力腔内设有与所述换刀机动力连接的动力轴,所述动力轴外壁上设有主齿轮,所述动力轴外壁上设有主锥齿轮,所述动力轴顶端设有正锥齿轮;
所述动力腔底壁内设有电磁槽,所述电磁槽内可滑动的设有与所述动力框固连的永磁铁,所述电磁槽左壁内设有电磁铁,所述电磁铁与所述永磁铁之间弹性设有电磁弹簧。
3.根据权利要求2中的一种盾构机滚刀自动更换装置,其特征在于:所述换刀机可以是电动机或液压马达,用于驱动所述动力轴转动。
4.根据权利要求1中的一种盾构机滚刀自动更换装置,其特征在于:所述装卸装置包括设于所述动力腔内的空心轴,所述装卸板内设有中心轴;
所述中心轴右端设有用于装卸螺栓的套筒,所述中心轴与所述空心轴之间通过花键配合,所述空心轴外壁上设有与所述正锥齿轮啮合的从锥齿轮;
所述动力腔右壁内设有传动腔,所述空心轴外壁上设有位于所述传动腔内的下齿轮,所述传动腔内设有用于左右滑动所述装卸板的延伸螺杆,所述延伸螺杆与所述装卸板通过螺纹配合,所述延伸螺杆左端设有上齿轮。
5.根据权利要求1中的一种盾构机滚刀自动更换装置,其特征在于:所述动力输送装置包括设于所述动力腔内的推进板,所述推进板右端设有位于所述传动腔内且可与所述上齿轮啮合的传动齿轮;
所述推进板与所述动力腔右壁之间弹性设有用于恢复所述推进板初始位置的顶压弹簧,所述空心轴外壁上设有蜗杆,所述动力腔内设有左轴,所述左轴后端设有与所述蜗杆啮合的蜗轮;
所述左轴前端设有正带轮,所述动力腔内设有右轴,所述右轴前端设有副带轮,所述副带轮与所述正带轮之间传动设有控制皮带,所述右轴后端设有可与所述推进板顶接的凸轮。
6.根据权利要求1中的一种盾构机滚刀自动更换装置,其特征在于:所述换刀装置包括设于所述切换腔内且与所述换刀盘固连的槽轮轴,所述槽轮轴左端设有位于所述切换腔内的槽轮,所述切换腔内设于拨轮轴,所述拨轮轴右端设有位于所述切换腔内且可与所述槽轮配合的拨轮,所述拨轮轴左端设有位于所述动力腔内且与所述主锥齿轮啮合的从锥齿轮。
7.根据权利要求1中的一种盾构机滚刀自动更换装置,其特征在于:所述滑动装置包括设于所述滑行腔内的横轴,所述副板右端设有滑行齿条,所述横轴后端设有与所述滑行齿条啮合的滑行齿轮,所述横轴前端设有后锥齿轮;
所述滑行腔内设有纵轴,所述纵轴顶端设有位于所述滑行腔内且与所述后锥齿轮啮合的前锥齿轮,所述纵轴底端设有位于所述动力腔内且可与所述主齿轮啮合的从齿轮。
8.根据权利要求1中的一种盾构机滚刀自动更换装置,其特征在于:所述折叠装置包括设于所述折叠槽内的折叠螺杆,所述折叠螺杆与所述滑块通过螺纹配合,所述皮带腔左壁内设有折叠机,所述折叠机与所述折叠螺杆动力连接;
所述滑动槽内设有伸缩螺杆,所述伸缩螺杆与所述固定定板通过螺纹配合,所述伸缩螺杆左端设有位于所述皮带腔内的上带轮,所述折叠螺杆外壁上设有位于所述皮带腔内的下带轮,所述下带轮与所述上带轮之间传动设有传动皮带;
所述折叠机可以是电动机或液压马达,用于驱动所述折叠螺杆转动。
9.根据权利要求1中的一种盾构机滚刀自动更换装置,其特征在于:所述固定装置包括设于所述固定定板内的滑槽,所述滑槽内设有可滑动的设有固定动板,所述固定动板内设有上下对称的固定螺杆,所述固定螺杆与所述固定定板通过螺纹配合;
上下两侧的所述固定螺杆之间通过同步皮带传递动力,所述固定螺杆左端设有手柄。
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