CN110410087A - 一种旋转刀座式常压更换刀具系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种旋转刀座式常压更换刀具系统，包括刀箱，刀箱内设有旋转的刀座，刀座上设有可拆卸的刀具，刀箱与刀座之间设有刀座密封，刀箱与封堵后盖可拆卸连接。本发明的优点：旋转式的刀座配合密封结构，节省了闸门空间，从而可以实现小刀间距布置，充分利用刀盘空间；制造简单，节省了闸门、油缸等制造成本；只进行旋转即可实现常压，有效减少了制造常压环境的时间，提高了换刀效率，保证了施工人员安全、节省大量时间、费用等等。
Description
技术领域
本发明涉及隧道掘进机械设备，特别是指一种旋转刀座式常压更换刀具系统。
背景技术
在最近的一二十年间，盾构隧道正朝着大直径大埋深的方向迈进。大直径泥水平衡盾构技术在工程中得到越来越多的应用，因为刀盘刀具磨损、异常损坏和松动的概率非常大，针对复合地层，直径15m左右的刀盘，掘进1公里，可能就要检查更换50多次刀具，因此具有常压换刀的盾构掘进机市场需求越来越大。
现有传统常压换刀的掘进机都是靠刀闸阀来阻挡掌子面压力，实现常压换刀。如公开号为CN107139128A的发明专利，公开了一种盾构机常压换刀装置密封更换工装及方法，和公开号为CN105736005B的发明专利，公开了一种可拆卸常压换刀装置，上述两篇文件均通过闸门实现刀盘前后的密封，完成常压换刀作业。
但是现有常压换刀的掘进机刀盘刀间距较大，由于刀闸阀存在闸门、油缸等结构，造成刀闸阀换刀结构制造成本高、工作时间长、施工效率低。因此，亟待提出一种新的换刀结构，取代刀闸阀的换刀结构，从而可以减小刀间距、降低制造成本，减少工作时间，提高工作效率。
发明内容
本发明提出一种旋转刀座式常压更换刀具系统，解决了现有刀闸阀换刀结构制造成本高、工作时间长、施工效率低的问题。此种新型常压换刀式掘进机，是针对隧道开挖设计的一种专用机械设备，刀盘内部设计有旋转刀座式常压更换刀具系统，与传统常压刀盘不同，此常压更换刀具系统，利用自身刀座旋转替代了原有的闸门设计，以承受掌子面的泥水压力。
本发明的技术方案是这样实现的：一种旋转刀座式常压更换刀具系统，包括刀箱，所述的刀箱内设有旋转的刀座，刀座上设有可拆卸的刀具，刀箱与刀座之间设有刀座密封，刀箱与封堵后盖可拆卸连接。
所述的刀箱的前开口和刀座的前端面为相互匹配的长圆孔状或圆孔状。
所述的刀箱的前端面与刀座的前端面平齐。
所述的刀座通过旋转轴旋转设在刀箱内。
所述的刀具通过刀具压块及螺栓与刀座可拆卸连接。
所述的封堵后盖的前端面为与刀座的后部相对的内弧形。
所述的刀箱通过螺栓与封堵后盖可拆卸连接。
所述的刀座密封包括密封I和密封II，密封I位于刀箱的开口处，密封II位于密封卡部的卡槽内，密封卡部位于刀箱中部。
所述的刀箱与封堵后盖之间设有后盖密封。
所述的后盖密封包括密封III，密封III位于密封卡部的后端面，密封卡部位于刀箱中部。
本发明的优点：旋转式的刀座配合密封结构，节省了闸门空间，从而可以实现小刀间距布置，充分利用刀盘空间；制造简单，节省了闸门、油缸等制造成本；只进行旋转即可实现常压，有效减少了制造常压环境的时间，提高了换刀效率，保证了施工人员安全、节省大量时间、费用等等。
附图说明
为了更清楚地说明本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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明正常掘进状态示意图。
图3为本发明刀座旋转状态示意图。
图4为本发明旋转完成状态示意图。
图5为本发明拆刀状态示意图。
图中：1-刀箱，2-刀座，3-旋转轴，4-滚刀，5-刀具压块及螺栓，6-封堵后盖，7-密封I，8-密封II，9-密封III。
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所示，一种旋转刀座式常压更换刀具系统，包括刀箱1，刀箱固定在刀盘上，为整个更换系统提供安装框架。刀箱1内设有刀座2，刀座2通过旋转轴3旋转设在刀箱1内，刀座朝前，刀具进行切削，刀座朝后，能够进行换刀。刀箱1的前开口为长圆孔状或圆孔状，刀座2的前端面同样为刀箱前开口配合的长圆孔状或圆孔状，同时刀箱1的前端面与刀座2的前端面平齐，避免刀座伸出刀盘，发生不必要的磨损。
刀座2上设有可拆卸的刀具，刀具可为滚刀4，也可为其他隧道掘进刀具，如撕裂刀、切刀。刀具通过刀具压块及螺栓5与刀座2可拆卸连接，从而实现刀具的拆装。刀箱1通过螺栓与封堵后盖6可拆卸连接，需要换刀时，将封堵后盖拆除。封堵后盖6的前端面为与刀座2的后部相对的内弧形，充分利用刀盘空间，减少结构体积。
刀箱1与刀座2之间设有刀座密封，刀座密封包括密封I8和密封II7。密封I8位于刀箱1的开口处，在刀箱和刀座之间形成第一道密封。密封II7位于密封卡部的卡槽内，密封卡部与刀箱1为一体，位于刀箱1的中部，正常掘进时，刀座朝前，刀座的弧形后部与刀箱之间形成第二道密封，换刀时，刀座朝后，刀座的前端面依然能够与密封II形成第二道密封，隔离刀盘前后的压力，实现常压换刀。
刀箱1与封堵后盖6之间设有后盖密封，后盖密封包括密封III9，密封III9位于密封卡部的后端面，在安装封堵后盖的情况下，密封III压紧在刀箱1与封堵后盖6之间，形成第三道密封，在刀座旋转时，能够提高刀箱与封堵后盖之间的密封效果。
使用过程示意：
步骤一：正常掘进时，如图2所示，刀座朝前，刀具进行掘进，密封I8、密封II7隔绝掌子面水压。
步骤二：当需要换刀时，如图3所示，通过旋转轴3旋转刀座，使原本接触掌子面的刀座向内部旋转，密封III9和封堵后盖6隔绝掌子面水压。
步骤三：当旋转完成后，如图4所示，此时刀座朝后，密封I8、密封II7隔绝掌子面压力。将封堵后盖6拆除，如图5所示，用高压水冲洗刀具刀座，随后拆卸刀具压块及螺栓，更换新刀。
步骤四：安装封堵后盖6，旋转刀座至图2位置，换刀完成。
本发明在刀盘内部设多个旋转刀座式常压更换刀具系统，当正常掘进时带有刀具的刀座面向掌子面破岩；当刀具磨损后，将刀座进行旋转，由刀座的背面和刀箱密封住掌子面压力。因此刀盘内部形成常压环境，随后拆卸磨损的滚刀，更换新刀具。
因旋转刀座式常压更换刀具系统设置有密封，能有效防承受掌子面压力，为换刀人员创造常压环境。并且此设计较传统常压刀盘设计，节省了闸门空间，从而可以实现小刀间距布置，充分利用刀盘空间；此装置制造简单，较传统常压刀盘节省了闸门、油缸等制造成本；此装置只进行旋转即可实现常压，有效减少了制造常压环境的时间，提高了换刀效率，保证了施工人员安全、节省大量时间、费用等等。
以上所述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 (10)
1.一种旋转刀座式常压更换刀具系统，包括刀箱（1），其特征在于：所述的刀箱（1）内设有旋转的刀座（2），刀座（2）上设有可拆卸的刀具，刀箱（1）与刀座（2）之间设有刀座密封，刀箱（1）与封堵后盖（6）可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的旋转刀座式常压更换刀具系统，其特征在于：所述的刀箱（1）的前开口和刀座（2）的前端面为相互匹配的长圆孔状或圆孔状。
3.根据权利要求1所述的旋转刀座式常压更换刀具系统，其特征在于：所述的刀箱（1）的前端面与刀座（2）的前端面平齐。
4.根据权利要求1所述的旋转刀座式常压更换刀具系统，其特征在于：所述的刀座（2）通过旋转轴（3）旋转设在刀箱（1）内。
5.根据权利要求1所述的旋转刀座式常压更换刀具系统，其特征在于：所述的刀具通过刀具压块及螺栓（5）与刀座（2）可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的旋转刀座式常压更换刀具系统，其特征在于：所述的封堵后盖（6）的前端面为与刀座（2）的后部相对的内弧形。
7.根据权利要求1所述的旋转刀座式常压更换刀具系统，其特征在于：所述的刀箱（1）通过螺栓与封堵后盖（6）可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的旋转刀座式常压更换刀具系统，其特征在于：所述的刀座密封包括密封I（8）和密封II（7），密封I（8）位于刀箱（1）的开口处，密封II（7）位于密封卡部的卡槽内，密封卡部位于刀箱（1）中部。
9.根据权利要求1所述的旋转刀座式常压更换刀具系统，其特征在于：所述的刀箱（1）与封堵后盖（6）之间设有后盖密封。
10.根据权利要求9所述的旋转刀座式常压更换刀具系统，其特征在于：所述的后盖密封包括密封III（9），密封III（9）位于密封卡部的后端面，密封卡部位于刀箱（1）中部。
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