CN110424975B - 带缓冲装置的盾构机切刀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带缓冲装置的盾构机切刀，包括固定于盾构机刀盘的辐条上的切刀座和安装于该切刀座上的切刀，该切刀上设有切刀刃，切刀位于其切刀刃靠近该切刀前进方向的一侧边转动连接于所述切刀座上，该切刀位于其切刀刃远离该切刀前进方向的另一侧边与所述切刀座之间具有间隙，且该切刀的另一侧边与所述切刀座之间设有缓冲装置。本发明是在切刀刀座内设计了一种缓冲装置，当切刀的刀刃在工作中受到冲击后，会推动切刀绕销轴旋转，压缩缓冲装置中的缓冲弹簧，这一过程延长了刀刃切割硬物的时间，从而起到缓冲效果，降低刀刃崩刃的概率，大幅提升切刀的抗冲击的能力，从而减少因刀具崩刃造成刀盘损坏，进而影响盾构机开挖的问题。
Description
技术领域
本发明属于隧道挖掘用盾构机设备技术领域，具体的说是涉及一种带缓冲装置的盾构机切刀。
背景技术
在盾构机刀盘开挖隧道时，经常会遇到地质不均或土层中含有石头等硬核，切刀在这种地层中进行挖掘时，会受到不同程度的冲击，由于切刀是采用切刮原理对土体进行开挖的，刀刃与土体之间是滑动摩擦，这就需要刀刃即能够保持刀锋利又具有很好的耐磨性能，所以切刀刀刃常用采用硬质合金制造，硬质合金优点是具有很高的硬度和很好的耐磨性能，缺点是怕受冲击，受冲击后易出现崩口，甚至崩断，使刀具失去切割土体的功能。切刀一旦丧失切土能力，刀盘继续使用就会产生刀盘本体的磨损，若发现不及时，出现刀盘结构损坏，则将严重影响隧道的开挖进度，若在沙质地层中不易开舱，将会引起更严重的后果，甚至造成掩埋盾构机、隧道改废弃的事故也曾有发生。
目前行业中常用的解决切刀崩刃的方法主要是提高切刀设计结构强度，提高切的抗冲击能力。这种做法会使切刀做得大且笨重，成本增加很多，并且刀盘中心区空间有限的范围内布置这种刀具，会造成中心区开口减小，影响渣土流动，易结泥饼(结泥饼同样是影响刀盘切割效果的一个重大问题)。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种带缓冲装置的盾构机切刀，对切刀起到缓冲效果，降低切刀崩刃的概率，并且不影响原切刀结构的强度，结构简单，易于制作、安装和维护。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种带缓冲装置的盾构机切刀，包括固定于盾构机刀盘的辐条上的切刀座和安装于该切刀座上的切刀，该切刀上设有切刀刃，所述切刀位于其切刀刃靠近该切刀前进方向的一侧边转动连接于所述切刀座上，该切刀位于其切刀刃远离该切刀前进方向的另一侧边与所述切刀座之间具有间隙，且该切刀的另一侧边与所述切刀座之间设有缓冲装置。
作为本发明的进一步改进，所述缓冲装置包括缓冲导杆和缓冲弹簧，所述切刀座上设有大槽孔，该大槽孔底部设有半径小于该大槽孔且与该大槽孔同心的小槽孔，所述缓冲导杆的半径小于所述小槽孔的半径，该缓冲导杆的一端固定于所述切刀的另一侧面上，该缓冲导杆的另一端穿置于所述大槽孔和小槽孔内，所述缓冲弹簧套设并限位于所述缓冲导杆位于所述大槽孔的部分外。
作为本发明的进一步改进，所述导杆一端设有半径小于所述大槽孔半径相同的限位环，且该限位环活动置于所述大槽孔内。
作为本发明的进一步改进，所述切刀的另一侧面上设有导杆安装槽，所述导杆一端的头部固定于该导杆安装槽内。
作为本发明的进一步改进，所述切刀的一侧边通过销轴转动连接于所述切刀座上。
作为本发明的进一步改进，所述切刀座焊接固定于盾构机刀盘的辐条上。
本发明的有益效果是：当切刀切割硬物时，切刀刀座中的缓冲装置对切刀起到缓冲效果，降低切刀崩刃的概率；本发明没有改变原切刀和切刀刀座的主体结构，不影响原切刀结构的强度；本发明结构简单，易于制作、安装和维护。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明剖面结构示意图；
图3为本发明工作状态示意图。
结合附图，作以下说明：
1——切刀； 2——销轴；
3——切刀座； 4——缓冲导杆；
5——缓冲弹簧； 6——辐条；
11——切刀刃； 12——导杆安装槽；
31——大槽孔； 32——小槽孔；
41——限位环。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。
参阅图1-3，为本发明所述的一种带缓冲装置的盾构机切刀，包括固定于盾构机刀盘的辐条6上的切刀座3和安装于该切刀座上的切刀1，该切刀上设有切刀刃11，所述切刀位于其切刀刃靠近该切刀前进方向的一侧边转动连接于所述切刀座上，该切刀位于其切刀刃远离该切刀前进方向的另一侧边与所述切刀座之间具有间隙，且该切刀的另一侧边与所述切刀座之间设有缓冲装置。
其中，所述缓冲装置包括缓冲导杆4和缓冲弹簧5，所述切刀座上设有大槽孔31，该大槽孔底部设有半径小于该大槽孔且与该大槽孔同心的小槽孔32，所述缓冲导杆的半径小于所述小槽孔的半径，该缓冲导杆的一端固定于所述切刀的另一侧面上，该缓冲导杆的另一端穿置于所述大槽孔和小槽孔内，所述缓冲弹簧套设并限位于所述缓冲导杆位于所述大槽孔的部分外。
另外，所述导杆一端设有半径小于所述大槽孔半径相同的限位环41，且该限位环活动置于所述大槽孔内。所述切刀的另一侧面上设有导杆安装槽12，所述导杆一端的头部固定于该导杆安装槽内。所述切刀的一侧边通过销轴2转动连接于所述切刀座上。所述切刀座焊接固定于盾构机刀盘的辐条6上。
该带缓冲装置的盾构机切刀，由于切刀刀座焊接在盾构机刀盘的辐条上，切刀通过销轴与切刀刀座安装在一起，缓冲装置安装在切刀座内，缓冲弹簧被预压，通过缓冲导杆压在切刀预先加工好的受力座上，切刀的另一侧面和切刀对应的面之间存在一定的间隙。当切刀1的刀刃11在工作中受到冲击后，会推动切刀1绕销轴2旋转，压缩缓冲装置中的缓冲弹簧，这一过程延长了刀刃切割硬物的时间，从而起到缓冲效果，降低刀刃崩刃的概率。
其中，缓冲装置中的缓冲弹簧5可以使用其它具有弹性材料替代；每一个切刀座内可安装多个缓冲装置，以提升缓冲装置的对切刀施加的初始力，以增加切刀的初始切割能力。
该带缓冲装置的盾构机切刀安装于盾构机的刀盘上，主要用于切刀切割软硬不均地层，或切割的土层中夹有硬核的地层，以减少切刀崩刃。
由此可见，本发明是在切刀刀座内设计了一种缓冲装置，当切刀的刀刃在工作中受到冲击后，会推动切刀绕销轴2旋转，压缩缓冲装置中的缓冲弹簧，这一过程延长了刀刃切割硬物的时间，从而起到缓冲效果，降低刀刃崩刃的概率，大幅提升切刀的抗冲击的能力，从而减少因刀具崩刃造成刀盘损坏，进而影响盾构机开挖的问题。
其主要优点如下:当切刀切割硬物时，切刀刀座中的缓冲装置对切刀起到缓冲效果，降低切刀崩刃的概率；本发明没有改变原切刀和切刀刀座的主体结构，不影响原切刀结构的强度；本发明结构简单，易于制作、安装和维护。
Claims (4)
1.一种带缓冲装置的盾构机切刀，包括固定于盾构机刀盘的辐条（6）上的切刀座（3）和安装于该切刀座上的切刀（1），该切刀上设有切刀刃（11），其特征在于：所述切刀位于其切刀刃靠近该切刀前进方向的一侧边通过销轴（2）转动连接于所述切刀座上，该切刀位于其切刀刃远离该切刀前进方向的另一侧边与所述切刀座之间具有间隙，且该切刀的另一侧边与所述切刀座之间设有缓冲装置；
所述缓冲装置包括缓冲导杆（4）和缓冲弹簧（5），所述切刀座上设有大槽孔（31），该大槽孔底部设有半径小于该大槽孔且与该大槽孔同心的小槽孔（32），所述缓冲导杆的半径小于所述小槽孔的半径，该缓冲导杆的一端固定于所述切刀的另一侧面上，该缓冲导杆的另一端穿置于所述大槽孔和小槽孔内，所述缓冲弹簧套设并限位于所述缓冲导杆位于所述大槽孔的部分外。
2.根据权利要求1所述的带缓冲装置的盾构机切刀，其特征在于：所述导杆一端设有半径小于所述大槽孔半径的限位环（41），且该限位环活动置于所述大槽孔内。
3.根据权利要求1所述的带缓冲装置的盾构机切刀，其特征在于：所述切刀的另一侧面上设有导杆安装槽（12），所述导杆一端的头部固定于该导杆安装槽内。
4.根据权利要求1所述的带缓冲装置的盾构机切刀，其特征在于：所述切刀座焊接固定于盾构机刀盘的辐条（6）上。
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