CN111636884A - 微型隧道设备用盾构机刀具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微型隧道设备用盾构机刀具,属于盾构机设备领域。包括刀圈、轴承、刀轴,所述刀圈通过轴承滚动式固定于刀轴周缘,所述轴承包括轴承外圈,所述轴承外圈与刀圈为一体结构。本申请提供的微型隧道设备用盾构机刀具取消了轮毂结构,并将轴承外圈与刀圈设计成一体结构,即合并为一个零件,刀圈同时起到轴承外圈的作用,在保证刀圈结构强度的情况下,可以使6.5寸甚至更小尺寸的滚刀刀具得以实现,并可以很好地应用,以适应小尺寸的隧道掘进机/盾构机,为工程项目提供解决办法。
Description
技术领域
本申请涉及盾构机设备领域,特别涉及一种微型隧道设备用盾构机刀具。
背景技术
随着城市发展,盾构机隧道施工技术在我国逐渐成熟,对应的隧道掘进设备的关键零部件也在不断完善。滚刀刀具作为硬岩隧道掘进机或者盾构机的一种关键零部件,对整机设备的功能,以及施工效果起着重要作用。滚刀技术有很多关键技术点,例如材料,结构等。滚刀的结构也可以有很多种设计形式,可以按照尺寸、对应的岩石硬度等不同情况进行设计。刀具的工作原理为,滚刀本身进行自传,并随着刀盘公转。
参阅图1和图2,示出了现有国内比较常见的滚刀结构,滚刀尺寸多为17寸、19寸和20寸。随着管网和管道施工市场的发展,小尺寸隧道设备/盾构机进入快速发展阶段,对于小尺寸刀具如小于6.5寸,刀圈、轮毂和轴的结构设计越发困难,空间小、尺寸小等限制是等比例缩小无法实现的,并且不可能牺牲强度而适配结构。因此,小尺寸刀具的应用亟待解决。
发明内容
本申请提供一种微型隧道设备用盾构机刀具,以解决背景技术中提出的问题。
一种微型隧道设备用盾构机刀具,包括刀圈、轴承、刀轴,所述刀圈通过轴承固定于刀轴周缘,所述轴承包括轴承外圈,所述轴承外圈与刀圈为一体结构。
优选地,所述轴承为圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承或者球轴承。
由上述技术方案可知,本申请提供的微型隧道设备用盾构机刀具具有以下有益效果:
1、本申请将轴承外圈与刀圈设计成一体结构,即合并为一个零件,刀圈同时起到轴承外圈的作用,在保证刀圈结构强度的情况下,缩小了刀具整体的尺寸,结构更加紧凑,可以使6.5寸甚至更小尺寸的滚刀刀具得以实现,并可以很好地应用,以适应小尺寸的隧道掘进机/盾构机,为工程项目提供解决办法。
2、本申请将轴承外圈与刀圈设计成一体结构,使得刀圈的厚度和宽度得到提高,从而能够提升刀圈的整体结构强度,延长了刀圈的使用寿命,降低了使用和维护成本。
3、机械结构中部件数量越多,其所产生的连接部位也越多,而每个连接部位都是一个潜在的故障点,因此,本申请取消了轮毂结构,减少了刀具中独立部件的数量,从而减少了部件之间的故障点,使得刀具的工作更加稳定,提高了刀具的使用寿命,降低了使用和维护成本。
4、由于刀圈在工作时会进行高速旋转,并与岩石进行高强度摩擦,导致刀圈产生较高的内能,刀圈表面产生较高的温度,本申请将轴承外圈与刀圈设计成一体结构,加速刀圈部位的热量传导,减少了热量传递节点,从而保证了刀圈稳定的机械性能,避免刀圈因温度过高产生质变而影响正常使用。
附图说明
图1为现有的滚刀刀具的侧视图;
图2为图1中A-A的剖视图;
图3为本申请提供的微型隧道设备用盾构机刀具的侧视图;
图4为本申请提供的微型隧道设备用盾构机刀具的剖视图。
其中:10-刀圈,20-轴承,201-轴承内圈,30-刀轴。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参阅图1和图2,现有的滚刀通常由刀圈、轮毂、轴承、刀轴等部件构成,刀圈安装固定在轮毂周缘,轮毂通过轴承固定在刀轴周缘。由此可见,现有的滚刀由多个独立的部件组装而成,而根据本领域技术人员的常识可知,部件的数量越多,其所产生的连接部位也越多,对于切割高硬度岩石的滚刀来说,无疑会影响滚刀的整体稳定性,在长时间使用之后,非常容易出现滚刀结构松动的情况,影响滚刀的使用寿命,提高了维修成本。另一方面,现有的滚刀结构无法满足小尺寸隧道设备/盾构机的使用需求,目前通常采用的做法是缩小各个部件的尺寸,如缩小刀圈的尺寸和厚度,这种方法不仅给配件的生产加工带来了较大的难度,同时给滚刀的结构强度带来了较大的影响,在切割岩石的过程中极易产生刀圈损坏、断裂的现象,因此,小尺寸隧道掘进机/盾构机的空间小、尺寸小等限制是等比例缩小无法实现的。
参阅图3和图4,为了解决上述问题,本申请提供了一种微型隧道设备用盾构机刀具,包括刀圈10、轴承20、刀轴30,轴承20包括轴承外圈和轴承内圈201,轴承外圈与刀圈10为一体结构,刀圈10通过轴承20滚动式固定于刀轴30周缘。
本申请提供的微型隧道设备用盾构机刀具取消了轮毂结构,并将轴承外圈与刀圈10设计成一体结构,即合并为一个零件,刀圈10同时起到轴承外圈的作用。
参阅图4,本申请中轴承20可以采用圆柱滚子轴承或者圆锥滚子轴承或者球轴承,本申请实施例以圆柱滚子轴承为例,刀圈10的厚度较17寸、19寸和20寸刀圈厚度增加2-3倍,从而保证刀圈10的强度,并能顺利自转。
本申请提供的微型隧道设备用盾构机刀具结构可以使6.5寸甚至更小尺寸的滚刀刀具得以实现,并可以很好地应用,以适应小尺寸的隧道掘进机/盾构机,为工程项目提供解决办法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (2)
1.一种微型隧道设备用盾构机刀具,包括刀圈、轴承、刀轴,其特征在于,所述刀圈通过轴承固定于刀轴周缘,所述轴承包括轴承外圈,所述轴承外圈与刀圈为一体结构。
2.根据权利要求1所述的微型隧道设备用盾构机刀具,其特征在于,所述轴承为圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承或者球轴承。
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2020
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