CN111794762B - 一种滚刀刀圈助力旋转装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及盾构机、TBM、顶管机等非开挖机械所配装的滚刀领域，具体涉及一种滚刀刀圈助力旋转装置。包括用于固定在滚刀刀箱或刀盘上的装置本体，所述装置本体呈箱体状设置所述装置本体包括本体部以及设置在本体部一端的助力部，所述助力部的一侧设置有于滚刀接触设置的助力轮，所述助力轮通过转轴转动设置在助力部的一侧，所述转轴的一端伸入到助力部内，所述装置本体内设置有用于驱动转轴转动的驱动机构。本发明设计巧妙、能有效辅助滚刀旋转，解决滚刀间歇性或全面停转、堵转等问题，增加滚刀破岩效果，延长滚刀寿命，减少滚刀的更换和维修次数，进而节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机、TBM、顶管机等非开挖机械所配装的滚刀领域，具体涉及一种滚刀刀圈助力旋转装置。
背景技术
随着国家经济的发展，工程建设需求不断增加，非开挖机械在地铁、市政管网、水电等隧道工程广泛应用。滚刀是安装在盾构机、TBM、顶管机等非开挖机械前端的破碎岩石的工具，而刀圈是滚刀破岩的主要工作部位。但由于非开挖施工的地质比较复杂，时软时硬，上软下硬。且滚刀安装在非开挖机械的刀盘上，刀盘由大功率的液压马达驱动旋转。同时，滚刀为无动力部件，其刀圈的旋转是靠与切削面的摩擦实现的。
为此，每把滚刀在安装完成后，都会设定启动扭矩，当滚刀刀圈与掌子面的摩擦力所产生的扭矩不足，即小于滚刀刀圈转动的启动扭矩，滚刀刀圈就不会旋转，但刀盘却在不定的转动，刀圈与掌子面的摩擦由磨损较慢的滚动摩擦变为磨损较快的滑动摩擦，刀圈很快发生偏磨，甚至磨损到刀体，滚刀很快损坏。从而减少了滚刀的使用寿命，增加了滚刀的更换和维修次数，进而影响非开挖机械的正常掘进，增加掘进能耗，降低刀盘及其他刀具的使用寿命。
发明内容
本发明针对上述的滚刀容易发生偏磨所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单且实施效果好，能够有效避免滚刀发生偏磨的滚刀刀圈助力旋转装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种滚刀刀圈助力旋转装置，包括用于固定在滚刀刀箱或刀盘上的装置本体，所述装置本体呈箱体状设置所述装置本体包括本体部以及设置在本体部一端的助力部，所述助力部的一侧设置有于滚刀接触设置的助力轮，所述助力轮通过转轴转动设置在助力部的一侧，所述转轴的一端伸入到助力部内，所述装置本体内设置有用于驱动转轴转动的驱动机构。
作为优选，所述驱动机构包括套装在转轴一端的被动同步轮以及设置在本体部内的主动同步轮，所述主动同步轮和被动同步轮之间设置有同步带，所述主动同步轮的一侧设置有用于驱动主动轮的驱动马达。
作为优选，所述助力轮和被动同步轮之间以及驱动马达和主动同步轮之间设置有轴承座。
作为优选，所述装置本体还设置有用于控制助力轮与滚刀接触的顶进机构，所述顶进机构包括用于固定驱动机构的驱动架以及设置在本体部内顶进油缸，所述顶进油缸设置在本体部远离助力部的一端，所述驱动架包括用于固定驱动马达的固定部以及设置在固定部一侧用于固定轴承座的固定杆，所述顶进油缸的动力端与本体部固定连接。
作为优选，所述装置本体内设置有滑轨，所述驱动架设置有与滑轨相配合的滑道。
作为优选，所述驱动马达为液压马达。
作为优选，所述助力轮转动设置在助力部的两侧。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
1、本发明提供一种滚刀刀圈助力旋转装置，在不影响刀盘运转的情况下，通过对滚刀助力，使其发生转动，从而解决了现有滚刀在无法启动的情况下，导致的偏磨现象，进而达到提高滚刀使用寿命的目的，同时，本发明设计巧妙、能有效辅助滚刀旋转，解决滚刀间歇性或全面停转、堵转等问题，增加滚刀破岩效果，延长滚刀寿命，减少滚刀的更换和维修次数，进而节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1提供的滚刀刀圈助力旋转装置的结构示意图；
图2为实施例1提供的滚刀刀圈助力旋转装置的去除部分装置本体的结构示意图；
图3为实施例1提供的滚刀刀圈助力旋转装置去除装置本体的结构示意图；
图4为实施例1提供的滚刀刀圈助力旋转装置实施状态的结构示意图；
以上各图中，1、装置本体；11、本体部；12、助力部；2、助力轮；3、驱动机构；31、被动同步轮；32、主动同步轮；33、驱动马达；34、轴承座；4、顶进机构；41、驱动架；411、固定部；412、固定杆；42、顶进油缸；43、滑道；5、滚刀；6、刀箱。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1，如图1～图4所示，本实施例旨在提供一种滚刀5刀圈助力旋转装置，在滚刀5刀圈与掌子面的摩擦力所产生的扭矩不足时，为滚刀5刀圈的转动提供其所需要的动力，进而避免偏磨现象的发现，同时，考虑到刀盘是精密的机械，如果驱动滚刀5刀圈转动还需要考虑到是否影响其他结构的使用，为此，为了达到上述目的，本实施例提供的滚刀5刀圈助力旋转装置包括用于固定在滚刀5刀箱6上的装置本体1，在本实施例中，装置本体1呈中空的凸字型的箱体状设置，具体的说，装置本体1包括本体部11以及设置在本体部11一端的助力部12，其中，助力部12用于伸入到刀箱6内，而本体部11则用于与刀箱6固定，在本实施例中，本体部11和刀箱6利用L型的五金件配合螺栓，实现将整个装置本体1固定在刀箱6内，考虑到每一个刀箱6内设置两个平行设置的滚刀5，为此，在助力部12的两侧设置有于滚刀5接触设置的助力轮2，这样，利用助力轮2的带动，带动滚刀5刀圈转动，从而避免滚刀5发生偏磨现象。
为了给助力轮2提供动力，助力轮2通过转轴转动设置在助力部12的两侧，转轴的一端伸入到助力部12内，在装置本体1内设置有用于驱动转轴转动的驱动机构3。这样，利用驱动机构3的设置，实现助力轮2的转动。从而达到本实施例的目的。
考虑到滚刀5刀圈偏磨现象的发生主要是因为其与掌子面接触，所造成的偏磨，为此，驱动机构3需要给助力轮2提供动力要大，否则无法显示对滚刀5刀圈的驱动，为此，在本实施例中，在本实施例中，每一个助力轮2对应一个驱动机构3，以确保足够的动力。
考虑到助力部12的空间有限，为此，本实施例提供的驱动机构3包括套装在转轴一端的被动同步轮31以及设置在本体部11内的主动同步轮32，在主动同步轮32和被动同步轮31之间设置有同步带，主动同步轮32的一侧设置有用于驱动主动轮的驱动马达33，两个驱动马达33的动力端相对设置，这样，通过这样的设置，利用本体部11较大的空闲，实现驱动马达33的固定，进而实现对助力轮2动力的提供。在本实施例中，选用同步带的传动方式主要考虑到工作环境的恶劣，同时，使用同步带也能够确保传动效率。
当然，为了保证被动同步轮31和主动同步轮32的稳定转动，在助力轮2和被动同步轮31之间以及驱动马达33和主动同步轮32之间设置有轴承座34。
考虑到助力轮2主要是在滚刀5刀圈与掌子面的摩擦力所产生的扭矩不足时，为滚刀5提供其转动所需要的动力，而当满足上述条件时，滚刀5刀圈应保持传统的状态才能够更好的实现工作，为此，需要使助力轮2能够在不同条件下，实现与滚刀5刀圈的接触和分离，为此，在本实施例中，在装置本体1内还设置有用于控制助力轮2与滚刀5接触的顶进机构4，具体的说，顶进机构4包括用于固定驱动机构3的驱动架41以及设置在本体部11内顶进油缸42，驱动架41的主要目的就是现实整个驱动机构3与装置本体1的分离，同时，又达到保持驱动机构3状态的目的，为此，驱动架41包括用于固定驱动马达33的固定部411以及设置在固定部411一侧用于固定轴承座34的固定杆412，同时，在固定杆412的底部以及固定部411远离固定杆412的一端设置有滑道43，同时，在装置本体1内设置有与滑道43相配合的滑轨，通过滑道43和滑轨的设置，在确保驱动架41能够实现滑动的同时，也能够实现与装置本体1的固定。
考虑到要实现助力轮2与滚刀5刀圈的接触和分离，为此，顶进油缸42设置在本体部11远离助力部12的一端且顶进油缸42的动力端与本体部11固定连接。同时，顶进油缸42固定在装置本体1上，这样，利用顶进油缸42的工作，实现助力轮2与滚刀5刀圈的接触和分离。
考虑到盾构机、TBM、顶管机的设备的使用多采用液压作为动力源，为此，驱动马达33为液压马达。顶进油缸42选用油缸的目的，也是如此。
由于滚刀5刀圈与掌子面的摩擦力所产生的扭矩不足多发生在刀盘刚刚启动时，为此，在刀盘刚刚启动时，同时，启动助力旋转装置即可，当然，也可以通过光电传感器等传感设备的设置，实现对滚刀5刀圈的监测，从而实现自动控制也可以。本实施例重点提供助力旋转装置，为此，在本实施例中，不加详细描述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，滚刀5根据刃数划分为单刃、双刃和多刃，且能以双联、三联等组合形式进行配置使用，本滚刀5刀圈助力旋转装置需跟滚刀5结构的改变，而做相应的调整。任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种滚刀刀圈助力旋转装置，其特征在于，包括用于固定在滚刀刀箱或刀盘上的装置本体，所述装置本体呈箱体状设置，所述装置本体包括本体部以及设置在本体部一端的助力部，所述助力部的一侧设置有于滚刀接触设置的助力轮，所述助力轮通过转轴转动设置在助力部的一侧，所述转轴的一端伸入到助力部内，所述装置本体内设置有用于驱动转轴转动的驱动机构，所述驱动机构包括套装在转轴一端的被动同步轮以及设置在本体部内的主动同步轮，所述主动同步轮和被动同步轮之间设置有同步带，所述主动同步轮的一侧设置有用于驱动主动轮的驱动马达，所述助力轮和被动同步轮之间以及驱动马达和主动同步轮之间设置有轴承座，所述装置本体还设置有用于控制助力轮与滚刀接触的顶进机构，所述顶进机构包括用于固定驱动机构的驱动架以及设置在本体部内顶进油缸，所述顶进油缸设置在本体部远离助力部的一端，所述驱动架包括用于固定驱动马达的固定部以及设置在固定部一侧用于固定轴承座的固定杆，所述顶进油缸的动力端与本体部固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种滚刀刀圈助力旋转装置，其特征在于，所述装置本体内设置有滑轨，所述驱动架设置有与滑轨相配合的滑道。
3.根据权利要求2所述的一种滚刀刀圈助力旋转装置，其特征在于，所述驱动马达为液压马达。
4.根据权利要求3所述的一种滚刀刀圈助力旋转装置，其特征在于，所述助力轮转动设置在助力部的两侧。
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