CN112727486B - 一种盘形滚刀卡死安装结构及应用该结构的顶管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盘形滚刀卡死安装结构及应用该结构的顶管机，包括主刀盘，所述主刀盘包括滚刀机构和滚刀座，所述滚刀机构设置在滚刀座内部，所述滚刀机构包括滚刀轴，所述滚刀轴中间外侧设置有盘形滚刀，所述盘形滚刀左右两侧设置有阶梯棱柱，所述阶梯棱柱与滚刀轴活动连接；所述阶梯棱柱外侧设置有棘轮，所述棘轮固定安装在滚刀轴上；所述阶梯棱柱包括短边棱柱和长边棱柱，短边棱柱固定安装在长边棱柱上，所述短边棱柱与盘形滚刀侧壁相贴合；所述滚刀座左右两侧由内侧至外侧依次设置有短边棱柱槽、长边棱柱槽和棘轮槽；本发明利用滚刀座与卡死机构相互配合，以解决盘形滚刀装卸过程复杂和在拆卸安装时刀具转动对操作人员造成伤害的问题。

Description

一种盘形滚刀卡死安装结构及应用该结构的顶管机

技术领域

本发明属于盘形滚刀的安装技术领域，具体涉及一种盘形滚刀卡死安装结构及应用该结构的顶管机。

背景技术

盘形滚刀是一种破碎坚硬岩石的挖掘工具，安装于盾构、顶管等大型非开挖施工设备的刀盘上。刀盘在挖掘过程中作旋转运动，安装在刀盘上的盘形滚刀在随刀盘公转的同时，自已在外力作用下实现自转，从而利用刀圈刃口对岩石表面产生滚动切削作用，进而破岩。

在现有技术中，对盘形滚刀的安装普遍采用的是埋入式滚刀安装方式，刀具安装后仅有1/3露出刀盘表面。而这种设计会存在以下问题和缺点：

1、埋入式方法普遍采用螺栓固定滚刀刀轴，这使得安装滚刀时装卸过程复杂；

2、由于刀具转动设置在刀盘上，工作人员对于滚刀的拆卸和安装时需要极其小心，防止在拆卸安装时刀具转动对操作人员造成伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盘形滚刀卡死安装结构及应用该结构的顶管机，利用滚刀座与卡死机构相互配合，以解决盘形滚刀装卸过程复杂和在拆卸安装时刀具转动对操作人员造成伤害的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种盘形滚刀卡死安装结构，包括主刀盘，所述主刀盘包括滚刀机构和滚刀座，所述滚刀机构设置在滚刀座内部，所述滚刀机构包括滚刀轴，所述滚刀轴中间外侧设置有盘形滚刀，所述盘形滚刀左右两侧设置有阶梯棱柱，所述阶梯棱柱与滚刀轴活动连接；所述阶梯棱柱外侧设置有棘轮，所述棘轮固定安装在滚刀轴上；所述阶梯棱柱包括短边棱柱和长边棱柱，短边棱柱固定安装在长边棱柱上，所述短边棱柱与盘形滚刀侧壁相贴合；所述滚刀座左右两侧由内侧至外侧依次设置有短边棱柱槽、长边棱柱槽和棘轮槽；所述短边棱柱槽、长边棱柱槽和棘轮槽分别与短边棱柱、长边棱柱和棘轮相匹配；所述滚刀座靠近棘轮槽前侧开设有水平滑块孔和竖直滑块孔，所述水平滑块孔和竖直滑块孔交叉分布；所述滚刀座内设置有卡死机构，所述卡死机构包括水平滑块和竖直滑块，所述竖直滑块位于水平滑块前侧；所述水平滑块和竖直滑块分别滑动连接在水平滑块孔和竖直滑块孔内；所述竖直滑块上端设置有滑动板，所述滑动板与滚刀座滑动连接；所述长边棱柱槽前后两侧顶部均设置有滚刀座凸起；所述滚刀座顶部靠近短边棱柱槽和棘轮槽外侧开设有滚刀座凹槽。

作为本发明进一步的方案：所述水平滑块后端设置有棘爪，所述棘爪与棘轮轮齿相匹配；所述水平滑块上下两侧均设有水平滑块凸起，所述水平滑块凸起后端设置有小弹簧；所述水平滑块前端设置有水平滑块斜面；所述水平滑块孔上下两侧均开设有水平滑块孔凹槽，所述水平滑块孔凹槽后侧设置有挡板，所述挡板前侧与小弹簧固定连接；所述水平滑块孔凹槽与水平滑块凸起相匹配。

作为本发明进一步的方案：所述竖直滑块后侧设置有竖直滑块侧斜面，所述竖直滑块侧斜面与水平滑块斜面相匹配；所述竖直滑块左右两侧及前侧设置有竖直滑块凹槽；所述竖直滑块下端设置有大弹簧；所述竖直滑块孔左右两侧及前侧设置有竖直滑块孔凸起；所述竖直滑块孔凸起与竖直滑块凹槽相配合；所述竖直滑块顶部设置有竖直滑块上斜面。

作为本发明进一步的方案：所述滑动板左右两侧设置有滑动板凸起，所述滑动板底部开设有滑动板凹槽和长方体槽；所述长方体槽后侧设置有滑动板斜面，所述滑动板顶部前侧设置有方形槽口和螺钉孔；所述滑动板凹槽和滚刀座凸起相匹配，所述滑动板斜面和竖直滑块上斜面相匹配；所述滑动板凸起和滚刀座凹槽相匹配。

一种顶管机，包括一种盘形滚刀卡死安装结构，还包括：驱动电机、隔板、螺旋输送机、皮带输送机，所述主刀盘位于切割面后方，所述驱动电机位于主刀盘后方，所述隔板位于顶管机内部，所述螺旋输送机位于主刀盘后方，所述皮带输送机位于螺旋输送机后方。

本发明的有益效果为：

拆卸时，将滚刀座中的滑动板水平向外移动，控制卡死机构中的竖直滑块向下运动，继而使得水平滑块向前移动，这时水平滑块上的棘爪会卡住棘轮，使得滚刀机构停止自转，防止对操作人员造成伤害的同时，便于滚刀机构拆卸。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的滚刀机构结构示意图。

图3为本发明的滚刀机构与卡死机构的右视图。

图4为本发明的水平滑块的右视图。

图5为本发明的竖直滑块的右视图。

图6为本发明的滚刀座示意图。

图7为本发明的图6中B处放大图。

图8为本发明的图6中A-A剖面示意图。

图9为本发明的滑动板仰视图。

图10为本发明的岩石破碎顶管机整体示意图。

图中：1、滚刀机构；11、盘形滚刀；12、滚刀轴；13、阶梯棱柱；131、短边棱柱；132、长边棱柱；14、棘轮；2、卡死机构；21、水平滑块；211、棘爪；212、水平滑块凸起；213、小弹簧；214、水平滑块斜面；22、竖直滑块；221、竖直滑块侧斜面；222、大弹簧；223、竖直滑块凹槽；224、竖直滑块上斜面；3、滚刀座；31、短边棱柱槽；32、长边棱柱槽；33、棘轮槽；34、水平滑块孔；341、水平滑块孔凹槽；342、挡板；35、竖直滑块孔；351、竖直滑块孔凸起；36、滚刀座凹槽；37、滚刀座凸起；38、滑动板；381、滑动板凸起；382、滑动板凹槽；383、滑动板斜面；384、长方体槽；385、方形槽口；386、螺钉孔；41、主刀盘；42、驱动电机；43、隔板；44、螺旋输送机；45、皮带输送机。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1和图10所示，一种盘形滚刀卡死安装结构，包括主刀盘41；所述主刀盘41包括：滚刀机构1、卡死机构2、滚刀座3；

如图2所示，滚刀机构1，包括：盘形滚刀11、滚刀轴12、阶梯棱柱13、短边棱柱131、长边棱柱132、棘轮14；

所述盘形滚刀11为三刃滚刀；所述滚刀轴12与盘形滚刀11为一体，滚刀轴12旋转会带动盘形滚刀11共同旋转；

所述阶梯棱柱13靠近盘形滚刀11处，阶梯棱柱13通过轴承套在滚刀轴12上，滚刀轴12可以相对于阶梯棱柱13旋转；

所述短边棱柱131相较于长边棱柱132更加靠近盘形滚刀11，形状为正方体，为盘形滚刀11起到定位作用；

所述长边棱柱132位于短边棱柱131远离盘形滚刀11的一方，形状也为正方体，长边棱柱132比短边棱柱131边长大，为盘形滚刀11起到定位作用；

所述棘轮14位于滚刀轴12的轴端，棘轮14通过键与滚刀轴12相连，滚刀轴12旋转会带动棘轮14旋转；

如图3所示，卡死机构2，包括：水平滑块21、竖直滑块22；

所述水平滑块21中心线与滚刀轴12中心齐平，在拆卸时，水平滑块21向滚刀轴12移动，最终水平滑块21与棘轮14啮合，使得滚刀轴12停止转动；

如图4所示，水平滑块21，包括：棘爪211、水平滑块凸起212、小弹簧213、水平滑块斜面214；

所述棘爪211位于水平滑块21主体前端，棘爪211与棘轮14的齿形互补，在水平滑块21移动后，棘爪211可以卡住棘轮14；

所述水平滑块凸起212位于水平滑块21主体上下两侧，它的作用为定位水平滑块21，也为水平滑块21提供移动轨迹；

所述小弹簧213位于水平滑块凸起212靠近棘爪211处，小弹簧213与水平滑块凸起212为一体，小弹簧213在水平滑块21主体上下两侧各设置两个，小弹簧213为水平滑块21的回程提供动力；

所述水平滑块斜面214位于水平滑块21主体后端，为一个倾斜的平面，使水平滑块21移动的动力会通过水平滑块斜面214传递过来；

如图3所示，所述竖直滑块22位于水平滑块21后端，竖直滑块22受外力会向下移动，继而推动水平滑块21水平向后移动；

如图5所示，竖直滑块22，包括：竖直滑块侧斜面221、大弹簧222、竖直滑块凹槽223、竖直滑块上斜面224；

所述竖直滑块侧斜面221与水平滑块斜面214相切配合，当竖直滑块22向下移动时，竖直滑块侧斜面221推动水平滑块斜面214，使得水平滑块21向后移动；

所述大弹簧222位于竖直滑块22主体下端，大弹簧222与竖直滑块22相连，作用为在正常工作时，保持竖直滑块22的位置，在拆卸完成后，为竖直滑块22的回程提供动力；

所述竖直滑块凹槽223位于竖直滑块22主体外侧，分别在竖直滑块22三个表面上都具有竖直滑块凹槽223，它的作用为定位竖直滑块22，也为竖直滑块22提供移动轨迹；

所述竖直滑块上斜面224位于竖直滑块22主体上端，竖直滑块上斜面224做成斜面会更利于它被压入下面；

如图6所示，滚刀座3，包括：短边棱柱槽31、长边棱柱槽32、棘轮槽33、水平滑块孔34、竖直滑块孔35、滚刀座凹槽36、滚刀座凸起37、滑动板38；

所述短边棱柱槽31与短边棱柱131相配合，起到定位短边棱柱131的作用；

所述长边棱柱槽32与长边棱柱132相配合，起到定位长边棱柱132的作用；

所述棘轮槽33位于长边棱柱槽32右面，起到容纳棘轮14的作用；

所述水平滑块孔34位于棘轮槽33前方，作用为容纳水平滑块21；

如图7所示，水平滑块孔34，包括：水平滑块孔凹槽341、挡板342；

所述水平滑块孔凹槽341位于水平滑块孔34主体上下两侧，水平滑块孔凹槽341与水平滑块凸起212相配合，它的作用为定位水平滑块21，也为水平滑块21提供移动轨迹；

所述挡板342位于水平滑块孔凹槽341后方，挡板342与小弹簧213直接接触，使得小弹簧213有一个着力点，以供小弹簧213储存弹簧压力；

如图6所示，所述竖直滑块孔35位于水平滑块孔34下方，作用为容纳竖直滑块22；

所述竖直滑块孔35具有竖直滑块孔凸起351，竖直滑块孔凸起351与竖直滑块凹槽223相配合，它的作用为定位竖直滑块22，也为竖直滑块22提供移动轨迹；

所述滚刀座凹槽36位于短边棱柱槽31与棘轮槽33上方，左右分布两条；

所述长边棱柱槽32前后两侧顶部设置有滚刀座凸起37，形状为长方体，起到定位和滑行轨道的作用；

所述滑动板38位于棘轮槽33上方，通过推动滑动板38可以拆卸滚刀机构1，并且为竖直滑块22提供向下移动的动力；

如图8所示，滑动板38，包括：滑动板凸起381、滑动板凹槽382、滑动板斜面383、长方体槽384、方形槽口385、螺钉孔386；

所述滑动板凸起381位于滑动板38主体左右两侧，滑动板凸起381与滚刀座凹槽36相互配合，滑动板38可以依靠滑动板凸起381与滚刀座凹槽36的配合进行滑动；

所述滑动板凹槽382位于滑动板凸起381中间，滑动板凹槽382与滚刀座凸起37、长边棱柱132相互配合，滑动板凹槽382的作用为通过固定长边棱柱132来限制滚刀机构1的位置；

所述滑动板斜面383位于滑动板凸起381与滑动板凹槽382中间，滑动板斜面383与竖直滑块上斜面224相互配合，通过滑动板38的移动，滑动板斜面383会接触上竖直滑块上斜面224，使得竖直滑块22向下移动；

所述长方体槽384位于滑动板斜面383下方，长方体槽384的作用为容纳竖直滑块上斜面224，在滚刀机构1正常工作时，滑动板斜面383位于长方体槽384内，竖直滑块22就不会向下移动；

所述方形槽口385位于滑动板38主体端部，作用为利于人员或者机器通过方形槽口385对滑动板38进行滑动；

所述螺钉孔386位于滑动板凹槽382上，其上安置螺钉，将滑动板38与滚刀座3连接起来。

实施例2：

如图10所示，一种顶管机，包含实施例1所述的一种盘形滚刀卡死安装结构，还包括：驱动电机42、隔板43、螺旋输送机44、皮带输送机45；

所述主刀盘41位于切割面后方，主刀盘41的作用为承装刀具组件；

所述驱动电机42位于主刀盘41后方，为主刀盘41提供旋转动力；

所述隔板43起到支撑其它组件作用；

所述螺旋输送机44位于主刀盘41后方，螺旋输送机44运输主刀盘41切割下来的障碍物；

所述皮带输送机45位于螺旋输送机44后方，皮带输送机45的作用为将螺旋输送机44运出的障碍物运出隧道。

本发明工作原理：

工作时：滑动板38位于顶部(如图1中滑动板38左面所处位置)，此时竖直滑块上斜面224位于长方体槽384中，竖直滑块上斜面224未被压缩，所以滚刀机构1正常旋转工作；

拆卸时：(视角如图3所示)将滑动板38端部的螺钉拆卸下来，用手或者机械握住方形槽口385进行向下拉动，滑动板38滑动至一定位置时停止，此时竖直滑块上斜面224经过滑动板斜面383的挤压向下移动，所以竖直滑块22整体向下移动，竖直滑块侧斜面221挤压水平滑块斜面214，使得水平滑块21向后移动，所以棘爪211会卡住正在旋转的棘轮14，使得滚刀机构1停止旋转，这时，利用机械或者人员就可以将滚刀机构1安全拆卸下来了。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (2)

1.一种盘形滚刀卡死安装结构，包括主刀盘（41），所述主刀盘（41）包括滚刀机构（1）和滚刀座（3），其特征在于：所述滚刀机构（1）设置在滚刀座（3）内部，所述滚刀机构（1）包括滚刀轴（12），所述滚刀轴（12）中间外侧设置有盘形滚刀（11），所述盘形滚刀（11）左右两侧设置有阶梯棱柱（13），所述阶梯棱柱（13）与滚刀轴（12）活动连接；所述阶梯棱柱（13）外侧设置有棘轮（14），所述棘轮（14）固定安装在滚刀轴（12）上；所述阶梯棱柱（13）包括短边棱柱（131）和长边棱柱（132），短边棱柱（131）固定安装在长边棱柱（132）上，所述短边棱柱（131）与盘形滚刀（11）侧壁相贴合；所述滚刀座（3）左右两侧由内侧至外侧依次设置有短边棱柱槽（31）、长边棱柱槽（32）和棘轮槽（33）；所述短边棱柱槽（31）、长边棱柱槽（32）和棘轮槽（33）分别与短边棱柱（131）、长边棱柱（132）和棘轮（14）相匹配；所述滚刀座（3）靠近棘轮槽（33）前侧开设有水平滑块孔（34）和竖直滑块孔（35），所述水平滑块孔（34）和竖直滑块孔（35）交叉分布；所述滚刀座（3）内设置有卡死机构（2），所述卡死机构（2）包括水平滑块（21）和竖直滑块（22），所述竖直滑块（22）位于水平滑块（21）前侧；所述水平滑块（21）和竖直滑块（22）分别滑动连接在水平滑块孔（34）和竖直滑块孔（35）内；所述竖直滑块（22）上端设置有滑动板（38），所述滑动板（38）与滚刀座（3）滑动连接；所述长边棱柱槽（32）前后两侧顶部均设置有滚刀座凸起（37）；所述滚刀座（3）顶部靠近短边棱柱槽（31）和棘轮槽（33）外侧开设有滚刀座凹槽（36）；

所述水平滑块（21）后端设置有棘爪（211），所述棘爪（211）与棘轮（14）轮齿相匹配；所述水平滑块（21）上下两侧均设有水平滑块凸起（212），所述水平滑块凸起（212）后端设置有小弹簧（213）；所述水平滑块（21）前端设置有水平滑块斜面（214）；所述水平滑块孔（34）上下两侧均开设有水平滑块孔凹槽（341），所述水平滑块孔凹槽（341）后侧设置有挡板（342），所述挡板（342）前侧与小弹簧（213）固定连接；所述水平滑块孔凹槽（341）与水平滑块凸起（212）相匹配；

所述竖直滑块（22）后侧设置有竖直滑块侧斜面（221），所述竖直滑块侧斜面（221）与水平滑块斜面（214）相匹配；所述竖直滑块（22）左右两侧及前侧设置有竖直滑块凹槽（223）；所述竖直滑块（22）下端设置有大弹簧（222）；所述竖直滑块孔（35）左右两侧及前侧设置有竖直滑块孔凸起（351）；所述竖直滑块孔凸起（351）与竖直滑块凹槽（223）相配合；所述竖直滑块（22）顶部设置有竖直滑块上斜面（224）；

所述滑动板（38）左右两侧设置有滑动板凸起（381），所述滑动板（38）底部开设有滑动板凹槽（382）和长方体槽（384）；所述长方体槽（384）后侧设置有滑动板斜面（383），所述滑动板（38）顶部前侧设置有方形槽口（385）和螺钉孔（386）；所述滑动板凹槽（382）和滚刀座凸起（37）相匹配，所述滑动板斜面（383）和竖直滑块上斜面（224）相匹配；所述滑动板凸起（381）和滚刀座凹槽（36）相匹配。

2.一种顶管机，其特征在于，包括权利要求1所述的一种盘形滚刀卡死安装结构，还包括：驱动电机（42）、隔板（43）、螺旋输送机（44）、皮带输送机（45），所述主刀盘（41）位于切割面后方，所述驱动电机（42）位于主刀盘（41）后方，所述隔板（43）位于顶管机内部，所述螺旋输送机（44）位于主刀盘（41）后方，所述皮带输送机（45）位于螺旋输送机（44）后方。

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