CN115157167A - 一种盾构机常压刀具快速更换工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构机常压刀具快速更换工装，涉及盾构机常压刀具快速更换技术领域，包括与刀盘上的刀筒位置对应的筒体，所述筒体中间固定安装有阀座，所述阀座左端插设有阀板，所述阀板在所述阀槽内滑动；有益效果在于：通过液压缸上端的卡块挂在端盖下部的挂块上，且通过螺钉定位固定，避免卡块与挂块的相对滑动，保证刀筒被稳定拉出，实现定位连接和快速拆卸；通过采用充气密封圈实现需要密封时即可密封，不需要密封时不影响筒体结构；设置充气密封圈在阀座下边沿高度位置，可以在刀筒下落通过阀座时，充气密封圈充气对刀筒侧壁与筒体之间进行密封，当刀筒低于阀板时，关闭阀板即可封堵，避免刀筒拆卸过程中泥浆进入筒体下部。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机常压刀具快速更换技术领域，特别是涉及一种盾构机常压刀具快速更换工装。
背景技术
随着我国基建行业的大力发展，盾构在公路、水利、地铁、铁路等工程领域广泛应用，预计至2022年，我国地铁、公路、铁路等隧道总长度将超过10000公里，其中中长及特长隧道约占2/3。
盾构机在掘进时的姿态正确与否对隧道最终成型至关重要，刀具作为盾构开挖的核心部件，在隧道的开挖过程中发挥着举足轻重的作用，作为盾构机上承担掘进功能的刀具磨损会很快，在施工工程中需要经常检查、维修保养并对刀具进行更换，如果在拆装过程中出现密封不严的问题，会导致更大量的泥浆涌入，造成保压失效的问题，又由于刀筒重量较重，人工作业位置有限，危险程度高，换刀效率低，由此可见，设计新型快速拆装的刀具工装具有重要的意义。
本发明针对盾构掘进过程刀具拆装闸门关闭不严、漏压等问题，设计了一种盾构机常压刀具快速更换工装及方法，该工装可以实现对刀筒良好密闭性以及刀筒与刀盘之间气压的稳定性，确保拆刀的安全可靠。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种盾构机常压刀具快速更换工装。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种盾构机常压刀具快速更换工装，包括与刀盘上的刀筒位置对应的筒体，所述筒体中间固定安装有阀座，所述阀座内部设置有阀槽，所述阀座左端插设有阀板，所述阀板在所述阀槽内滑动；所述筒体上端固定安装有第一法兰，所述第一法兰套在所述刀筒下端周围，所述第一法兰与刀盘通过螺钉固定连接；所述刀筒下端固定安装有第二法兰，所述第二法兰与所述刀盘通过螺钉固定连接，所述刀筒下部设置为中空结构，所述刀筒下端固定盖设有端盖，所述端盖下表面设置有凹槽，所述凹槽内设置有连接件，所述刀筒内从下至上穿设有液压缸，所述液压缸上端对应所述连接件设置有卡接件，所述连接件与所述卡接件配合连接。
优选的：所述阀座右端密封，所述阀槽靠近所述阀座左端位置固定安装有密封条，所述密封条实现所述阀板与所述阀座之间的密封。
优选的：所述第二法兰外侧面上固定安装有第二密封圈，所述第二密封圈实现所述第二法兰与所述筒体之间的密封。
优选的：所述筒体下部内壁上固定镶嵌有第一密封圈，所述第一密封圈为充气密封圈，且所述第一密封圈外侧设置有充气嘴，所述充气嘴延伸出所述筒体侧面，外部气泵与所述充气嘴密封连接。
优选的：所述第一密封圈设置在与所述阀座下边沿高度对应的位置。
优选的：所述连接件包括挂块，所述挂块的数量为三个，且均匀分布在所述端盖下端凹槽内；所述卡接件包括与所述挂块对应的卡块，所述卡块卡在所述挂块上方且通过螺钉定位固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、通过液压缸上端的卡块挂在端盖下部的挂块上，且通过螺钉定位固定，避免卡块与挂块的相对滑动，保证刀筒被稳定拉出，实现定位连接和快速拆卸；
2、通过采用充气密封圈实现需要密封时即可密封，不需要密封时不影响筒体结构，满足使用需求；设置充气密封圈在阀座下边沿高度位置，可以在刀筒下落通过阀座时，充气密封圈充气对刀筒侧壁与筒体之间进行密封，当刀筒低于阀板时，关闭阀板即可封堵，避免刀筒拆卸过程中泥浆进入筒体下部；
3、通过设置筒体对刀筒拆卸整个过程进行包覆式密封，在滚刀及刀筒拆卸过程中实现对刀筒与刀盘之间密封的稳定性，确保拆刀的安全可靠，避免出现大量的泥浆涌入刀盘内，造成保压失效，影响后续刀盘正常工作的问题；
4、设置阀板和阀座配合在刀筒拆卸后闭合，实现保压，当刀筒安全安装后，通过拆卸第一法兰上的螺钉和卡块与挂块上的螺钉可实现工装的拆卸，达到节约空间布局，快速拆装的目的。
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是本发明所述一种盾构机常压刀具快速更换工装的立体图。
图2是本发明所述一种盾构机常压刀具快速更换工装的立体结构示意图。
图3是本发明所述一种盾构机常压刀具快速更换工装的主视图。
图4是本发明所述一种盾构机常压刀具快速更换工装的主视结构示意图。
图5是本发明所述一种盾构机常压刀具快速更换工装的左视图。
图6是本发明所述一种盾构机常压刀具快速更换工装的左视结构示意图。
附图标记说明如下：
1、滚刀；2、刀筒；3、第一法兰；4、筒体；5、第一密封圈；6、液压缸；7、第二法兰；8、卡块；9、端盖；10、阀座；11、阀板；12、刀盘；13、挂块；14、阀槽；15、第二密封圈。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图6所示，一种盾构机常压刀具快速更换工装，包括与刀盘12上的刀筒2位置对应的筒体4，筒体4用来包覆式密封，筒体4中间固定安装有阀座10，阀座10内部设置有阀槽14，阀座10左端插设有阀板11，阀板11与阀座10用来配合开关，阀板11在阀槽14内滑动；筒体4上端固定安装有第一法兰3，第一法兰3用来便于固定连接，第一法兰3套在刀筒2下端周围，第一法兰3与刀盘12通过螺钉固定连接；刀筒2下端固定安装有第二法兰7，第二法兰7与刀盘12通过螺钉固定连接，第二法兰7用来便于固定连接，刀筒2下部设置为中空结构，刀筒2下端固定盖设有端盖9，端盖9用来封堵刀筒2和便于连接，端盖9下表面设置有凹槽，凹槽内设置有连接件，刀筒2内从下至上穿设有液压缸6，液压缸6用来推拉，液压缸6上端对应连接件设置有卡接件，连接件与卡接件配合连接；阀座10右端密封，阀槽14靠近阀座10左端位置固定安装有密封条，密封条用来密封，密封条实现阀板11与阀座10之间的密封；第二法兰7外侧面上固定安装有第二密封圈15，第二密封圈15实现第二法兰7与筒体4之间的密封；筒体4下部内壁上固定镶嵌有第一密封圈5，第一密封圈5为充气密封圈，第一密封圈5用来根据需求充气实现密封功能，且第一密封圈5外侧设置有充气嘴，充气嘴用来充气连接，充气嘴延伸出筒体4侧面，外部气泵与充气嘴密封连接；第一密封圈5设置在与阀座10下边沿高度对应的位置；连接件包括挂块13，挂块13的数量为三个，且均匀分布在端盖9下端凹槽内；卡接件包括与挂块13对应的卡块8，卡块8卡在挂块13上方且通过螺钉定位固定，保证卡块8与挂块13钩挂同时避免滑动脱离连接。
工作原理：拆卸滚刀1时，将筒体4上端的第一法兰3与刀盘12通过螺钉连接，将液压缸6从筒体4下端插入，液压缸6上端的卡块8挂在挂块13上，并通过螺钉固定，拆卸刀筒2下端第二法兰7上的螺钉使刀筒2与刀盘12断开连接，液压缸6收缩，将刀筒2下拉，过程中第二法兰7上的第二密封圈15实现与筒体4内壁间的密封，当第二法兰7下落低于阀板11高度时，外部气泵向第一密封圈5供气，第一密封圈5实现刀筒2外表面与筒体4内壁间的密封，当刀筒2上端及滚刀1全部下落至低于阀板11后，关闭阀板11，在刀筒2与筒体4间隙密封后关闭阀板11，使阀板11在关闭使上下压力平衡，封堵更稳定，完成阀板11封堵后，将刀筒2拉出筒体4外进行换刀，更换完成后，将刀筒2插入筒体4后，在第一密封圈5和第二密封圈15共同密封作用下，打开阀板11，使换刀前后对应位置的泥浆压力不失压，将刀筒2推至刀盘12上后，通过螺钉固定第二法兰7在刀盘12上，拧开卡块8和挂块13上的螺钉，将液压缸6从筒体4内抽出，完成液压缸6的拆除，通过拧动第一法兰3上的螺钉，使筒体4从刀盘12上拆除，达到节约空间布局，快速拆装的目的。
滚刀1、刀筒2、第一法兰3、液压缸6、第二法兰7、刀盘12、充气密封圈和外部气泵均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知的，故在此不再做过多记载。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (6)
1.一种盾构机常压刀具快速更换工装，包括与刀盘（12）上的刀筒（2）位置对应的筒体（4），其特征在于：所述筒体（4）中间固定安装有阀座（10），所述阀座（10）内部设置有阀槽（14），所述阀座（10）左端插设有阀板（11），所述阀板（11）在所述阀槽（14）内滑动；所述筒体（4）上端固定安装有第一法兰（3），所述第一法兰（3）套在所述刀筒（2）下端周围，所述第一法兰（3）与刀盘（12）通过螺钉固定连接；所述刀筒（2）下端固定安装有第二法兰（7），所述第二法兰（7）与所述刀盘（12）通过螺钉固定连接，所述刀筒（2）下部设置为中空结构，所述刀筒（2）下端固定盖设有端盖（9），所述端盖（9）下表面设置有凹槽，所述凹槽内设置有连接件，所述刀筒（2）内从下至上穿设有液压缸（6），所述液压缸（6）上端对应所述连接件设置有卡接件，所述连接件与所述卡接件配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机常压刀具快速更换工装，其特征在于：所述阀座（10）右端密封，所述阀槽（14）靠近所述阀座（10）左端位置固定安装有密封条，所述密封条实现所述阀板（11）与所述阀座（10）之间的密封。
3.根据权利要求2所述的一种盾构机常压刀具快速更换工装，其特征在于：所述第二法兰（7）外侧面上固定安装有第二密封圈（15），所述第二密封圈（15）实现所述第二法兰（7）与所述筒体（4）之间的密封。
4.根据权利要求3所述的一种盾构机常压刀具快速更换工装，其特征在于：所述筒体（4）下部内壁上固定镶嵌有第一密封圈（5），所述第一密封圈（5）为充气密封圈，且所述第一密封圈（5）外侧设置有充气嘴，所述充气嘴延伸出所述筒体（4）侧面，外部气泵与所述充气嘴密封连接。
5.根据权利要求4所述的一种盾构机常压刀具快速更换工装，其特征在于：所述第一密封圈（5）设置在与所述阀座（10）下边沿高度对应的位置。
6.根据权利要求1所述的一种盾构机常压刀具快速更换工装，其特征在于：所述连接件包括挂块（13），所述挂块（13）的数量为三个，且均匀分布在所述端盖（9）下端凹槽内；所述卡接件包括与所述挂块（13）对应的卡块（8），所述卡块（8）卡在所述挂块（13）上方且通过螺钉定位固定。
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