CN115467674A - 一种滚刀组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种滚刀组件，包括刀座、滚刀以及防松组件，所述刀座包括两块相同的刀座板，刀座板之间相互连接，所述刀板座上设置有用于容纳防松组件的凹槽，两个所述防松组件分别对应设置在两个刀板座的凹槽内，所述滚刀通过其刀轴设置在防松组件上；所述防松组件包括挡块、压块、连杆、楔块、锁紧件、盖板以及梯形滑台，挡块、压块、连杆、锁紧件、梯形滑台以及楔块组合实现对刀轴的锁紧或松开。通过使用本发明提供的滚刀组件能够实现快速换刀且能防止滚刀松动。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种滚刀组件。
背景技术
盾构机在复杂地层长距离掘进过程中，刀具磨耗严重，为保证刀盘掘进效率，需频繁进行换刀。目前盾构机换刀主要依靠人工进行，人工换刀风险大、效率低、成本高，影响盾构机施工效率。采用机器人进行换刀作业可减低换刀风险，提高盾构机施工效率。传统盾构机刀具锁紧装置零件多而散，拆装工序复杂，不适合机器人自动换刀，为实现机器人自动换刀作业，需设计新的滚刀锁紧刀座结构。在现有自动化刀座结构中，有些方案简化了滚刀拆装过程，可初步实现机器人自动换刀作业，但是目前的自动化刀座存在刀座整体强度不够、锁紧力不足和缺乏防松功能等局限性。刀具在掘进过程中承受较大冲击载荷，振动强烈，若刀具锁紧力不足并缺乏防松功能，在掘进过程中滚刀易松动脱落，影响施工效率，甚至威胁刀盘及螺旋机结构安全。
综上所述，为了解决盾构机滚刀与刀座快速拆装和滚刀锁紧防松问题，急需一种能快速拆卸且具备防松功能的滚刀组件以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种能快速拆卸且具备防松功能的滚刀组件，具体技术方案如下：
一种滚刀组件，包括刀座、滚刀以及防松组件，所述刀座包括两块相同的刀座板，刀座板之间相互连接，所述刀板座上设置有用于容纳防松组件的凹槽，两个所述防松组件分别对应设置在两个刀板座的凹槽内，所述滚刀通过其刀轴设置在防松组件上；
所述防松组件包括挡块、压块、连杆、楔块、锁紧件、盖板以及梯形滑台，所述楔块和压块均滑动设置在凹槽内，所述挡块沿凹槽深度方向滑动设置在凹槽的内壁上，所述梯形滑台固定设置在凹槽内且位于楔块与压块之间，所述压块、楔块、梯形滑台以及挡块之间形成用于容纳刀轴的空腔；所述锁紧件依次贯穿压块以及梯形滑台，且与楔块螺纹连接，所述锁紧件的杆体上具有凸台结构，所述盖板设置在压块上且与压块配合实现对凸台结构的锁紧；所述连杆的两端分别与压块和挡块销轴连接；所述锁紧件通过带动压块运动从而牵引连杆带动挡块运动，挡块、压块、连杆、锁紧件、梯形滑台以及楔块组合实现对刀轴的锁紧或松开。
优选的，所述凸台结构包括嵌合组件一以及与嵌合组件一相配合的嵌合组件二，所述嵌合组件一设置在锁紧件的杆体上，所述嵌合组件一与嵌合组件二之间可转动设置，所述压块与凸台结构的接触面上周向设置有环形内齿，所述嵌合组件一、嵌合组件二以及环形内齿三者组合用于防止锁紧件松动。
优选的，所述嵌合组件一包括凸台安装座、凸台以及滑片，所述凸台设置在凸台安装座上，所述凸台安装座设置在锁紧件的杆体上，两个所述滑片可转动式设置在凸台安装座上且位于凸台的两侧；
所述嵌合组件二包括螺栓头、第一嵌合槽以及第二嵌合槽，所述第一嵌合槽以及两个所述第二嵌合槽均设置在螺栓头的一端的端面上，且两个第二嵌合槽分为位于第一嵌合槽的两侧；
所述第一嵌合槽与凸台之间以及第二嵌合槽与滑片之间均为间隙配合，且所述第二嵌合槽与滑片之间还设置有弹片，所述弹片用于滑片从第二嵌合槽中伸出或缩回；
所述第一嵌合槽、凸台、第二嵌合槽、滑片、弹片以及环形内齿组合用于防止螺纹杆松动。
优选的，还包括稳定杆，所述稳定杆贯穿压块且嵌入梯形滑台内，所述稳定杆与梯形滑台相对可滑动。
优选的，所述刀轴与楔块的接触面、刀轴与挡块的接触面以及刀轴与梯形滑台的接触面上设置有卡紧部，所述卡紧部用于刀轴与楔块、挡块以及梯形滑台的相对固定。
优选的，所述梯形滑台与楔块之间还设置有弹性垫。
优选的，所述螺栓头为六角头。
优选的，所述锁紧件为锁紧杆。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明提供了一种滚刀组件，通过锁紧件通过带动压块运动从而牵引连杆带动挡块运动，当挡块向远离滚刀的方向运动时，当挡块由压块、楔块、梯形滑台以及挡块之间形成用于容纳刀轴的空腔会出现缺口，滚刀的刀轴经由缺口进入空腔中，此时若挡块在锁紧件等部件作用下完成复位，则可实现对刀轴的锁紧，且锁紧件与楔块之间螺纹连接，不易发生松动，通过使用本发明提供的滚刀组件能够实现快速换刀且能防止滚刀松动。
(2)本发明提供的滚刀组件中滚刀的刀轴与楔块的接触面、刀轴与挡块的接触面以及刀轴与梯形滑台的接触面上设置有卡紧部，通过与刀座相配合，放置滚刀松动。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例1的滚刀组件的结构示意图；
图2是图1中A-A面的剖面示意图(刀轴锁紧状态)；
图3是图2中B-B面的剖面示意图；
图4是图2中部分结构的放大示意图；
图5是图1中A-A面的剖面示意图(刀轴放松状态)；
图6是图5中C-C面的剖面示意图；
图7是图1中滚刀刀轴的卡紧部的结构示意图；
图8是图1中刀座与防松组件的连接示意图(刀轴锁紧状态，未示意部分刀座板)；
图9是图1中刀座与防松组件的连接示意图(刀轴防松状态，未示意部分刀座板)；
图10是图2中锁紧件的结构示意图；
图11是图10中锁紧件的部分结构示意图；
图12是图10中锁紧件中凸台结构中嵌合组件二的结构示意图；
图13是图10中凸台结构与压块上环形内齿处于锁紧状态的结构示意图；
图14是图10中凸台结构与压块上环形内齿处于放松状态的结构示意图；
其中，1-刀座，101-刀座板，102-挡块，103-压块，10301-环形内齿，104-连杆，105-销轴，106-楔块，107-弹性垫，108-锁紧件，10801-锁紧件的杆体，10802-凸台结构，1080201-凸台安装座，1080202-凸台，1080203-滑片，1080204-螺栓头，1080205-第一嵌合槽，1080206-第二嵌合槽，1080207-弹片，109-盖板，110-稳定杆，111-螺栓，112-梯形滑台，2-滚刀，201-卡紧部。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1，一种滚刀组件，包括刀座1、滚刀2以及防松组件，所述刀座1包括两块相同的刀座板101，刀座板101之间相互连接，所述刀板座上设置有用于容纳防松组件的凹槽，两个所述防松组件分别对应设置在两个刀板座的凹槽内，所述滚刀2通过其刀轴设置在防松组件上；
所述防松组件包括挡块102、压块103、连杆104、楔块106、锁紧件108、盖板109以及梯形滑台112，参加图2、图5、图8和图9，所述楔块106和压块103均滑动设置在凹槽内，所述挡块102沿凹槽深度方向滑动设置在凹槽的内壁上，所述梯形滑台112固定设置在凹槽内且位于楔块106与压块103之间，所述压块103、楔块106、梯形滑台112以及挡块102之间形成用于容纳刀轴的空腔；所述锁紧件108依次贯穿压块103以及梯形滑台112，且与楔块106螺纹连接，所述锁紧件的杆体10801上具有凸台结构10802，参见图10，所述盖板109通过螺栓111固定设置在压块103上且与压块103配合实现对凸台结构10802的锁紧，参见图4；所述连杆104的两端分别与压块103和挡块102通过销轴105连接；所述锁紧件108通过带动压块103运动从而牵引连杆104带动挡块102运动，参见图3和图6，挡块102、压块103、连杆104、锁紧件108、梯形滑台112以及楔块106组合实现对刀轴的锁紧或松开。
所述凸台结构10802包括嵌合组件一以及与嵌合组件一相配合的嵌合组件二，所述嵌合组件一设置在锁紧件的杆体上，所述嵌合组件一与嵌合组件二之间可转动设置，所述压块103与凸台结构10802的接触面上周向设置有环形内齿10301，所述嵌合组件一、嵌合组件二以及环形内齿10301三者组合用于防止锁紧件108松动。
所述嵌合组件一包括凸台安装座1080201、凸台1080202以及滑片1080203，所述凸台1080202设置在凸台安装座上，所述凸台安装座设置在锁紧件的杆体上，两个所述滑片1080203可转动式设置在凸台安装座1080201上且位于凸台1080202的两侧，参见图11；
所述嵌合组件二包括螺栓头1080204、第一嵌合槽1080205以及第二嵌合槽1080206，所述第一嵌合槽1080205以及两个所述第二嵌合槽1080206均设置在螺栓头1080204的一端的端面上，且两个第二嵌合槽1080206分为位于第一嵌合槽1080205的两侧，参见图12；
所述第一嵌合槽1080205与凸台1080202之间以及第二嵌合槽1080206与滑片1080203之间均为间隙配合，且所述第二嵌合槽1080206与滑片1080203之间还设置有弹片1080207，所述弹片1080207用于滑片1080203从第二嵌合槽1080206中伸出或缩回；
所述第一嵌合槽1080205、凸台1080202、第二嵌合槽1080206、滑片1080203、弹片1080207以及环形内齿10301组合用于防止螺纹杆松动。
在本实施例中，还包括稳定杆110，所述稳定杆110贯穿压块103且嵌入梯形滑台112内，所述稳定杆110与梯形滑台112相对可滑动。
在本实施例中，所述刀轴与楔块106的接触面、刀轴与挡块102的接触面以及刀轴与梯形滑台112的接触面上设置有卡紧部201，参见图7，所述卡紧部201用于刀轴与楔块106、挡块102以及梯形滑台112的相对固定。
在本实施例中，所述梯形滑台112与楔块106之间还设置有弹性垫107，所述弹性垫的材质为橡胶。
在本实施例中，所述螺栓头1080204为六角头。
在本实施例中，所述锁紧件108为锁紧杆。
应用本实施例提供的滚刀组件，具体步骤如下：
滚刀2安装，参见图9：以一侧刀座板101为例，逆时针拧动六角头，锁紧杆往远离楔块106的方向运动(此时锁紧杆内嵌合组件二相对于嵌合组件一逆时针旋转一定角度，滑片1080203在第二嵌合槽1080206的内壁以及弹片1080207作用下收回第二嵌合槽1080206内)，锁紧杆带动压块103运动，压块103通过连杆104作用于挡块102，使得挡块102沿凹槽内壁往远离滚刀2的方向运动，此时压块103、楔块106、梯形滑台112以及挡块102之间形成用于容纳刀轴的空腔出现缺口，通过缺口安装滚刀2；
然后顺时针拧动六角头，锁紧杆往靠近楔块106的反向运动(此时锁紧杆内嵌合组件二相对于嵌合组件一顺时针旋转一定角度，滑片1080203在第二嵌合槽1080206的内壁以及弹片1080207作用下伸出第二嵌合槽1080206并与环形内齿10301卡合，需要注意的是，在拧紧过程中由于弹片存在一定弹性，滑片在环形内齿的力作用下会收回第二嵌合槽中，不会阻碍拧紧动作)，锁紧杆拉紧楔块106和压块103，其中楔块106在弹性垫107的作用下抵消前期锁紧杆对其的拉力，避免卡死；压块103往靠近楔块106的方向运动并通过连杆104带动挡块102沿凹槽内壁往靠近滚刀2的方向运动，最终填补压块103、楔块106、梯形滑台112以及挡块102之间形成用于容纳刀轴的空腔的缺口，继续顺时针拧动六角头，由于压块103与刀板座接触，锁紧杆将拉紧楔块106压缩刀轴和弹性垫107，直至刀轴与挡块102接触，从而实现对滚刀2的锁紧。
滚刀2防松的原理如下：
顺时针旋转六角头，在弹片1080207与第二嵌合槽1080206内壁作用下，滑片1080203伸出第二嵌合槽1080206与压块103的环形内齿10301卡合，在不逆时针旋转六角头的状态下，压块103的环形内齿10301会阻挡滑片1080203和螺纹杆反向旋转，防止锁紧杆松动，提高滚刀2锁紧的可靠性，参见图13。
若要松开滚刀2，需在外力作用下，逆时针旋转六角头，在弹片1080207与第二嵌合槽1080206内壁作用下，将滑片1080203收回至第二嵌合槽1080206内，不与压块103的环形内齿10301接触，锁紧杆即可继续逆时针旋转至松开滚刀2，参见图14。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种滚刀组件，其特征在于，包括刀座(1)、滚刀(2)以及防松组件，所述刀座(1)包括两块相同的刀座板(101)，刀座板(101)之间相互连接，所述刀板座上设置有用于容纳防松组件的凹槽，两个所述防松组件分别对应设置在两个刀板座的凹槽内，所述滚刀(2)通过其刀轴设置在防松组件上；
所述防松组件包括挡块(102)、压块(103)、连杆(104)、楔块(106)、锁紧件(108)、盖板(109)以及梯形滑台(112)，所述楔块(106)和压块(103)均滑动设置在凹槽内，所述挡块(102)沿凹槽深度方向滑动设置在凹槽的内壁上，所述梯形滑台(112)固定设置在凹槽内且位于楔块(106)与压块(103)之间，所述压块(103)、楔块(106)、梯形滑台(112)以及挡块(102)之间形成用于容纳刀轴的空腔；所述锁紧件(108)依次贯穿压块(103)以及梯形滑台(112)，且与楔块(106)螺纹连接，所述锁紧件的杆体(10801)上具有凸台结构(10802)，所述盖板(109)设置在压块(103)上且与压块(103)配合实现对凸台结构(10802)的锁紧；所述连杆(104)的两端分别与压块(103)和挡块(102)销轴连接；所述锁紧件(108)通过带动压块(103)运动从而牵引连杆(104)带动挡块(102)运动，挡块(102)、压块(103)、连杆(104)、锁紧件(108)、梯形滑台(112)以及楔块(106)组合实现对刀轴的锁紧或松开。
2.根据权利要求1所述的滚刀组件，其特征在于，所述凸台结构(10802)包括嵌合组件一以及与嵌合组件一相配合的嵌合组件二，所述嵌合组件一设置在锁紧件的杆体上，所述嵌合组件一与嵌合组件二之间可转动设置，所述压块(103)与凸台结构(10802)的接触面上周向设置有环形内齿(10301)，所述嵌合组件一、嵌合组件二以及环形内齿(10301)三者组合用于防止锁紧件(108)松动。
3.根据权利要求2所述的滚刀组件，其特征在于，所述嵌合组件一包括凸台安装座(1080201)、凸台(1080202)以及滑片(1080203)，所述凸台(1080202)设置在凸台安装座上，所述凸台安装座设置在锁紧件的杆体上，两个所述滑片(1080203)可转动式设置在凸台安装座(1080201)上且位于凸台(1080202)的两侧；
所述嵌合组件二包括螺栓头(1080204)、第一嵌合槽(1080205)以及第二嵌合槽(1080206)，所述第一嵌合槽(1080205)以及两个所述第二嵌合槽(1080206)均设置在螺栓头(1080204)的一端的端面上，且两个第二嵌合槽(1080206)分为位于第一嵌合槽(1080205)的两侧；
所述第一嵌合槽(1080205)与凸台之间以及第二嵌合槽(1080206)与滑片(1080203)之间均为间隙配合，且所述第二嵌合槽(1080206)与滑片(1080203)之间还设置有弹片(1080207)，所述弹片(1080207)用于滑片(1080203)从第二嵌合槽(1080206)中伸出或缩回；
所述第一嵌合槽(1080205)、凸台、第二嵌合槽(1080206)、滑片(1080203)、弹片(1080207)以及环形内齿(10301)组合用于防止螺纹杆松动。
4.根据权利要求1所述的滚刀组件，其特征在于，还包括稳定杆(110)，所述稳定杆(110)贯穿压块(103)且嵌入梯形滑台(112)内，所述稳定杆(110)与梯形滑台(112)相对可滑动。
5.根据权利要求1所述的滚刀组件，其特征在于，所述刀轴与楔块(106)的接触面、刀轴与挡块(102)的接触面以及刀轴与梯形滑台(112)的接触面上设置有卡紧部(201)，所述卡紧部(201)用于刀轴与楔块(106)、挡块(102)以及梯形滑台(112)的相对固定。
6.根据权利要求1所述的滚刀组件，其特征在于，所述梯形滑台(112)与楔块(106)之间还设置有弹性垫(107)。
7.根据权利要求3所述的滚刀组件，其特征在于，所述螺栓头(1080204)为六角头。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的的滚刀组件，其特征在于，所述锁紧件(108)为锁紧杆。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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