CN205243514U - 一种热装型盾构机滚刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热装型盾构机滚刀，属于盾构机领域，其解决了现有盾构机滚刀刀圈与刀毂之间存在结构复杂、不稳定，制造或使用成本较高的问题。本实用新型包括刀毂，所述的刀毂外壁从一端至另一端依次设置有刀圈挡肩、刀圈座和卡环槽，所述的刀圈座上设置有刀圈，所述的卡环槽内设置有卡环，所述的刀圈座的外径比刀圈的内径大0.2～0.4mm；所述的刀圈采用热装法安装在刀圈座上。本实用新型能有效降低其制造成本，结构简单，制造生产效率高，且使用时性能稳定。

Description

一种热装型盾构机滚刀

技术领域

本实用新型属于盾构机领域，具体地说，涉及一种热装型盾构机滚刀。

背景技术

盾构机包括刀盘以及设置在刀盘上的滚道；盾构机刀盘是盾构机开挖系统中的主要设备构件，也是盾构机的核心部件、其强度和整体刚度都直接影响到施工掘进的速度和成本，并且出了故障维修处理困难。刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体。刀盘的工作原理可以简单比作是一把剃须刀，在前进过程中逐渐将泥土砂石变成碎块，再排放到刀盘后的“储藏室”内；盾构机刀具是盾构开挖的主要工具，掌握其正确的选择和使用方法，在刀盘上进行合理的布置，对于提高盾构的掘进效率、创造良好的经济效益至关重要。盾构在施工过程中会遇到不同的地层，从淤泥、粘土、砂层到软岩及硬岩。刀具刀盘不可能是千篇一律的，必须根据工程地质情况进行个性化设计。盾构机在掘进过程中，需要随着地层的不断变化而采用不同的刀盘刀具，因此盾构机刀盘在设计时，刀盘结构上往往是同时存在几种不同类型及功能作用的刀具。盾构机滚刀包括刀圈和刀毂，现有技术中刀圈和刀毂之间有的采用花键连接，有的采用挡圈限位固定，但是上述连接不仅结构复杂，制造成本高，而且结构不稳定，容易使刀圈在使用过程中产生崩裂和不可修复的磨损。

中国专利申请201220127601.5，公开日2012年10月10日公开的专利文件，公开一种盾构机用滚刀，包括滚刀体，滚刀体通过刀轴安装在盾构机刀盘上，滚刀体的中间位置设置有矩形外花键，刀圈内环上设置有矩形内花键，刀圈内环上设置有和外花键相应的键槽，滚刀体的外表设置有和内花键相应的键槽，刀圈与滚刀体左端采用间隙配合，挡圈安装在刀圈右端与滚刀体焊接。该实用新型刀圈内环矩形内花键与刀体矩形外花键联接，采用花键联接传动滚刀体与刀圈接触面积增大，承载能力提高，定心性能和导向性能增强，键槽浅、应力集中小，对刀轴和毂的强度削弱小，同时结构紧凑，避免了由于刀体与刀圈窜动造成刀圈偏磨、崩裂、刀体损坏报废现象。但该实用新型公开的技术方案结构复杂，在制造时成本高，且后期使用结构不稳定，容易使刀圈发生崩裂。

中国专利申请号201020642982.1，公开日2011年8月10日的专利文件，公开了一种新型盾构机滚刀，包括滚刀主体和设置在该主体上的一个或两个刀圈，所述刀圈的刀刃宽度为26mm。由于该实用新型的盾构机滚刀，其刀圈的刀刃部分的宽度达到26mm，抗压强度高，具有良好的耐磨性和抗撞击性，其在卵石和大粒径飘石底层中可以有效切碎岩石，实现盾构机高效、稳定的掘进。此外，该实用新型的刀圈部分使用4Cr5mosiv1合金钢,经过热处理后具有很好的表面硬度和抗拉强度，因此，具有更好的耐磨性和抗撞击性，能有效防止瞬间振动和冲击对滚刀刀刃造成损坏。但该实用新型中刀圈和刀毂采用一体式结构，在刀圈发生磨损需要更换时，刀毂需要一并更换，使用和维修成本高，生产负担大。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有盾构机滚刀刀圈与刀毂之间存在结构复杂、不稳定，制造或使用成本较高的问题，本实用新型提供一种热装型盾构机滚刀，能有效降低其制造成本，结构简单，制造生产效率高，且使用时性能稳定。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种热装型盾构机滚刀，包括刀毂，所述的刀毂外壁从一端至另一端依次设置有刀圈挡肩、刀圈座和卡环槽，所述的刀圈座上设置有刀圈，所述的卡环槽内设置有卡环，所述的刀圈座的外径比刀圈的内径大0.2～0.4mm；所述的刀圈采用热装法安装在刀圈座上。

优选地，所述的刀圈挡肩的外径比刀圈座的外径大30～40mm。

优选地，所述的卡环槽的深度为30～40mm；所述的卡环的内外径之差为60～80mm。

优选地，所述的刀毂内壁中部设置有轴承过渡腔；所述的轴承过渡腔两侧向外依次对称设置有轴承腔、骨架腔和端盖腔。

优选地，所述的端盖腔内设置有端盖；所述的轴承腔内设置有轴承；所述的轴承过渡腔内设置有与轴承腔内轴承内圈接触的挡圈；所述的骨架腔内设置有与轴承腔内轴承外圈接触的骨架圈。

优选地，所述的骨架圈与骨架腔内壁接触面设置成油封结构。

优选地，所述的端盖腔的深度为骨架腔深度的2倍。

优选地，所述的轴承腔的深度为端盖腔深度的2倍。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型刀毂外壁从一端至另一端依次设置有刀圈挡肩、刀圈座和卡环槽，刀圈座用于安装刀圈，刀圈挡肩可以限制刀圈轴向上的一个自由度，卡环槽上设置卡环可以限制刀圈轴向上的另一个自由度，且刀圈座的外径要比刀圈内径大0.2～0.4mm，使得刀圈采用热装法安装至刀圈座上时，两者形成过盈配合，具有结构简单、牢固，稳定性格的效果；刀圈内壁和刀圈座外壁为光滑面，不需要加工如现有技术中的键槽结构，所以加工过程简单，制造成本低，同时采用热装法安装快速，制造效率高，即使刀圈长期使用后损坏了也容易拆卸，降低了维修成本；

(2)本实用新型刀圈挡肩的外径比刀圈座的外径大30～40mm，能够稳定、牢固地限定刀圈往刀圈挡肩方向的移动，提高装置整体的稳定性；

(3)本实用新型卡环槽的深度为30～40mm，卡环的内外径之差为60～80mm，使卡环放入卡环槽后能够对半接触卡环槽侧壁和刀圈端面，使卡环受力更加平衡，提高了结构的稳定性；

(4)本实用新型刀毂内壁中部设置有轴承过渡腔，轴承过渡腔两侧向外依次对称设置有轴承腔、骨架腔和端盖腔；对称结构加工工艺较简单，能够降低设计和制造成本，且使装置在运行时更加平衡、稳定；

(5)本实用新型端盖腔内设置有端盖，轴承腔内设置有轴承，能够使刀圈相对于固定在盾构机上的销轴旋转运动；轴承过渡腔内设置有与轴承腔内轴承内圈接触的挡圈，能够限定轴承内圈轴向跳动；骨架腔内设置有与轴承腔内轴承外圈接触的骨架圈，能够限定轴承外圈的轴向跳动；

(6)本实用新型骨架圈与骨架腔内壁接触面设置成油封结构，能够起到密封、防止轴承润滑油泄露的作用；

(7)本实用新型端盖腔的深度为骨架腔深度的2倍，轴承腔的深度为端盖腔深度的2倍，尺寸设计简单，易于制造；

(8)本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图。

图中：1、刀毂；11、刀圈挡肩；12、刀圈座；13、卡环槽；

2、刀圈；3、卡环；

4、端盖腔；5、骨架腔；6、轴承腔；7、轴承过渡腔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，一种热装型盾构机滚刀，包括刀毂1，刀毂1外壁从一端至另一端依次设置有刀圈挡肩11、刀圈座12和卡环槽13，刀圈挡肩11的外径比刀圈座12的外径大35mm，卡环槽13的深度为35mm，卡环3的内外径之差为70mm，使卡环放入卡环槽后能够对半接触卡环槽侧壁和刀圈端面，使卡环受力更加平衡，提高了结构的稳定性；刀圈座12上设置有刀圈2，卡环槽13内设置有卡环3，刀圈座12的外径比刀圈2的内径大0.2mm，因此刀圈采用热装法安装在刀圈座12上，使刀圈2与刀圈座12热装后的过盈量为0.2mm。

本实用新型刀毂外壁从一端至另一端依次设置有刀圈挡肩、刀圈座和卡环槽，刀圈座用于安装刀圈，刀圈挡肩可以限制刀圈轴向上的一个自由度，卡环槽上设置卡环可以限制刀圈轴向上的另一个自由度，且刀圈座的外径要比刀圈内径大0.2～0.4mm，使得刀圈采用热装法安装至刀圈座上时，两者形成过盈配合，具有结构简单、牢固，稳定性格的效果；刀圈内壁和刀圈座外壁为光滑面，不需要加工如现有技术中的键槽结构，所以加工过程简单，制造成本低，同时采用热装法安装快速，制造效率高，即使刀圈长期使用后损坏了也容易拆卸，降低了维修成本。

为了使本实用新型的滚刀能够更好地安装至盾构机上，提高盾构机使用过程中的稳定性以及盾构机的使用寿命，本实用新型刀毂1内壁中部设置有轴承过渡腔7；轴承过渡腔7两侧向外依次对称设置有轴承腔6、骨架腔5和端盖腔4，端盖腔4的深度为骨架腔5深度的2倍，轴承腔6的深度为端盖腔4深度的2倍，尺寸设计简单，易于制造；端盖腔4内设置有端盖；轴承腔6内设置有轴承；轴承过渡腔7内设置有与轴承腔6内轴承内圈接触的挡圈；骨架腔5内设置有与轴承腔6内轴承外圈接触的骨架圈，骨架圈与骨架腔5内壁接触面设置成油封结构，能够起到密封、防止轴承润滑油泄露的作用。

实施例2

与实施例1相同，所不同的是：刀圈挡肩11的外径比刀圈座12的外径大30mm；卡环槽13的深度为30mm；卡环3的内外径之差为60mm；刀圈座12的外径比刀圈2的内径大0.3mm。

实施例3

与实施例1相同，所不同的是：刀圈挡肩11的外径比刀圈座12的外径大40mm；卡环槽13的深度为40mm；卡环3的内外径之差为80mm；刀圈座12的外径比刀圈2的内径大0.4mm。

Claims (8)

1.一种热装型盾构机滚刀，包括刀毂(1)，所述的刀毂(1)外壁从一端至另一端依次设置有刀圈挡肩(11)、刀圈座(12)和卡环槽(13)，所述的刀圈座(12)上设置有刀圈(2)，所述的卡环槽(13)内设置有卡环(3)，其特征在于：所述的刀圈座(12)的外径比刀圈(2)的内径大0.2～0.4mm；所述的刀圈采用热装法安装在刀圈座(12)上。

2.根据权利要求1所述的一种热装型盾构机滚刀，其特征在于：所述的刀圈挡肩(11)的外径比刀圈座(12)的外径大30～40mm。

3.根据权利要求1所述的一种热装型盾构机滚刀，其特征在于：所述的卡环槽(13)的深度为30～40mm；所述的卡环(3)的内外径之差为60～80mm。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种热装型盾构机滚刀，其特征在于：所述的刀毂(1)内壁中部设置有轴承过渡腔(7)；所述的轴承过渡腔(7)两侧向外依次对称设置有轴承腔(6)、骨架腔(5)和端盖腔(4)。

5.根据权利要求4所述的一种热装型盾构机滚刀，其特征在于：所述的端盖腔(4)内设置有端盖；所述的轴承腔(6)内设置有轴承；所述的轴承过渡腔(7)内设置有与轴承腔(6)内轴承内圈接触的挡圈；所述的骨架腔(5)内设置有与轴承腔(6)内轴承外圈接触的骨架圈。

6.根据权利要求5所述的一种热装型盾构机滚刀，其特征在于：所述的骨架圈与骨架腔(5)内壁接触面设置成油封结构。

7.根据权利要求6所述的一种热装型盾构机滚刀，其特征在于：所述的端盖腔(4)的深度为骨架腔(5)深度的2倍。

8.根据权利要求7所述的一种热装型盾构机滚刀，其特征在于：所述的轴承腔(6)的深度为端盖腔(4)深度的2倍。