CN207879344U - 一种齿状盾构机单刃滚刀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隧道掘进技术领域，公开了一种齿状盾构机单刃滚刀装置，用于解决现有盾构机单刃滚刀在工作一段时间后，滚刀刃磨损大进而导致掘进效率降低的问题。本实用新型包括单刃滚刀、刀轴和端盖，所述刀轴设置于单刃滚刀中部，所述端盖设置于单刃滚刀两侧，所述单刃滚刀的边缘上沿圆周方向设有圆柱齿，所述圆柱齿上设有倾斜面，所述倾斜面均背离刀轴设置。

Description

一种齿状盾构机单刃滚刀装置

技术领域

本实用新型涉及隧道掘进技术领域，具体涉及一种齿状盾构机单刃滚刀装置。

背景技术

随着国家经济的不断发展，科学技术得到了进一步提高，城市化进程在不断的加快，城市的轨道交通也在大力建设中，如地铁、水利水电、公路、铁路等。这些隧道的建设都是都需要盾构法来进行开挖，盾构法是用带防护罩的特制机械(即盾构机)在破碎岩层或土层中掘进隧洞的施工方法，盾构机的刀盘上设置有刀具，主要是利用刀盘的转动，由刀具对岩石、土层等进行开沟、碾压和破碎等，滚刀是盾构刀具中结构简单、破岩量大、破岩效率高的刀具，主要用于破碎中、硬岩，而单刃盘形滚刀则以其简单的结构、较高的破岩效率和较长使用寿命特点，广泛应用于盾构机中。

然而在目前的盾构机单刃滚刀，一旦遇到复杂的地质，硬岩、复合地层，滚刀受力大，且长期处于泥水介质中工作，一段时间后，滚刀刃磨损大进而导致掘进效率降低。

如何解决现有盾构机单刃滚刀在工作一段时间后，滚刀刃磨损大进而导致掘进效率降低的问题，成为本领域技术人员努力的方向。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有盾构机单刃滚刀在工作一段时间后，滚刀刃磨损大进而导致掘进效率降低的问题，提供一种齿状盾构机单刃滚刀装置，能够提高单刃滚刀钻进效率。

为解决技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种齿状盾构机单刃滚刀装置，包括单刃滚刀、刀轴和端盖，所述刀轴设置于单刃滚刀中部，所述端盖设置于单刃滚刀两侧，所述单刃滚刀的边缘上沿圆周方向设有圆柱齿，所述圆柱齿上设有倾斜面，所述倾斜面均背离刀轴设置。

本实用新型针对现有技术存在的问题进一步优化，在所述单刃滚刀的边缘上沿圆周方向设有圆柱齿，所述圆柱齿和单刃滚刀可以是一体铸造成型，也可以是焊接在一起，所述圆柱齿上设有倾斜面，所述倾斜面均背离刀轴设置。圆柱齿的设置相当于使单刃滚刀不管在哪个方向进行掘进时都会增大其与复杂的地质所接触的面积，使单刃滚刀变成了一个横向的大滚刀和若干竖向小滚刀，使所要掘进的岩石横向和竖向都受力，更容易产生裂纹，其中有一条或多条裂纹向刀刃两侧向延伸，到达自由面或与相邻裂纹交汇，形成碎石岩片。所述倾斜面可以增大圆柱齿与复杂地质的接触面积，并且减缓复杂地质对圆柱齿的撞击力，增加其使用寿命。

进一步地，所述单刃滚刀的边缘上沿圆周方向设有通孔，所述通孔内设有圆柱齿，所述圆柱齿穿过通孔对称的设置在单刃滚刀的边缘上，所述圆柱齿上设有倾斜面，所述倾斜面均背离刀轴设置，所述单刃滚刀上设置通孔，当某个圆柱齿损坏时，便于更换。

进一步地，所述圆柱齿等间隔的设置在单刃滚刀的边缘上，使单刃滚刀整体受力更加均匀，有利于加快复杂地质的掘进速度，且增加其寿命。

进一步地，所述圆柱齿的直径为10-15mm，这个尺寸范围内在保证了复杂地质的掘进速度的同时增加了其使用寿命。

进一步地，所述倾斜面的一边设置在圆柱齿的顶端面上，增加了圆柱齿与复杂地质的接触面积的同时又保证了圆柱齿的使用寿命。

进一步地，所述圆柱齿的倾斜面与圆柱齿的竖直方向的夹角为40°-50°，这个角度范围内在保证了复杂地质的掘进速度的同时增加了其使用寿命。

进一步地，所述单刃滚刀和端盖之间设有卡槽，所述卡槽内设有固定块，所述固定块的截面呈凸字形，固定块靠近刀轴的一端的形状与刀轴相配合，保证了滚刀端盖的稳固性，解决了滚刀端盖在滚轴受侧向力及滚刀频繁振动的情况下，容易产生松动，单刃滚刀内部密封失效而影响滚刀的寿命质量的问题。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本实用新型针对现有技术存在的问题进一步优化，在所述单刃滚刀的边缘上沿圆周方向设有圆柱齿，所述圆柱齿和单刃滚刀可以是一体铸造成型，也可以是焊接在一起，所述圆柱齿上设有倾斜面，所述倾斜面均背离刀轴设置。圆柱齿的设置相当于使单刃滚刀不管在哪个方向进行掘进时都会增大其与复杂的地质所接触的面积，使单刃滚刀变成了一个横向的大滚刀和若干竖向小滚刀，使所要掘进的岩石横向和竖向都受力，更容易产生裂纹，其中有一条或多条裂纹向刀刃两侧向延伸，到达自由面或与相邻裂纹交汇，形成碎石岩片。所述倾斜面可以增大圆柱齿与复杂地质的接触面积，并且减缓复杂地质对圆柱齿的撞击力，增加其使用寿命。

2、所述单刃滚刀的边缘上沿圆周方向设有通孔，所述通孔内设有圆柱齿，所述圆柱齿穿过通孔对称的设置在单刃滚刀的边缘上，所述圆柱齿上设有倾斜面，所述倾斜面均背离刀轴设置，所述单刃滚刀上设置通孔，当某个圆柱齿损坏时，便于更换，并且单刃滚刀上设有双排齿增加了掘进效率。

3、所述圆柱齿等间隔的设置在单刃滚刀的边缘上，使单刃滚刀整体受力更加均匀，有利于加快复杂地质的掘进速度，且增加其寿命。

4、所述圆柱齿的直径为10-15mm，这个尺寸范围内在保证了复杂地质的掘进速度的同时增加了其使用寿命。

5、所述倾斜面的一边设置在圆柱齿的顶端面上，增加了圆柱齿与复杂地质的接触面积的同时又保证了圆柱齿的使用寿命。

6、所述圆柱齿的倾斜面与圆柱齿的竖直方向的夹角为40°-50°，这个角度范围内在保证了复杂地质的掘进速度的同时增加了其使用寿命。

7、所述单刃滚刀和端盖之间设有卡槽，所述卡槽内设有固定块，所述固定块的截面呈凸字形，固定块靠近刀轴的一端的形状与刀轴相配合，保证了滚刀端盖的稳固性，解决了滚刀端盖在滚轴受侧向力及滚刀频繁振动的情况下，容易产生松动，单刃滚刀内部密封失效而影响滚刀的寿命质量的问题。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为图1的A的局部放大示意图；

图3为本实用新型的俯视图。

图中标记：1-圆柱齿，2-单刃滚刀，3-固定块，4-刀轴，5-端盖，100-倾斜面，A-单刃滚刀上的圆柱齿的局部放大图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1-3所示，一种齿状盾构机单刃滚刀装置，包括单刃滚刀2、刀轴4和端盖5，所述刀轴4设置于单刃滚刀2中部，所述端盖5设置于单刃滚刀2两侧，在所述单刃滚刀2的边缘上沿圆周方向设有圆柱齿1，所述圆柱齿1和单刃滚刀2可以是一体铸造成型，也可以是焊接在一起，所述圆柱齿1上设有倾斜面100，所述倾斜面100均背离刀轴4设置，所有圆柱齿1的斜面的中心在同一圆周上。圆柱齿1的设置相当于使单刃滚刀2不管在哪个方向进行掘进时都会增大其与复杂的地质所接触的面积，使单刃滚刀2变成了一个横向的大滚刀和若干竖向小滚刀，使所要掘进的岩石横向和竖向都受力，更容易产生裂纹，其中有一条或多条裂纹向刀刃两侧向延伸，到达自由面或与相邻裂纹交汇，形成碎石岩片。所述倾斜面100可以增大圆柱齿1与复杂地质的接触面积，并且减缓复杂地质对圆柱齿1的撞击力，增加其使用寿命。

作为本实用新型一种优选的方式，所述单刃滚刀2的边缘上沿圆周方向设有通孔，所述通孔内设有圆柱齿1，所述圆柱齿1穿过通孔对称的设置在单刃滚刀2的边缘上，所述圆柱齿1上设有倾斜面100，所述倾斜面100均背离刀轴4设置，所述单刃滚刀2上设置通孔，当某个圆柱齿1损坏时，便于更换，并且单刃滚刀2上设有双排齿增加了掘进效率。

作为本实用新型一种优选的方式，所述圆柱齿1等间隔的设置在单刃滚刀2的边缘上，使单刃滚刀2整体受力更加均匀，有利于加快复杂地质的掘进速度，且增加其寿命。

作为本实用新型一种优选的方式，所述圆柱齿1的直径为10-15mm，这个尺寸范围内在保证了复杂地质的掘进速度的同时增加了其使用寿命。

作为本实用新型一种优选的方式，所述倾斜面100的一边设置在圆柱齿1的顶端面上，增加了圆柱齿1与复杂地质的接触面积的同时又保证了圆柱齿1的使用寿命。

作为本实用新型一种优选的方式，所述圆柱齿1的倾斜面100与圆柱齿1的竖直方向的夹角为40°-50°，这个角度范围内在保证了复杂地质的掘进速度的同时增加了其使用寿命。

作为本实用新型一种选择的方式，所述单刃滚刀2和端盖5之间设有卡槽，所述卡槽内设有固定块3，所述固定块3焊接在卡槽和端盖5时间，所述固定块3的截面呈凸字形，固定块3靠近刀轴4的一端的形状与刀轴4相配合且和刀轴4之间留有间隙，在不耽误刀轴4转动的前提下所述间隙尽可能小，保证了滚刀端盖5的稳固性，解决了滚刀端盖5在滚轴受侧向力及滚刀频繁振动的情况下，容易产生松动，单刃滚刀2内部密封失效而影响滚刀的寿命质量的问题。

实施例1：

如图1-3所示，本实施例的齿状盾构机单刃滚刀装置，包括单刃滚刀2、刀轴4和端盖5，所述刀轴4设置于单刃滚刀2中部，所述端盖5设置于单刃滚刀2两侧，所述单刃滚刀2的边缘上沿圆周方向设有圆柱齿1，所述圆柱齿1上设有倾斜面100，所述倾斜面100均背离刀轴4设置。

作为优选，所述圆柱齿1等间隔的设置在单刃滚刀2的边缘上。

实施例2:

如图1-3所示，本实施例的齿状盾构机单刃滚刀装置，包括单刃滚刀2、刀轴4和端盖5，所述刀轴4设置于单刃滚刀2中部，所述端盖5设置于单刃滚刀2两侧，所述单刃滚刀2的边缘上沿圆周方向设有通孔，所述通孔内设有圆柱齿1，所述圆柱齿1穿过通孔对称的设置在单刃滚刀2的边缘上，所述圆柱齿1上设有倾斜面100，所述倾斜面100均背离刀轴4设置。

实施例3：

如图1-3所示，本实施例的齿状盾构机单刃滚刀装置，包括单刃滚刀2、刀轴4和端盖5，所述刀轴4设置于单刃滚刀2中部，所述端盖5设置于单刃滚刀2两侧，所述单刃滚刀2的边缘上沿圆周方向设有通孔，所述通孔内设有圆柱齿1，所述圆柱齿1穿过通孔对称的设置在单刃滚刀2的边缘上，所述圆柱齿1上设有倾斜面100，所述倾斜面100均背离刀轴4设置,所述圆柱齿1等间隔的设置在单刃滚刀2的边缘上。

实施例4：

如图1-3所示，本实施例的齿状盾构机单刃滚刀装置，包括单刃滚刀2、刀轴4和端盖5，所述刀轴4设置于单刃滚刀2中部，所述端盖5设置于单刃滚刀2两侧，所述单刃滚刀2的边缘上沿圆周方向设有通孔，所述通孔内设有圆柱齿1，所述圆柱齿1穿过通孔对称的设置在单刃滚刀2的边缘上，所述圆柱齿1上设有倾斜面100，所述倾斜面100均背离刀轴4设置,所述圆柱齿1等间隔的设置在单刃滚刀2的边缘上；所述圆柱齿1的直径为10-15mm。

实施例5：

如图1-3所示，本实施例是在实施例4的基础之上进一步优化，所述倾斜面100的一边设置在圆柱齿1的顶端面上。

实施例6：

如图1-3所示，本实施例是在实施例5的基础之上进一步优化，所述圆柱齿1的倾斜面100与圆柱齿1的竖直方向的夹角为40°-50°。

实施例7：

如图1-3所示，本实施例是在以上任一实施例的基础之上进一步优化，所述单刃滚刀2和端盖5之间设有卡槽，所述卡槽内设有固定块3，所述固定块3的截面呈凸字形，固定块3靠近刀轴4的一端的形状与刀轴4相配合。

Claims (7)

1.一种齿状盾构机单刃滚刀装置，包括单刃滚刀(2)、刀轴(4)和端盖(5)，所述刀轴(4)设置于单刃滚刀(2)中部，所述端盖(5)设置于单刃滚刀(2)两侧，其特征在于，在单刃滚刀(2)的边缘上沿圆周方向设有圆柱齿(1)，所述圆柱齿(1)上设有倾斜面(100)，所述倾斜面(100)均背离刀轴(4)设置。

2.根据权利要求1所述的一种齿状盾构机单刃滚刀装置，其特征在于，所述单刃滚刀(2)的边缘上沿圆周方向设有通孔，所述通孔内设有圆柱齿(1)，所述圆柱齿(1)穿过通孔对称的设置在单刃滚刀(2)的边缘上，所述圆柱齿(1)上设有倾斜面(100)，所述倾斜面(100)均背离刀轴(4)设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种齿状盾构机单刃滚刀装置，其特征在于，所述圆柱齿(1)等间隔的设置在单刃滚刀(2)的边缘上。

4.根据权利要求3所述的一种齿状盾构机单刃滚刀装置，其特征在于，所述圆柱齿(1)的直径为10-15mm。

5.根据权利要求4所述的一种齿状盾构机单刃滚刀装置，其特征在于，所述倾斜面(100)的一边设置在圆柱齿(1)的顶端面上。

6.根据权利要求5所述的一种齿状盾构机单刃滚刀装置，其特征在于，所述圆柱齿(1)的倾斜面(100)与圆柱齿(1)的竖直方向的夹角为40°-50°。

7.根据权利要求1所述的一种齿状盾构机单刃滚刀装置，其特征在于，所述单刃滚刀(2)和端盖(5)之间设有卡槽，所述卡槽内设有固定块(3)，所述固定块(3)的截面呈凸字形，固定块(3)靠近刀轴(4)的一端的形状与刀轴(4)相配合。