CN209179768U - 一种盾构机用刮刀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种盾构机用刮刀，包括刀盘，设置在刀盘上的刀座，通过螺栓固定于刮刀刀座下方的挡板，扣合于刮刀刀座上的刮刀刀体；所述刀座与刀盘通过焊接的方式连接，所述刀体通过挡板限制其沿底部方向移动，所述刀座与导体通过T形槽结构滑动连接，所述T形槽结构包括位于刀体上的T形基座和位于刀座上的T形凹槽；所述挡板与刀盘相接触面设置有用于定位的圆柱形突起，在所述挡板远离刀盘的一面设置有用于限制刀体移动的梯形突起。本实用新型结构简单，使用方便，替代了传统盾构刀盘与刀体采用螺栓连接而造成结构强度不足的问题，彻底解决了当刮刀承受较大的冲击载荷时，容易造成螺栓断裂导致刀具掉落，掉落后的刮刀不仅不能发挥切削土体的作用，而且会损坏其他刀具和设备，给盾构装备及施工带来诸多不利影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及盾构装备技术领域，具体涉及一种盾构机用刮刀。
背景技术
盾构机是一种用于隧道施工的工程机械，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机集机、电、液、传感检测、信息技术于一身，属于高端工程装备。与传统隧道施工方式相比，采用盾构机修建隧道具有高安全性、高施工效率和低成本的特点，目前盾构机已在我国隧道建设中广泛应用。
刮刀在盾构机掘进时用来切削土体，并将土体刮入土仓或泥水仓中，是盾构在软土地层掘进时的主要刀具，一般布置在盾构刀盘开口区域两侧的刀盘结构上。目前盾构刮刀均采用螺栓连接的方式安装在盾构刀盘上，传统刮刀安装图 1所示，刮刀使用4颗规格为M24×75，强度级别为10.9级的螺栓安装，根据国家标准GBT 3098.1-2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》可知，此类螺栓的材质公称抗拉强度达到1000MPa，螺栓材质的屈服强度比值为0.9，螺栓材质的公称屈服强度为900MPa。对其进行受力分析，受力示意图如图 2所示，若要保证螺栓不被拉断，则刮刀承受图 2所示中的载荷最大值为1170kN，此时螺栓等效应力为896.57MPa。由于盾构施工时工程地质条件复杂，当刮刀承受较大的冲击载荷时，容易造成螺栓断裂导致刀具掉落，掉落后的刮刀不仅不能发挥切削土体的作用，而且会损坏其他刀具和设备，给盾构装备及施工带来诸多不利影响。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种采用T形槽结构连接的刮刀，可提高刮刀耐冲击能力，防止其脱落。
本实用新型方案是：一种盾构机用刮刀，包括刀盘，设置在刀盘上的刀座，通过螺栓固定于刮刀刀座下方的挡板，扣合于刮刀刀座上的刮刀刀体； 所述刀座与刀盘通过焊接的方式连接，所述刀体通过挡板限制其沿底部方向移动，所述刀座与导体通过T形槽结构滑动连接，所述T形槽结构包括位于刀体上的T形基座和位于刀座上的T形凹槽；所述挡板与刀盘相接触面设置有用于定位的圆柱形突起，在所述挡板远离刀盘的一面设置有用于限制刀体移动的梯形突起。
进一步，所述刀盘上设置有挡块定位孔和螺栓孔。
进一步，所述挡板上还设置有用于固定于刀盘上螺栓孔。
进一步，所述的螺栓与挡块上的螺栓孔和刀盘上的螺栓孔形成螺栓连接。
进一步，所述的挡块定位孔与挡块上的圆柱形突起采用间隙配合连接；
更具体，本实用新型刀体与刀座之间采用T形槽结构连接，具有结构稳固，连接强度高的特点，有助于提高刮刀承受冲击载荷的能力，避免了螺栓连接存在结构强度不足，解决了刮刀掉落问题，刮刀整体结构简单可靠，方便拆装、维修。
本实用新型有益效果：本实用新型结构简单，使用方便，替代了传统盾构刀盘与刀体采用螺栓连接而造成结构强度不足的问题，彻底解决了当刮刀承受较大的冲击载荷时，容易造成螺栓断裂导致刀具掉落，掉落后的刮刀不仅不能发挥切削土体的作用，而且会损坏其他刀具和设备，给盾构装备及施工带来诸多不利影响。
附图说明
图1是传统刮刀固定及受力分析示意图；
图2是本实用新型立体结构示意图；
图3是本实用新型刀体立体结构示意图；
图4是本实用新型刀座立体结构示意图；
图5是本实用新型挡板立体结构示意图；
图6是本实用新型刀盘结构示意图；
图7是本实用新型刮刀受力分析示意图；
图中标号：1.刮刀刀体；2.刮刀刀座；3.盾构刀盘结构；4.挡块；5.挡块安装螺栓；6.T形基座；7.T形凹槽；8.圆柱形突起；9.挡块螺栓孔；10.梯形突起；11.挡块定位孔；12.螺栓孔，13.螺钉。
具体实施方式
下面结合实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。在以下实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件。
如图1-5所示，本实用新型提供一种盾构刮刀，主要包括刮刀刀体1、刮刀刀座2、盾构刀盘3、挡块4和用于固定的螺栓5；所述刮刀刀体1采用T形槽结构与刀座2连接；刀座2以焊接的方式与刀盘3连接；刮刀刀体1底部有挡块4来限制其沿底部方向向下移动；所述刀盘3上有挡块定位孔11和螺纹孔12；所述T形槽结构包括刮刀刀体1上的T形基座6和刮刀刀座2上的T形凹槽7，所述挡块4上设置有圆柱形突起8，螺栓通孔9和梯形突起10；所述圆柱形突起8位于挡板4与刀盘3相接面上，所述梯形突起10位于挡板远离与刀盘3相接面上，所述挡块4通过螺栓5与刀盘3连接；所述刀盘上的挡块定位孔11与挡块4上的圆柱形突起8采用间隙配合连接；
所述挡块定位孔11为沉孔，所述螺栓5与挡块4上的螺栓通孔9和刀盘3上的螺纹孔12形成螺栓连接。
本实用新型根据盾构刮刀布置方案确定刮刀刀座2在刀盘3上的位置，根据刮刀刀座3的位置确定挡块4的安装位置；根据挡块4上的圆柱形突起8和螺栓5尺寸位置参数在刀盘结构上确定挡块定位孔11和螺纹孔12的尺寸位置参数；将刮刀刀座焊接在刀盘3上；用螺栓5将挡块4固定在刀盘3上；通过T形槽结构将刮刀刀体1安装在刀座上。
本实用新型刀盘相较传统的螺钉固定受力分析如下：
如图7所示，本实用新型在具体实施过程中，进行受力测试分析，与螺钉固定的刮刀在相同工况下（载荷值1180kN），螺栓安装式刮刀其固定螺栓最大等效应力为912.32MPa，已超过屈服强度极限900MPa；而本专利刀座最大等效应力为429.26MPa，即说明采用高强度钢Q460时刀座不会变形失效。
本实用新型所述的刮刀安装结构相较螺栓安装方式，能够有效提高刮刀结构应对高强度载荷的能力，需要结合材料力学，理论力学，盾构装备设计，有限元分析等多领域的专业知识才能达到本专利的设计目的。
上面结合实施例对本实用新型作了详细的说明，但是所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。
本实用新型公开了一种盾构机用刮刀，包括刀盘，设置在刀盘上的刀座，通过螺栓固定于刮刀刀座下方的挡板，扣合于刮刀刀座上的刮刀刀体； 所述刀座与刀盘通过焊接的方式连接，所述刀体通过挡板限制其沿底部方向移动，所述刀座与导体通过T形槽结构滑动连接，所述T形槽结构包括位于刀体上的T形基座和位于刀座上的T形凹槽；所述挡板与刀盘相接触面设置有用于定位的圆柱形突起，在所述挡板远离刀盘的一面设置有用于限制刀体移动的梯形突起。本实用新型结构简单，使用方便，替代了传统盾构刀盘与刀体采用螺栓连接而造成结构强度不足的问题，彻底解决了当刮刀承受较大的冲击载荷时，容易造成螺栓断裂导致刀具掉落，掉落后的刮刀不仅不能发挥切削土体的作用，而且会损坏其他刀具和设备，给盾构装备及施工带来诸多不利影响。
Claims (5)
1. 一种盾构机用刮刀，其特征在于：包括刀盘，设置在刀盘上的刀座，通过螺栓固定于刮刀刀座下方的挡板，扣合于刮刀刀座上的刮刀刀体； 所述刀座与刀盘通过焊接的方式连接，所述刀体通过挡板限制其沿底部方向移动，所述刀座与导体通过T形槽结构滑动连接，所述T形槽结构包括位于刀体上的T形基座和位于刀座上的T形凹槽；所述挡板与刀盘相接触面设置有用于定位的圆柱形突起，在所述挡板远离刀盘的一面设置有用于限制刀体移动的梯形突起。
2.根据权利要求1所述的盾构机用刮刀，其特征在于，所述刀盘上设置有挡块定位孔和螺栓孔。
3.根据权利要求1所述的盾构机用刮刀，其特征在于，所述挡板上还设置有用于固定于刀盘上螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的盾构机用刮刀，其特征在于，进一步，所述的螺栓与挡块上的螺栓孔和刀盘上的螺栓孔形成螺栓连接。
5.根据权利要求2所述的盾构机用刮刀，其特征在于，所述的挡块定位孔与挡块上的圆柱形突起采用间隙配合连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201821680684.4U CN209179768U (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 一种盾构机用刮刀 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821680684.4U CN209179768U (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 一种盾构机用刮刀 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109026046A (zh) * | 2018-10-17 | 2018-12-18 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种盾构机用刮刀 |
| CN110424975A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-08 | 徐工集团凯宫重工南京股份有限公司 | 带缓冲装置的盾构机切刀 |
| CN112855197A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-05-28 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | 一种可用于顶管机的具有多段缓冲耐用切刀 |
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| CN112855197A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-05-28 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | 一种可用于顶管机的具有多段缓冲耐用切刀 |
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