CN210132234U - 一种精准滚刀镶齿系统 - Google Patents

Abstract

一种精准滚刀镶齿系统，包括基座，在基座的上方转动安装有横向设置的滚筒，在滚筒的外圆周面上均匀分布有至少三个支撑爪，支撑爪通过滑杆设置在滚筒上，在滑杆的内端转动安装有蜗杆，在滚筒内设有与蜗杆螺纹配合的涡轮，涡轮外接锁紧电机；在支撑爪的正上方固设有伸缩式压机压头，在压机压头的下部固定安装有磁吸固齿装置和电子定位装置；在支撑爪上方的两侧均设有推杆，支撑爪两侧的推杆一一对应且相向设置。通过控制压机压头、驱动电机和锁紧电机，及配合压力传感器和电子定位装置，实现了刀圈装配镶齿过程的自动化，不需要人工参与，且保证齿与孔对齐同心，提高了产品生产的效率和准确度，使得产品具有更高的实用性和可靠性。

Description

一种精准滚刀镶齿系统

技术领域

本实用新型涉及加工工装设备，具体涉及一种精准滚刀镶齿系统。

背景技术

随着TBM/盾构机等设备使用的增多，如何高效稳定地破岩显得越来越重要。TBM/盾构机目前采用的破岩方式主要是采用滚刀对岩石进行挤压破坏，因此对滚刀的要求也越来越高，常规滚刀在部分地层上寿命较短，如何提高滚刀刀圈的寿命成为最需要解决的问题。目前已有部TBM/盾构开始采用镶齿滚刀进行破岩，能够大大减少滚刀的磨损情况。镶齿滚刀的加工难度较大，目前大多采用钻床钻孔后将刀圈移至压机上进行镶齿工序，人工控制压机进行镶齿。刀圈通常放在比刀圈内径稍小的圆柱支撑上，实际镶齿时刀圈内孔与支撑只有线接触。钻孔时孔可能出现偏心，导致镶齿不能保证齿与孔对齐，造成压装困难或不同心，影响使用；而且镶齿过程大多采用人工调整，自动化程度低，准确度不高，且有一定危险；刀圈内孔支撑不足，容易在压机压力下产生受力变形；且工装不完善造成镶齿过程中刀圈能左右移动，容易产生变形。

发明内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种精准滚刀镶齿系统。

一种精准滚刀镶齿系统，其特征在于：包括基座，在所述基座的上方转动安装有横向设置的滚筒，在所述滚筒的外圆周面上均匀分布有至少三个支撑爪，所述支撑爪通过滑杆设置在所述滚筒上，所述滑杆外端与所述支撑爪固定连接，所述滑杆的内端端部穿设在所述滚筒内并与所述滚筒滑动配合，在所述滑杆的内端转动安装有蜗杆，在所述滚筒内设有与所述蜗杆螺纹配合的涡轮，所述涡轮外接锁紧电机，所述锁紧电机固定在所述滚筒上；在所述支撑爪的正上方固设有伸缩式压机压头，在所述压机压头的下部固定安装有磁吸固齿装置和电子定位装置；在所述支撑爪上方的两侧均设有推杆，所述支撑爪两侧的推杆一一对应且相向设置。

本实用新型的工作原理：若干个锁紧电机同步转动并驱动涡轮转动，涡轮带动蜗杆转动，蜗杆转动后推动滑杆向滚筒外伸出，从而使支撑爪抵接在待加工刀圈的内圈上并将刀圈固定，转动滚筒并结合电子定位装置，使待加工刀圈外圈上设置的齿槽和磁吸固齿装置上设置的镶齿相对应，而后压机压头向刀圈移动并将镶齿压装在齿槽内；另外，当刀圈出现偏移的时候，位于支撑爪两侧相对应的推杆伸缩，并在电子定位装置的配合下调整刀圈的位置，从而使刀圈定位并保证刀圈上的齿槽与镶齿对应；装配好一个镶齿后，转动滚筒后以如上方式装配另外一个镶齿，如此循环，完成镶齿在刀圈上的安装。

进一步为：所述支撑爪的外端面均为外弧形面，所述若干个支撑爪的外弧形面为同心设置，所述滑杆连接在所述支撑爪的中间位置且沿所述支撑爪的半径设置。使得支撑爪外端面与刀圈的内圈贴合度更好，在刀圈上装配镶齿使固定更稳定。

进一步为：在所述外弧形面上固定连接有一层与其相匹配的铜片。铜片较软易变形，以实现支撑爪与刀圈的内圈充分接触。

进一步为：在所述铜片内设有压力传感器。通过判断压力传感器的大小来判断支撑爪是否已固定住刀圈。

进一步为：所述磁吸固齿装置包括与所述压机压头固定连接的卡槽，所述卡槽朝向所述支撑爪外端面，在所述卡槽的侧壁上连接电磁铁或者永磁铁。将镶齿放置在卡槽内，在磁性的作用下使得镶齿稳固再卡槽内，当镶齿压装在刀圈上的齿槽内后，压机压头回位后，镶齿摆脱磁性并脱离卡槽。

进一步为：所述电子定位装置为机械视觉系统中的图像采集装置。从而判断刀圈上的齿槽是否与镶齿对应。

进一步为：在所述基座上设有立柱，在所述立柱上端端部的一侧固设有轴套，所述锁紧电机位于所述滚筒的一侧，在所述滚筒的另一侧固设有与其同轴的转轴，所述转轴穿设在所述轴套内并与所述轴套转动配合，在所述立柱上端端部的另一侧固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴经所述立柱后穿入所述轴套内并与所述转轴固定连接，所述输出轴在所述立柱和轴套内转动设置。

本实用新型的有益效果：支撑爪与铜片的配合使得内孔支撑为面支撑，受力更均匀，不容易变形；在推杆的约束下使得装配镶齿过程中刀圈固定，不会左右移动；通过支撑爪的选配可以适应不同类型的合金和刀圈；通过控制压机压头、驱动电机和锁紧电机，及配合压力传感器和电子定位装置，实现了刀圈装配镶齿过程的自动化，不需要人工参与，且保证齿与孔对齐同心，提高了产品生产的效率和准确度，使得产品具有更高的实用性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的侧视结构示意图；

图2为图1中A区域的结构放大图；

图3为本实用新型的正视结构示意图

图4为本实用新型与刀圈的装配效果图：

图5为本实用新型与刀圈的装配效果图。

图中，1、基座；11、立柱；2、滚筒；21、轴套；22、驱动电机；3、支撑爪；31、滑杆；32、锁紧电机；33、蜗杆；34、涡轮；35、铜片；36、压力传感器；4、压机压头；41、电子定位装置；42、磁吸固齿装置；5、推杆；51、气缸；52、端板；6、刀圈；61、齿槽；62、镶齿。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。需要说明的是，本实用新型实例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

一种精准滚刀镶齿系统，如图1和图3所示，包括基座1，在所述基座1的上方转动安装有横向设置的滚筒2，在所述滚筒2的外圆周面上均匀分布有至少三个支撑爪3，本实施例具体为四个支撑爪3，所述支撑爪3通过滑杆31设置在所述滚筒2上，所述滑杆31外端与所述支撑爪3固定连接，所述滑杆31的内端端部穿设在所述滚筒2内并与所述滚筒2滑动配合，在所述滑杆31的内端转动安装有蜗杆33，在所述滚筒2内设有与所述蜗杆33螺纹配合的涡轮34，图3示意图中为突出滚筒、滑杆、蜗杆和涡轮之间的装配关系，对滚筒做了一定的剖视；所述涡轮34外接锁紧电机32，所述锁紧电机32固定在所述滚筒2上；在所述支撑爪3的正上方固设有伸缩式压机压头4，压机压头4由液压设备或气压设备驱动，从而实现压机压头4的伸缩式移动，在所述压机压头4的下部固定安装有磁吸固齿装置42和电子定位装置41；在所述支撑爪3上方的两侧均设有推杆5，在推杆5由气缸51驱动并在推杆5的顶端固设有有端板52，端板52用于匹配多种厚度的刀圈，所述支撑爪3两侧的推杆5一一对应且相向设置。

其中，所述磁吸固齿装置42包括与所述压机压头4固定连接的卡槽，所述卡槽朝向所述支撑爪3外端面，在所述卡槽的侧壁上连接电磁铁或者永磁铁；所述电子定位装置41为机械视觉系统中的图像采集装置。结合图2所示，所述支撑爪3的外端面均为外弧形面，所述四个支撑爪3的外弧形面为同心设置，所述滑杆31连接在所述支撑爪3的中间位置且沿所述支撑爪3的半径设置。在所述外弧形面上固定连接有一层与其相匹配的铜片35，在所述铜片35内设有压力传感器36。

如图1所示，在所述基座1上设有立柱11，在所述立柱11上端端部的一侧固设有轴套21，所述锁紧电机32位于所述滚筒2的一侧，在所述滚筒2的另一侧固设有与其同轴的转轴，所述转轴穿设在所述轴套21内并与所述轴套21转动配合，在所述立柱11上端端部的另一侧固定连接有驱动电机22，所述驱动电机22的输出轴经所述立柱11后穿入所述轴套21内并与所述转轴固定连接，所述输出轴在所述立柱11和轴套21内转动设置。

本实用新型的工作原理：结合图4和图5所示，其中，图4中为突出支撑爪和刀圈的装配结构，对刀圈做了剖视；图5中为突出齿槽的结构，对刀圈上齿槽的部分做了剖视；四个锁紧电机32同步转动并驱动涡轮34转动，涡轮34带动蜗杆33转动，蜗杆33转动后推动滑杆31向滚筒2外伸出，从而使支撑爪3抵接在待加工刀圈6的内圈上并将刀圈6固定，转动滚筒2并结合电子定位装置41，使待加工刀圈6外圈上设置的齿槽61和磁吸固齿装置42上设置的镶齿62相对应，而后压机压头4向刀圈移动并将镶齿62压装在齿槽61内；另外，当刀圈6出现偏移的时候，位于支撑爪3两侧相对应的推杆5伸缩，并在电子定位装置41的配合下调整刀圈6的位置，从而使刀圈6定位并保证刀圈6上的齿槽61与镶齿62对应；装配好一个镶齿62后，转动滚筒2后以如上方式装配另外一个镶齿62，如此循环，完成镶齿62在刀圈6上的安装。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种精准滚刀镶齿系统，其特征在于：包括基座，在所述基座的上方转动安装有横向设置的滚筒，在所述滚筒的外圆周面上均匀分布有至少三个支撑爪，所述支撑爪通过滑杆设置在所述滚筒上，所述滑杆外端与所述支撑爪固定连接，所述滑杆的内端端部穿设在所述滚筒内并与所述滚筒滑动配合，在所述滑杆的内端转动安装有蜗杆，在所述滚筒内设有与所述蜗杆螺纹配合的涡轮，所述涡轮外接锁紧电机，所述锁紧电机固定在所述滚筒上；在所述支撑爪的正上方固设有伸缩式压机压头，在所述压机压头的下部固定安装有磁吸固齿装置和电子定位装置；在所述支撑爪上方的两侧均设有推杆，所述支撑爪两侧的推杆一一对应且相向设置。

2.根据权利要求1所述的一种精准滚刀镶齿系统，其特征在于：所述磁吸固齿装置包括与所述压机压头固定连接的卡槽，所述卡槽朝向所述支撑爪外端面，在所述卡槽的侧壁上连接电磁铁或者永磁铁。

3.根据权利要求1所述的一种精准滚刀镶齿系统，其特征在于：所述电子定位装置为机械视觉系统中的图像采集装置。

4.根据权利要求1所述的一种精准滚刀镶齿系统，其特征在于：在所述基座上设有立柱，在所述立柱上端端部的一侧固设有轴套，所述锁紧电机位于所述滚筒的一侧，在所述滚筒的另一侧固设有与其同轴的转轴，所述转轴穿设在所述轴套内并与所述轴套转动配合，在所述立柱上端端部的另一侧固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴经所述立柱后穿入所述轴套内并与所述转轴固定连接，所述输出轴在所述立柱和轴套内转动设置。

5.根据权利要求1所述的一种精准滚刀镶齿系统，其特征在于：所述支撑爪的外端面均为外弧形面，若干个所述支撑爪的外弧形面为同心设置，所述滑杆连接在所述支撑爪的中间位置且沿所述支撑爪的半径设置。

6.根据权利要求5所述的一种精准滚刀镶齿系统，其特征在于：在所述外弧形面上固定连接有一层与其相匹配的铜片。

7.根据权利要求6所述的一种精准滚刀镶齿系统，其特征在于：在所述铜片内设有压力传感器。

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