CN212225224U - 一种盾构机滚刀更换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种盾构机滚刀更换装置，包括与刀盘一体的刀箱、端盖，端盖与刀箱通过螺栓连接固定，在刀箱内安装滚刀，滚刀的刀轴一端固定在刀箱上，另一端固定在端盖上，在刀箱的外壁安装辅助机械手。可以在保证开挖面稳定的前提下一定程度上减少换刀操作的风险，缩短停机换刀的时间，提高了施工效率，降低了施工成本。
Description
技术领域
本实用新型属于自动化领域，涉及盾构机滚刀更换技术，尤其是一种盾构机滚刀更换装置。
背景技术
盾构机的刀盘是盾构施工实现破岩掘进的主要部件，其中起决定性作用的就是应用在刀盘上的各类刀具，由于盾构机刀具在掘进过程中直接与岩石接触，随着刀盘的转动，接触应力波动范围较大，再加上地下岩层的不确定性，往往导致刀具的磨损。刀具的磨损达到一定的限度，就必须进行及时地更换。目前常用的盾构机换刀技术主要有常压换刀、带压换刀和使用竖井换刀，而泥水平衡式盾构机主要采用带压换刀技术。带压换刀技术需要在开挖舱内充满高压气体，对人工换刀带来很大障碍，需要专业的潜水运动员进行换刀作业，要求及其严格。作业人员需要先进入人闸舱，然后逐步调整压力进入开挖舱工作，在开挖舱内进行检查与刀具更换。因工作环境恶略，施工效率低下，更换周期较长，而且更换费用高。并且施工现场风险高，一旦塌方会引起严重的安全事故。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种盾构机滚刀更换装置，可以在保证开挖面稳定的前提下一定程度上减少换刀操作的风险，缩短停机换刀的时间，提高了施工效率，降低了施工成本。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：
一种盾构机滚刀更换装置，包括与刀盘一体的刀箱、端盖，端盖与刀箱通过螺栓连接固定，在刀箱内安装滚刀，滚刀的刀轴一端固定在刀箱上，另一端固定在端盖上，在刀箱的外壁安装辅助机械手。
而且，在刀箱的外壁固装用于辅助滚刀安装和拆卸的斜坡滑道。
而且，在端盖与刀箱接触的两侧制有定位卡槽。
而且，在端盖上制有用于穿装螺栓的通孔。
而且，所述的辅助机械手包括底板、液压缸、活动手臂、套筒，在底板上间隔对称固装两轴支撑架、在两轴支撑架之间通过两转轴连接两活动手臂，转轴的一端与活动手臂固装，另一端穿入轴支撑架的轴承套内，两活动手臂平行间隔设置，在两活动手臂的相对面各制有一导向槽，在两导向槽之间滑动安装一行动轴，该行动轴连接液压缸的活塞端，在两活动手臂的另一端各固装一连接杆，在两连接杆之间铰装一套筒，在套筒上制有一卡槽，在卡槽的一侧制有用于安装紧定螺栓孔。
而且，在底板的四角制有四个螺栓孔。
而且，所述液压缸通过液压缸支撑架支撑。所述的液压缸支撑架固装在两轴支撑架之间。
本实用新型的优点和积极效果是：
(1)本实用新型在相应的辅助机械手、端盖、斜坡滑道、刀箱和人工的配合下，可以实现在盾构机刀盘背面的土仓里进行便捷地更换滚刀。实现了盾构机刀盘始终与开挖面接触，不用向后撤刀，且哪里刀具需要更换就在哪里更换，减小了工作量，在土仓里工作减少了工作人员的在更换刀具时的危险。
(2)本实用新型保障了施工人员的人身安全，由于辅助机械手可以便捷地安装于待更换刀具的刀箱背面以便随时进行作业，减轻了换刀时施工人员的工作量，节省了时间，也克服了施工人员在舱内不能长时间连续作业的缺点，从而提升了盾构机的换刀效率，进而加快了隧道掘进工程的施工进度。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构图；
图2为图1的后视图；
图3为端盖的立体结构图；
图4为刀箱内部的立体结构图；
图5为辅助机械手的立体结构图；
图6为辅助机械手的运行轨迹示意图；
图7为本盾构机滚刀更换装置的工作流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种盾构机滚刀更换装置，包括与刀盘一体的刀箱10，可以从后边安装或取下的端盖4，此端盖与刀箱通过螺栓5固定，在刀箱的滚刀安装槽15内安装滚刀11，滚刀的刀轴一端固定在刀箱上，另一端固定在端盖上，刀箱和端盖上均制有用于固定滚刀轴的固定槽13，在刀箱的外壁制有四个用于固定辅助机械手的固定螺栓孔7。辅助机械手用于滚刀安装和拆卸时的辅助作用。在刀箱的外壁固装用于辅助滚刀安装和拆卸的斜坡滑道1。
所述的辅助机械手包括底板8、液压缸9、活动手臂6、套筒2，在底板上间隔对称固装两轴支撑架18、在两轴支撑架之间通过两转轴17连接两活动手臂，转轴的一端与活动手臂固装，另一端穿入轴支撑架的轴承套内。两活动手臂平行间隔设置，在两活动手臂的相对面各制有一导向槽20，在两导向槽之间滑动安装一行动轴21，该行动轴连接液压缸的活塞端，所述液压缸通过液压缸支撑架19支撑。所述的液压缸支撑架固装在两轴支撑架之间。在两活动手臂的另一端各固装一连接杆16，在两连接杆之间铰装一套筒，套筒可绕连接杆转动，在套筒上制有一卡槽22，在卡槽的一侧制有用于安装紧定螺栓孔3。在底板的四角制有四个螺栓孔，用于与刀箱通过螺栓固定连接。
辅助机械手的工作原理为：取下刀箱上的端盖后，将辅助机械手的底板通过螺栓固定在刀箱的背面，启动液压缸，带动行动支承轴在活动手臂上的导向槽内运动，从而使活动手臂沿着斜坡滑道进入刀箱至滚刀的一端的刀轴上，然后手动将套筒套在滚刀的刀轴上，再手动通过紧钉螺栓将套筒和滚刀轴牢固连接，启动液压缸，使活动手臂伸出刀箱到斜坡滑道上，停下液压缸，将滚刀放在斜坡滑道上，手动调整套筒至适合角度，然后通过转轴固定住，再次将套筒和滚刀连接，启动液压缸，伸展液压臂，配合人工将滚刀送出土仓。
在端盖与刀箱接触的两侧制有定位卡槽14，保证端盖的安装位置准备。在端盖上制有用于穿装螺栓的通孔12，通过螺栓与刀箱固定连接。
本盾构机滚刀更换装置的工作过程为：
在更换滚刀时，停机，由于一次只更换一处的滚刀，影响不大，所以盾构机和前方待挖掘泥土原有的水压平衡进行简单的处理即可。停机后，工作人员进入刀盘后方的土仓，将辅助机械手固定在待更换滚刀对应的刀箱后方。再从后方将固定端盖和刀箱的固定螺栓取下，然后从后方将端盖从刀箱上拉出，此时滚刀的一端突出，处于自由状态，将辅助机械手与滚刀的自由端通过套筒和紧定螺栓固定在一起，然后启动辅助机械手将滚刀从刀箱的另一固定端拉出，拉出之后，后方的操作人员控制辅助机械手的方向，旋转滚刀落入斜坡滑道，滚刀滑出，即完成滚刀的拆卸。安装时操作人员借助辅助机械手将滚刀通过斜坡滑道安装进刀箱里，然后将端盖推入，通过端盖上的固定螺栓，将其固定在刀箱上，卸下辅助机械手即可。滚刀更换的具体步骤如图7所示。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种盾构机滚刀更换装置，其特征在于：包括与刀盘一体的刀箱、端盖，端盖与刀箱通过螺栓连接固定，在刀箱内安装滚刀，滚刀的刀轴一端固定在刀箱上，另一端固定在端盖上，在刀箱的外壁安装辅助机械手。
2.根据权利要求1所述的盾构机滚刀更换装置，其特征在于：在刀箱的外壁固装用于辅助滚刀安装和拆卸的斜坡滑道。
3.根据权利要求1所述的盾构机滚刀更换装置，其特征在于：在端盖与刀箱接触的两侧制有定位卡槽。
4.根据权利要求1所述的盾构机滚刀更换装置，其特征在于：在端盖上制有用于穿装螺栓的通孔。
5.根据权利要求1所述的盾构机滚刀更换装置，其特征在于：所述的辅助机械手包括底板、液压缸、活动手臂、套筒，在底板上间隔对称固装两轴支撑架、在两轴支撑架之间通过两转轴连接两活动手臂，转轴的一端与活动手臂固装，另一端穿入轴支撑架的轴承套内，两活动手臂平行间隔设置，在两活动手臂的相对面各制有一导向槽，在两导向槽之间滑动安装一行动轴，该行动轴连接液压缸的活塞端，在两活动手臂的另一端各固装一连接杆，在两连接杆之间铰装一套筒，在套筒上制有一卡槽，在卡槽的一侧制有用于安装紧定螺栓孔。
6.根据权利要求5所述的盾构机滚刀更换装置，其特征在于：在底板的四角制有四个螺栓孔。
7.根据权利要求5所述的盾构机滚刀更换装置，其特征在于：所述液压缸通过液压缸支撑架支撑，所述的液压缸支撑架固装在两轴支撑架之间。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN112727488A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-04-30 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | 一种可用于顶管机的自动更换刀头的装置 |
| CN113153331A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-23 | 安徽铜都流体科技股份有限公司 | 一种盾构机用便于更换刀具的换刀装置 |
| CN113356868A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-07 | 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 | 一种可快速拆卸的盾构机刀具装置 |
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| CN112727488B (zh) * | 2021-01-30 | 2023-03-31 | 安徽唐兴装备科技股份有限公司 | 一种可用于顶管机的自动更换刀头的装置 |
| CN113153331A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-23 | 安徽铜都流体科技股份有限公司 | 一种盾构机用便于更换刀具的换刀装置 |
| CN113153331B (zh) * | 2021-05-08 | 2023-08-22 | 安徽铜都流体科技股份有限公司 | 一种盾构机用便于更换刀具的换刀装置 |
| CN113356868A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-07 | 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 | 一种可快速拆卸的盾构机刀具装置 |
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