CN214616544U - 一种双加强且可检测的可更换撕裂刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于盾构机刀具设备领域，尤其涉及一种双加强且可检测的可更换撕裂刀，包括撕裂刀本体，所述的撕裂刀本体包括上下设置的刀头、刀架板、刀座和刀轴，所述的刀轴贯穿刀座的几何中心处设置，所述的刀头居中焊接在刀架板上端并用螺栓紧固，所述的切削部上端设置有楔形刀，所述的刀头外表面设置有柱齿块，所述的刀座内设置有检测装置。本实用新型螺栓与焊接对刀头进行二次紧固，提高装置连接强度；刀轴能够增加轴向剪切力，提高装置的抗变形能力，增加撕裂刀强度；检测装置能对前方刀头的使用情况进行探测，降低检测人员的人身危险系数；柱齿块能提高刀具的破碎能力，减少碎块与刀头间的磨损，提高刀具耐磨性，延长刀具使用寿命。

Description

一种双加强且可检测的可更换撕裂刀

技术领域

本实用新型属于盾构机刀具应用设备领域，尤其涉及一种双加强且可检测的可更换撕裂刀。

背景技术

盾构机是盾构法施工中的重要设备，盾构机根据不同情况的岩层需要采用不同的刀具，如滚刀，在硬岩地质中能发挥巨大作用，而如果遇到砂卵石、砂土等松散地层则不适合采用滚刀掘进，此时一般采用撕裂刀进行施工；盾构机撕裂刀是随刀盘转动而没有自转的破岩刀具，盾构机向前推进的同时刀具随刀盘向前旋转对开挖面土体产生轴向(沿隧道前进方向)的剪切力和径向(刀盘旋转切线方向)切削力，不断将开挖面前方土体切削下来，一般适用于砂卵石、砂土、粘土等松散地层。

在大型盾构机矿用工程机械中，可更换撕裂刀作为直接破岩的刀具，在地质工况条件恶劣的情况下，属于易损部件。在盾构掘进过程中，如果采用普通的撕裂刀，在遇到硬地质容易出现崩刃、掉刀头情况，降低了撕裂刀的切削效果，如果遇到地下比较恶劣的环境，不易判断刀头的磨损情况，同时撕裂刀的在使用一段时间后其磨损速度会不断加快，进而使得盾构机钻进速度缓慢，影响工作进程。

实用新型内容

本实用新型针对上述的撕裂刀连接强度不够和不易监测刀具磨损情况所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、加工方便且能够有效提高刀具间连接强度、便于了解刀具磨损情况和提高钻进速度的双加强且可检测的可更换撕裂刀。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种双加强且可检测的可更换撕裂刀，包括撕裂刀本体，所述的撕裂刀本体包括上下设置的刀头、刀架板和刀座，所述的撕裂刀本体还包括刀轴，所述的刀轴贯穿刀座的几何中心处设置，所述的刀头居中焊接在刀架板上端并用螺栓紧固，所述的刀头上端设置有切削部，所述的切削部上端设置有楔形刀，所述的刀头外表面设置有柱齿块，多个所述的柱齿块均匀分布在刀头四周下端，所述的刀座内设置有检测装置，两个所述的检测装置贯穿刀架板，同时其端部位于刀头内且处于楔形刀下方。

作为优选，两个所述的切削部并排平行设置在刀头上端且一体成形，两个所述的楔形刀对称焊接在切削部的中部，两个所述的螺栓对称设置在刀头内几何中心处，所述的柱齿块内设置有多个呈半球形设置的柱齿。

作为优选，所述的楔形刀与刀头的材质相同均为Q345B，所述的螺栓采用12.9级高强度螺栓。

作为优选，所述的楔形刀的刃口角度为45°-60°，所述的螺栓与刀头连接处的连接孔为沉头孔，所述的沉头孔内设置有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于，

1、本实用新型提供的一种双加强且可检测的可更换撕裂刀，先用螺栓将刀头固定在刀架板上，并对刀头与刀架板连接处进行焊接，在螺栓与焊接的配合下，能对刀头进行二次紧固，防止刀头发生掉落，有效提高装置部件间的连接强度；通过设置的刀轴，能够有效增加轴向剪切力，提高装置的抗变形能力，有效增加撕裂刀装置的强度；通过设置的检测装置，能够根据地质情况设计参数、根据地质需要选择不通的检测孔进行安装，进而对前方刀头的使用情况进行有效探测，降低检测人员的人身危险系数，进一步提高盾构的掘进效率；通过设置的柱齿块，不仅能提高刀具的破碎能力，还能减少碎块等与刀头间的磨损，进而提高刀具的耐磨性，延长刀具的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为双加强且可检测的可更换撕裂刀的结构主视图；

图2为双加强且可检测的可更换撕裂刀的结构侧视图；

以上各图中，1、刀头；1a、切削部；2、刀架板；3、刀座；4、刀轴；5、柱齿块；6、楔形刀；7、螺栓；8、检测装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实实施例，如图1、图2所示，一种双加强且可检测的可更换撕裂刀，包括撕裂刀本体，撕裂刀本体包括上下设置的刀头1、刀架板2和刀座3，与现有技术中的撕裂刀本体结构相同，其适用范围广泛且具有较好的实用性，撕裂刀本体还包括刀轴4，刀轴4贯穿刀座3的几何中心处设置，刀轴4能够有效增加轴向剪切力，不易使刀架板2发生变形，降低刀头1发生崩刃的可能，提高装置使用强度，刀头1居中焊接在刀架板2上端并用螺栓7紧固，采用焊接的方式将刀头1与刀架板2连接起来，若撕裂刀在工作过程中遇到较硬的地质，导致焊接处断裂，螺栓7能对刀头1进行二次紧固，从而提高了刀头1的连接强度，有效降低刀头1掉落的概率，刀头1上端设置有切削部1a，切削部1a上端设置有楔形刀6，楔形刀6能够对土层进行初步切削，为后续工作创造有利条件，切削部1a对经过楔形刀6挖掘后的图层周边进行掘进，提高撕裂刀掘进效果的同时，还能降低刀头1的磨损，减少更换频次，节约经济建设成本，刀头1外表面设置有柱齿块5，多个柱齿块5均匀分布在刀头1四周下端，柱齿块5能将掘进过程中产生的碎块或砂土等导引至撕裂刀周边，有效减少碎块、砂土等与刀头1间的磨损，进而提高刀具的耐磨性，延长刀具的使用寿命，刀座3内设置有检测装置8，两个检测装置8贯穿刀架板2，同时其端部位于刀头1内且处于楔形刀6下方，根据不同的地质情况，选择合适的检测装置8进行安装，安装完成的检测装置8能够在撕裂刀行进过程中，对前方刀头1的使用情况进行有效探测，降低检测人员的人身危险系数，进一步提高盾构的掘进效率。

本实用新型在使用时，先用螺栓7将刀头1固定在刀架板2上，并对刀头1与刀架板2连接处进行焊接，在螺栓7与焊接的配合下，能对刀头1进行二次紧固，防止刀头1发生掉落，有效提高装置部件间的连接强度；根据地质情况设计参数、根据地质需要选择不通的检测孔，将检测装置8安装刀座3，进而在撕裂刀工作过程中，能对前方刀头1的使用情况进行有效探测，降低检测人员的人身危险系数，进一步提高盾构的掘进效率；撕裂刀在行进过程中，楔形刀6先对土层进行初步切削，进而方便后续的工作进行，可以保证撕裂刀刀头1在遇到复杂恶劣的环境时不会脱落，增加可靠性；两个切削部1a能够在行进中对经过楔形刀6挖掘后的岩层周边进行掘进，不仅能够提高装置的掘进效果，还能降低刀头1的磨损，减少更换频次，节约经济建设成本；撕裂刀在刀盘的带动下产生转动，在刀轴4的配合下，能够增加轴向剪切力，增加装置的抗变形能力，进而提高撕裂刀装置的强度；随着掘进工作的进行，该过程中产生的碎块或砂土等均被柱齿块5导引至撕裂刀周边，通过设置的柱齿块5，不仅能提高刀具的破碎能力，还能减少碎块、砂土等与刀头1间的磨损，进而提高刀具的耐磨性，延长刀具的使用寿命。

为了提高装置的稳定性及其实用性，两个切削部1a并排平行设置在刀头1上端且一体成形，使得撕裂刀在掘进过程中更加稳定，两个楔形刀6对称焊接在切削部1a的中部，两个楔形刀6的配合，能够先对图层进行切削，便于后续工作的进行，为了提升装置设计的合理性，两个螺栓7对称设置在刀头1内几何中心处，柱齿块5内设置有多个呈半球形设置的柱齿，柱齿作为柱齿块5内的主要部件，其主要作用是避免渣土、石块等与刀头1发生碰撞或摩擦，降低撕裂刀的磨损速度，进而提升装置的使用寿命。

为了使楔形刀6能够更好的和撕裂刀本体形成一个整体，楔形刀6与刀头1的材质相同均为Q345B，同种金属其成分和组织、性能上一致相同，便于焊接作业的进行，且其综合机械性能较好，利于加工及其使用，螺栓7采用12.9级高强度螺栓7，螺栓7的屈服强度和抗拉强度较高，可以实现刀头1与导剪版间的有效连接，进而起到紧固作用。

为了提高楔形刀6的实用性以适应不同的地质，楔形刀6的刃口角度为45°-60°，针对水含量较少、质地较硬的地质，可将刃口设计为45°，在提高楔形刀6锋利度的前提下，还能减少楔形刀6的磨损；对于水含量较高(如黏土)的地质，刃口角度设计为60°，能够提高装置的掘进速度，进而提高工作进程，螺栓7与刀头1连接处的连接孔为沉头孔，沉头孔能够提升刀头1与刀架板2间的配合效果，沉头孔内设置有密封圈，密封圈提高螺栓7连接处的密封性与稳定性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种双加强且可检测的可更换撕裂刀，包括撕裂刀本体，所述的撕裂刀本体包括上下设置的刀头、刀架板和刀座，其特征在于，所述的撕裂刀本体还包括刀轴，所述的刀轴贯穿刀座的几何中心处设置，所述的刀头居中焊接在刀架板上端并用螺栓紧固，所述的刀头上端设置有切削部，所述的切削部上端设置有楔形刀，所述的刀头外表面设置有柱齿块，多个所述的柱齿块均匀分布在刀头四周下端，所述的刀座内设置有检测装置，两个所述的检测装置贯穿刀架板，同时其端部位于刀头内且处于楔形刀下方。

2.根据权利要求1所述的双加强且可检测的可更换撕裂刀，其特征在于，两个所述的切削部并排平行设置在刀头上端且一体成形，两个所述的楔形刀对称焊接在切削部的中部，两个所述的螺栓对称设置在刀头内几何中心处，所述的柱齿块内设置有多个呈半球形设置的柱齿。

3.根据权利要求2所述的双加强且可检测的可更换撕裂刀，其特征在于，所述的楔形刀与刀头的材质相同均为Q345B，所述的螺栓采用12.9级高强度螺栓。

4.根据权利要求3所述的双加强且可检测的可更换撕裂刀，其特征在于，所述的楔形刀的刃口角度为45°-60°，所述的螺栓与刀头连接处的连接孔为沉头孔，所述的沉头孔内设置有密封圈。

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