CN215672211U - 一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具 - Google Patents

Abstract

一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具，包括滚刀总成（1）、刀盘辐条结构（3）、刀箱（2）和锁紧结构（6），所述的锁紧结构包括四个压块（5）、两个拉紧块（7）、两块顶紧板（10）和紧固件。两个压块分别与拉紧块二侧斜面之间采用凹凸榫结构连接，拉紧块与顶紧板之间采用螺栓连接；两个拉紧块中部的圆弧凹面与滚刀体之间采用螺栓连接；顶紧板两侧台阶上安装有焊接式螺纹孔结构，并通过有锁片的螺栓（11）将顶紧板与焊接式螺纹孔结构连接；刀箱安装在四个压块和两个焊接式螺纹孔结构上。本实用新型设计简单实用，在岩层强度60MPa以上硬岩地层、刀盘转速2.5RPM且推力1000吨以上推力时，隧道掘进机可正常推进。

Description

一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具

技术领域

本实用新型涉及一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具，属掘进机技术领域。

背景技术

隧道挖掘机是目前国际上最先进的隧道施工机械之一，适合深埋、长距离隧道的施工，挖掘机在隧道穿越工程中，刀具是保证隧道掘进机掘进效率的关键性控制部位，一旦锁紧结构不合理，将会造成刀具的大批量报废，给隧道的掘进施工造成困难，甚至直接影响到人员、设备的安全。

因隧道掘进机在60MPa以上硬岩地层里进行掘进时，滚刀的震动较大，螺杆与滚刀之间的锁紧结构，能有效避免了滚刀震动导致的螺栓断裂。

现有的技术只符合软土地层的掘进，不符合强度在60MPa以上的硬岩地层内掘进；另外现有隧道掘进机滚刀比较单薄，不能够实现大推力、高转速的隧道掘进需求。

发明内容

本实用新型的目的是，为了克服现有技术的不足，提供一种适用范围广、便于安装、功能全面、锁紧结构扎实的一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具。

本实用新型实现的技术方案如下，一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具，包括滚刀总成、刀盘辐条结构、刀箱和锁紧结构。

所述刀箱上装配了滚刀总成，所述滚刀总成通过锁具结构对滚刀总成及刀箱之间形成锁紧；所述的锁紧结构包括四个压块、两个拉紧块、两块顶紧板和紧固件；两个压块分别与拉紧块二侧斜面之间采用凹凸榫结构连接，拉紧块与顶紧板之间采用螺栓连接；两个带有压块和顶紧板的拉紧块相互平行并隔开一段距离；两个拉紧块中部的圆弧凹面与滚刀体之间采用螺栓连接；顶紧板两侧台阶上安装有焊接式螺纹孔结构，并通过有锁片的螺栓将顶紧板与焊接式螺纹孔结构连接；刀箱安装在四个压块和两个焊接式螺纹孔结构上。

所述刀箱与刀盘辐条进行焊接，焊接于刀盘的辐条副板上。

所述刀箱与压块的接触面上设置有刀箱定位销；所述刀箱定位销为焊接式，定位销焊接到刀箱接触面上，形成凹凸榫结构，与压块上的凹榫形成榫结构。

所述拉紧块与左右两侧的压块之间形成凹凸榫受力结构，同时由通过螺杆连接组合，将滚刀锁紧固定在压块上，形成闭合的受力结构。

所述螺杆连接组合，由自锁垫圈及尼龙自锁螺母，将螺杆固定在滚刀的螺纹孔上，同时由锥形弹性垫圈和尼龙自锁螺母将滚刀和螺杆组合固定到拉紧块上；螺杆与滚刀之间的锁紧结构，有效避免了滚刀震动导致的螺栓断裂。

本实用新型的工作原理如下，因隧道掘进机刀盘上要求安装滚刀对岩土先行切削，同时要求滚刀为可更换，故简单且满足大推力的刀具的锁紧方式尤为重要。滚刀刀箱焊接于刀盘的辐条副板上。在刀箱内加工或焊接定位销结构，与两侧有开槽的压块进行配合防止震动时压块脱落。压块的另外一侧开槽与拉紧块的凸起结构之间形成凹凸榫结构。受力时，滚刀压住压块，压块压住刀箱，同时由拉紧块顶住压块，再将已经锁死螺杆的滚刀与拉紧块之间进行螺栓螺母固定，同时具有锥形弹性垫圈的抗震功能。再用顶紧板与拉紧块之间进行连接，同时将顶紧板与刀箱之间通过焊接螺纹孔进行连接。最后，用螺栓锁片来固定螺栓防止震动脱落。

本实用新型的有益效果是，本实用新型设计简单实用，在岩层强度60MPa以上硬岩地层、刀盘转速2.5RPM且推力1000吨以上推力时，隧道掘进机可正常推进。可避免因锁具问题导致的螺栓断裂、锁具震动脱落导致的滚刀异常报废问题，进而引起的刀盘磨损、隧道掘进施工停工、人员换刀风险加大等问题，减小整体隧道掘进施工风险及施工成本，具备广泛的推广意义。

附图说明

图1为本实用新型隧道掘进机滚刀及滚刀锁具整体安装示意图；

图2为滚刀锁具的配合安装示意图；

图3为刀盘刀辐的滚刀刀箱示意图

图4为压块、拉紧块和顶紧板结构示意图；

图5为凹凸榫结构的拉紧块结构示意图；

图6为滚刀锁具的螺杆配合安装图；

图中，1为滚刀总成；2为刀箱；3为刀盘辐条结构；4为刀箱内加工或焊接的凸起结构；5为压块；6为锁紧结构；7为拉紧块；8为锥形弹性垫圈；9为焊接式螺纹孔结构；10为顶紧板；11为螺栓锁片；12为运输吊装孔；13为刀箱安装吊装孔；14为自锁垫圈；15为尼龙自锁螺母；16为尼龙垫片；17为螺栓。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式如图1所示。

本实施例一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具，包括滚刀总成1、刀盘辐条结构3、刀箱2和锁紧结构6。

所述刀箱2上装配了滚刀总成1，所述滚刀总成1通过锁具结构6对滚刀总成1及刀箱2之间形成锁紧。

如图2所示，本实施例锁紧结构包括压块5、拉紧块7、顶紧板10和紧固件。如图4所示，压块5有四个、拉紧块7有两个、顶紧板10。两个压块5分别与拉紧块7二侧斜面之间采用凹凸榫结构连接，拉紧块与顶紧板之间采用螺栓连接；两个带有压块和顶紧板的拉紧块相互平行并隔开一段距离，构成锁紧结构。两个拉紧块中部的圆弧凹面与滚刀体之间采用螺栓连接；顶紧板两侧台阶上安装有焊接式螺纹孔结构9，并通过有锁片的螺栓11将顶紧板10与焊接式螺纹孔结构9连接；刀箱2安装在四个压块和两个焊接式螺纹孔结构上。

拉紧块7与刀体之间通过螺杆连接的锁紧结构6，由自锁垫圈14及尼龙自锁螺母15，将螺杆17固定在滚刀的螺纹孔上，同时由锥形弹性垫圈8和尼龙自锁螺母15将滚刀和螺杆组合固定到拉紧块7上。螺杆连接如图6所示。因隧道掘进机在60MPa以上硬岩地层里进行掘进时，滚刀的震动较大，螺杆17与滚刀之间的锁紧结构采用锥形弹性垫圈，可有效降低隧道掘进机掘进时滚刀震动导致的螺杆断裂；尼龙自锁螺母，配合自锁垫圈一起，用于螺杆与滚刀刀体之间的自锁连接，能防止因震动过大导致螺杆从滚刀刀体上脱落；采用尼龙垫片，当刀具震动时，能起阻尼作用，减小尼龙自锁螺母与拉紧块之间的硬碰撞。

如图5所示为凹凸榫结构的拉紧块结构示意图，由于压块5与拉紧块7之间采用的凹凸榫结构，拉紧块7有效的固定压块5以防止滚刀震动时，压块5脱落造成的滚刀异常报废。

图3所示为刀盘刀辐的滚刀刀箱示意图，空腔内安装锁紧结构。

Claims (5)

1.一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具，包括滚刀总成、刀盘辐条结构、刀箱和锁紧结构，其特征在于，所述刀箱上装配了滚刀总成，所述滚刀总成通过锁具结构对滚刀总成及刀箱之间形成锁紧；所述的锁紧结构包括四个压块、两个拉紧块、两块顶紧板和紧固件；两个压块分别与拉紧块二侧斜面之间采用凹凸榫结构连接，拉紧块与顶紧板之间采用螺栓连接；两个带有压块和顶紧板的拉紧块相互平行并隔开一段距离；两个拉紧块中部的圆弧凹面与滚刀体之间采用螺栓连接；顶紧板两侧台阶上安装有焊接式螺纹孔结构，并通过有锁片的螺栓将顶紧板与焊接式螺纹孔结构连接；刀箱安装在四个压块和两个焊接式螺纹孔结构上。

2.根据权利要求1所述的一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具，其特征在于，所述刀箱与刀盘辐条进行焊接，焊接于刀盘的辐条副板上。

3.根据权利要求1所述的一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具，其特征在于，所述刀箱与压块的接触面上设置有刀箱定位销；所述刀箱定位销为焊接式，定位销焊接到刀箱接触面上，形成凹凸榫结构，与压块上的凹榫形成榫结构。

4.根据权利要求1所述的一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具，其特征在于，所述拉紧块与左右两侧的压块之间形成凹凸榫受力结构，同时由通过螺杆连接组合，将滚刀锁紧固定在压块上，形成闭合的受力结构。

5.根据权利要求4所述的一种适应硬岩地层的隧道掘进机滚刀锁具，其特征在于，所述螺杆连接组合，由自锁垫圈及尼龙自锁螺母，将螺杆固定在滚刀的螺纹孔上，同时由锥形弹性垫圈和尼龙自锁螺母将滚刀和螺杆组合固定到拉紧块上；螺杆与滚刀之间的锁紧结构，有效避免了滚刀震动导致的螺栓断裂。

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