CN217354382U - 隧道掘进用刀具装置和隧道掘进设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种隧道掘进用刀具装置和隧道掘进设备，隧道掘进用刀具装置包括：刀筒；刀座，为球体或球缺并设在刀筒内，且设有转轴连接部；刀具，安装在刀座的沿刀筒的轴向的一端，并具有凸出于刀筒的第一端的工作位置；滑套，呈环形并套设在刀筒和刀座之间，滑套被配置成可沿刀筒滑动，滑套与刀座密封配合，滑套上设有与转轴连接部沿刀筒的径向布置的通孔；转轴，沿刀筒的径向延伸并安装在刀筒的第二端，转轴可沿刀筒的径向移动，以在刀座随滑套滑动到刀筒的第二端后穿过通孔后与转轴连接部连接，进而带动刀座相对于滑套转动至刀具凸出于刀筒的第二端的换刀位置。

Description

隧道掘进用刀具装置和隧道掘进设备

技术领域

本实用新型涉及隧道掘进设备领域，具体而言，涉及一种隧道掘进用刀具装置和隧道掘进设备。

背景技术

随着国内交通基础设施建设的飞速发展，盾构施工以安全、快速、高效的特点在城市地铁、越江跨海隧道等地下工程建设中的应用越来越多。在越江跨海工程中，专用的泥水盾构进行换刀作业时，主要分为带压作业与常压作业，常压作业主要依靠于常压换刀机构，可实现刀盘内部常压换刀作业，相较于带压作业具有明显的优势。

但现有刀盘为保证现有常压换刀机构的正常有效工作，需要将刀盘整体厚度加厚2倍以上，又由于越江跨海隧道一般埋深较大，地层透水性较强，水压较高，造成刀具磨损快，在施工过程中需经常检查、更换刀具，这就需要常压换刀机构的闸门经常性的开关，易导致闸门密封损坏，造成保压失效，又由于现有的常压换刀机构存在刀闸阀等结构，导致现有常压换刀机构制造成本高且人工操作作业时间长。传统换刀过程中，需要将刀具及刀筒整体从刀盘从抽出，所占体积较大，需要刀盘内部更加大的空间，同时，传统刀具在换刀过程中，易发生泥浆涌入的问题导致密封被破坏。

因此，亟待提出一种新的常压换刀机构，取代刀闸阀的换刀结构，从而可以降低制造成本，减少工作时间、提高安全性。

在此需要说明的是，该背景技术部分的陈述仅提供与本申请有关的背景技术，并不必然构成现有技术。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种隧道掘进用刀具装置和隧道掘进设备，以改善现有技术中存在的隧道掘进设备的换刀机构制造成本高且人工操作的作业时间长的问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，本实用新型提供了一种隧道掘进用刀具装置，隧道掘进用刀具装置包括：

刀筒；

刀座，为球体或球缺并设在刀筒内，且设有转轴连接部；

刀具，安装在刀座的沿刀筒的轴向的一端，并具有凸出于刀筒的第一端的工作位置；

滑套，呈环形并套设在刀筒和刀座之间，滑套被配置成可沿刀筒滑动，滑套与刀座密封配合，滑套上设有与转轴连接部沿刀筒的径向布置的通孔；

转轴，沿刀筒的径向延伸并安装在刀筒的第二端，转轴可沿刀筒的径向移动，以在刀座随滑套滑动到刀筒的第二端后穿过通孔后与转轴连接部连接，进而带动刀座相对于滑套转动至刀具凸出于刀筒的第二端的换刀位置。

在一些实施例中，隧道掘进用刀具装置还包括设在刀筒的第二端的挡板，挡板分别与刀筒和刀座连接，以将刀具固定在工作位置。

在一些实施例中，

挡板与刀筒可拆卸地连接；和/或

挡板与刀座可拆卸地连接。

在一些实施例中，还包括连接部件，连接部件的沿刀筒的轴向的一端与挡板连接，另一端与滑套连接。

在一些实施例中，刀座上设有用于连接挡板的第一连接结构，第一连接结构与连接部件沿远离刀筒的轴线的方向依次布置。

在一些实施例中，连接部件为套设在刀筒内的环形部件。

在一些实施例中，挡板与连接部件可拆卸地连接。

在一些实施例中，刀座的形状为球缺，刀具安装在球缺的沿刀筒的轴向的一端的平面上。

在一些实施例中，转轴连接部包括插槽。

在一些实施例中，插槽的横截面为条形或多边形，转轴的端部设有插槽配合部，插槽配合部的形状与插槽的形状相适配。

在一些实施例中，隧道掘进用刀具装置还包括：

第一密封部件，套设在滑套和刀筒之间；

第二密封部件，套设在滑套和刀座之间。

在一些实施例中，滑套沿刀筒的轴向的两端分别设有第二密封部件。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种隧道掘进设备，隧道掘进设备包括上述的隧道掘进用刀具装置。

应用本申请的技术方案，刀座可实现与滑套密封配合，将刀座和刀具向后移动至刀筒的第二端的转轴的位置后，转轴再驱动刀座2转动180度后即可将刀具转动至换刀位置，因此本实施例的刀具装置在换刀时不需要将刀具装置从刀盘上拆卸下来，有利于缩短换刀的操作时间。进一步地，本实施例的刀具装置本身即可实现密封以防止水或泥浆的泄露，相对于相关技术中通过另外闸阀封堵泥浆或水的方案，不仅可以大幅度地减小承载刀具装置的刀盘的体积，同时能够有效的保护密封装置不受泥浆破坏。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出了本实用新型的实施例的隧道掘进用刀具装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型的实施例的隧道掘进用刀具装置的截面的结构示意图；

图3示出了本实用新型的实施例的隧道掘进用刀具装置的滑套、刀座和刀具的结构示意图；

图4示出了本实用新型的实施例的隧道掘进用刀具装置的刀座和刀具的结构示意图；

图5示出了本实用新型的实施例的隧道掘进用刀具装置的换刀过程的第一状态的结构示意图；以及

图6示出了本实用新型的实施例的隧道掘进用刀具装置的换刀过程的第一状态的结构示意图。

图中：1、刀筒；2、刀座；21、转轴连接部；22、连接结构；3、滑套；31、通孔；4、挡板；41、第二螺栓孔；71、第三螺栓孔；5、刀具；6、转轴；7、连接部件；8、第一密封部件；9、第二密封部件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至4所示，本实施例的隧道掘进用刀具装置包括刀筒1、刀座2、刀具5、滑套3和转轴6。

刀座2为球体或球缺并设在刀筒1内，且设有转轴连接部21。刀具5安装在刀座2的沿刀筒1的轴向的一端，并具有凸出于刀筒1的第一端的工作位置。

滑套3呈环形并套设在刀筒1和刀座2之间，滑套3被配置成沿刀筒1滑动，滑套3与刀座2密封配合，滑套3上设有与转轴连接部21沿刀筒1的径向布置的通孔31。

转轴6沿刀筒1的径向延伸并安装在刀筒1的第二端，转轴6可沿刀筒1的径向移动，以在刀座2随滑套3滑动到刀筒1的第二端后穿过通孔31后与转轴连接部21连接，进而带动刀座2相对于滑套3转动至刀具5凸出于刀筒1的第二端的换刀位置。

本实施例中，刀座2可实现与滑套3密封配合，将刀座2和刀具5向后移动至刀筒2的第二端的转轴6的位置后，转轴6再驱动刀座2转动180度后即可将刀具5转动至换刀位置，因此本实施例的刀具装置在换刀时不需要将刀具装置从刀盘上拆卸下来，有利于缩短换刀的操作时间。进一步地，本实施例的刀具装置本身即可实现密封以防止水或泥浆的泄露，相对于相关技术中通过另外闸阀封堵泥浆或水的方案，不仅可以大幅度地减小承载刀具装置的刀盘的体积，同时能够有效的保护密封装置不受泥浆破坏。

隧道掘进用刀具装置还包括设在刀筒1的第二端的挡板4，挡板4分别与刀筒1和刀座2连接，以将刀具5固定在工作位置。

在一些实施例中，挡板4与刀筒1可拆卸地连接；挡板4与刀座2可拆卸地连接。在需要更换刀具5时，可首先解除刀筒1与挡板4的连接，然后通过挡板4将刀座2和滑套3向刀筒1的第二端移动，在将刀座2和滑套3移动到刀筒1的第二端的转轴6的位置后，如图5所示，解除挡板4和刀座2的连接，然后再通过转轴6转动刀座2至刀具5凸出刀筒1的第二端的位置。

在一些实施例中，隧道掘进用刀具装置还包括连接部件7，连接部件7的沿刀筒1的轴向的一端与挡板4连接，另一端与滑套3连接，有利于使得滑套3和刀座2通过沿刀筒1移动。

刀座2上设有用于连接挡板4的第一连接结构22，第一连接结构22与连接部件7沿远离刀筒1的轴线的方向依次布置。

在一些实施例中，挡板4与刀座2、连接部件7和刀筒1均通过螺栓连接。如图5和6所示，第一连接结构22包括第一螺栓孔，挡板4上设有与第一螺栓孔相对应的第二螺栓孔41。连接部件7上设有第三螺栓孔71，挡板4设有与第三螺栓孔71相对应的第四螺栓孔。

在一些实施例中，连接部件7为套设在刀筒1内的环形部件，该环形部件可移动地套设在刀筒1内。

在一些实施例中，挡板4与连接部件7可拆卸地连接。在将刀座2和滑套3移动到转轴6的位置后或将刀座2转动到刀具5凸出于刀筒1的第二端后，解除连接部件7与挡板4的连接以便于更换刀具5。

刀座2的形状为球缺，刀具5安装在球缺的沿刀筒1的轴向的一端的平面上。

转轴连接部21包括插槽。插槽的横截面为条形或多边形，转轴6的端部设有插槽配合部，插槽配合部的形状与插槽的形状相适配。

隧道掘进用刀具装置还包括第一密封部件8和第二密封部件9。第一密封部件8套设在滑套3和刀筒1之间。第二密封部件9套设在滑套3和刀座2之间。

结合图5和图6所示，滑套3沿刀筒1的轴向的两端分别设有第二密封部件9。第二密封部件9具有与刀座2的外轮廓相适配的弧形面。

根据本申请的另一方面，还提供了一种隧道掘进设备，该隧道掘进设备包括上述的隧道掘进用刀具装置。

以上仅为本实用新型的示例性实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种隧道掘进用刀具装置，其特征在于，包括：

刀筒(1)；

刀座(2)，为球体或球缺并设在所述刀筒(1)内，且设有转轴连接部(21)；

刀具(5)，安装在所述刀座(2)的沿所述刀筒(1)的轴向的一端，并具有凸出于所述刀筒(1)的第一端的工作位置；

滑套(3)，呈环形并套设在所述刀筒(1)和所述刀座(2)之间，所述滑套(3)被配置成可沿所述刀筒(1)滑动，所述滑套(3)与所述刀座(2)密封配合，所述滑套(3)上设有与所述转轴连接部(21)沿所述刀筒(1)的径向布置的通孔(31)；

转轴(6)，沿所述刀筒(1)的径向延伸并安装在所述刀筒(1)的第二端，所述转轴(6)可沿所述刀筒(1)的径向移动，以在所述刀座(2)随所述滑套(3)滑动到所述刀筒(1)的第二端后穿过所述通孔(31)后与所述转轴连接部(21)连接，进而带动所述刀座(2)相对于所述滑套(3)转动至所述刀具(5)凸出于所述刀筒(1)的第二端的换刀位置。

2.根据权利要求1所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，还包括设在所述刀筒(1)的第二端的挡板(4)，所述挡板(4)分别与所述刀筒(1)和所述刀座(2)连接，以将所述刀具(5)固定在所述工作位置。

3.根据权利要求2所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，

所述挡板(4)与所述刀筒(1)可拆卸地连接；和/或

所述挡板(4)与所述刀座(2)可拆卸地连接。

4.根据权利要求2或3所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，还包括连接部件(7)，所述连接部件(7)的沿所述刀筒(1)的轴向的一端与所述挡板(4)连接，另一端与所述滑套(3)连接。

5.根据权利要求4所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，所述刀座(2)上设有用于连接所述挡板(4)的第一连接结构(22)，所述第一连接结构(22)与所述连接部件(7)沿远离所述刀筒(1)的轴线的方向依次布置。

6.根据权利要求4所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，所述连接部件(7)为套设在所述刀筒(1)内的环形部件。

7.根据权利要求4所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，所述挡板(4)与所述连接部件(7)可拆卸地连接。

8.根据权利要求1所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，所述刀座(2)的形状为球缺，所述刀具(5)安装在所述球缺的沿所述刀筒(1)的轴向的一端的平面上。

9.根据权利要求1所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，所述转轴连接部(21)包括插槽。

10.根据权利要求9所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，所述插槽的横截面为条形或多边形，所述转轴(6)的端部设有插槽配合部，所述插槽配合部的形状与所述插槽的形状相适配。

11.根据权利要求1所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，还包括：

第一密封部件(8)，套设在所述滑套(3)和所述刀筒(1)之间；

第二密封部件(9)，套设在所述滑套(3)和所述刀座(2)之间。

12.根据权利要求11所述的隧道掘进用刀具装置，其特征在于，所述滑套(3)沿所述刀筒(1)的轴向的两端分别设有所述第二密封部件(9)。

13.一种隧道掘进设备，其特征在于，包括权利要求1至12中任一项所述的隧道掘进用刀具装置。

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