CN217481278U - 轮式刀盘及掘进机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土层或岩层掘进设备，特别是涉及到了一种轮式刀盘及掘进机。轮式刀盘包括轮毂，轮毂的外环设有刀具，该轮式刀盘还包括内支撑件，内支撑件的尾端设有用于与掘进机的截割臂固定连接的连接结构，轮毂通过回转支承安装于所述内支撑件上，回转支承的固定环与内支撑件固定连接，转动环与轮毂固定连接。本实用新型的轮式刀盘设置了内支撑件，在进行轮式刀盘自身的组装时，可以以内支撑件为基体进行，因此可在合适的场合对轮式刀盘进行整体组装。当需要向截割臂上安装时，仅需将组装好的轮式刀盘整体安装至截割臂上，通过连接结构与截割臂固定连接即可，从而解决现了有的轮式刀盘由于需要借助截割臂组装而导致的安装不便的问题。

Description

轮式刀盘及掘进机

技术领域

本实用新型涉及土层或岩层掘进设备，特别是涉及到了一种轮式刀盘及掘进机。

背景技术

在对油气管道以及通讯电缆进行铺设时，以及在农田水利建设、市政施工以及军事工程的建设中，需要对目标区域进行沟道挖筑。目前应用于软土地层的沟道掘进设备已经较为普遍，如犁铧式开沟机、圆盘式开沟机、螺旋式开沟机和链式开沟机等均是可用于软土地层开沟的掘进设备。但是在一些地质为硬岩的地区，由于硬岩的硬度可达到100Mpa，有时甚至是800Mpa，上述掘进设备由于刀具强度、掘进驱动力等的限制，便不再适用。

针对上述问题，申请公布号为CN112359899A，公布日为2021年2月12日的专利申请提供了一种轮式刀盘硬岩挖沟机。该轮式刀盘硬岩挖沟机包括主体，主体上设有行走机构、驾驶室和开挖机构。其中所述开挖机构包括刀盘机构、连接在刀盘机构与主体之间的悬臂，所述悬臂铰接在主体上，主体与悬臂或者刀盘机构之间设有推动驱动机构，推动驱动机构提供驱使刀盘机构下压的推动力。由于设置了所述推动驱动机构，在施工过程中，刀盘机构可以吃入岩层，实现对硬岩的掘进。然而，该轮式刀盘硬岩挖沟机的刀盘机构是通过与主体铰接的悬臂连接于主体，自由度较少，在掘进过程中，刀盘机构的作用面仅为刀盘的宽度，仅能用于开沟，功能单一。并且当需要开挖的沟道的宽度大于刀盘宽度时，需要主体往复行走以调节开挖位置，无法实现一次性开挖整个断面，效率较低。

申请公布号为CN214660183A、公布日为2021年11月9日的专利申请公开了一种移动式异形断面硬岩掘进机，该移动式异形断面硬岩掘进机包括底盘，所述底盘上设有可前后伸缩的伸缩筒组件，伸缩筒组件的前端设有回转台，所述回转台前端设有可上下摆动的截割臂。截割臂的前端安装有刀盘，所述刀盘包括盘体、滚刀和马达，所述盘体通过回转支承安装于所述截割臂上，所述滚刀安装于所述盘体上，所述马达安装于所述截割臂上，与所述盘体连接，可驱动盘体转动以及完成掘进。该移动式异形断面硬岩掘进机在掘进过程中，可通过所述回转台的转动来实现左右方向上对岩石进行切割，因此不仅可以用于开沟，而且可以用于隧道掘进。然而该移动式异形断面硬岩掘进机的刀盘中，所述的马达是安装于所述截割臂前端所设的拐臂上，盘体同样是通过回转支承安装于截割臂前端的拐臂上，在进行刀盘的装配及维护时，刀盘的拆装需要依托于所述拐臂进行，极不方便。另外，拐臂与盘体之间形成的缝直通电机所在的腔室并且无密封结构，因而无法对回转支承施加润滑，这也将导致掘进机的正常工作周期的缩短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轮式刀盘，以解决现有的轮式刀盘由于需要借助截割臂组装而导致的安装不便的问题。

同时，本实用新型的目的还在于提供使用了上述轮式刀盘的掘进机。

为了解决上述问题，本实用新型的轮式刀盘采用以下技术方案：轮式刀盘，包括轮毂，所述轮毂的外环设有刀具，该轮式刀盘还包括内支撑件，所述内支撑件的尾端设有用于与掘进机的截割臂固定连接的连接结构，所述轮毂通过回转支承安装于所述内支撑件上，所述回转支承包括固定环和转动环，所述固定环与所述内支撑件固定连接，所述转动环与所述轮毂固定连接。

有益效果：与现有技术中轮式刀盘以截割臂上的拐臂为组装基体相比，本实用新型的轮式刀盘设置了内支撑件，在进行轮式刀盘自身的组装时，可以以内支撑件为基体进行，因此可在合适的场合(例如组装生产线)对轮式刀盘进行整体组装。当需要向截割臂上安装时，仅需将组装好的轮式刀盘整体安装至截割臂上，通过内支撑件尾端的连接结构与截割臂固定连接即可，从而解决现了有的轮式刀盘由于需要借助截割臂组装而导致的安装不便的问题。

更进一步地，所述内支撑件为内支撑筒，所述内支撑筒的内孔构成马达安装室或者供马达的输出轴或传动轴穿过的穿孔。将内支撑件设为内支撑筒，当内支撑筒的内孔构成马达安装室时，还可进一步实现马达向轮式刀盘的集成。当内支撑筒的内孔构成供马达的输出轴或传动轴穿过的穿孔时，适合与安装在截割臂上的马达配合，实现轮毂与马达的传动连接。

更进一步地，当所述内支撑筒的内孔构成马达安装室时，所述内支撑筒的前端设有用于固定马达的凸缘。通过在内支撑筒前端设置凸缘来固定马达，具有结构简单，连接方便的优点。

更进一步地，所述内支撑件的外壁面上设有用于与回转支承的固定环挡止配合的第一台阶面。第一台阶面一方面能够实现对回转支承安装时的轴向定位，另一方面还可以在工作过程中挡止回转支承，防止其发生移位。

更进一步地，所述轮毂的内壁上设有用于与所述回转支承的转动环固定连接的连接板，所述连接板套在所述内支撑件上。通过设置连接板与回转支承固定连接，具有结构简单的优点。

更进一步地，所述连接板与所述内支撑件之间设有第一密封件。第一密封件可用于在回转支承前侧形成密封，实现对回转支承的保护。

更进一步地，所述连接板的背离回转支承的一侧设有密封圈槽，所述第一密封件包括设于所述密封圈槽内的第一密封圈以及压紧所述第一密封圈的第一压环。第一密封件由第一压环与第一密封圈配合构成时，可通过调节第一压环的压紧力来实现对第一密封圈的密封性能的调节，例如当第一压环的压紧力较大时，第一密封圈的轴向压缩量变大，径向膨胀量也将增大，从而更好的密封。

更进一步地，所述轮毂与所述内支撑件的尾端之间设有第二密封件。第二密封件可实现对回转支承后侧的密封，保护回转支承，尤其是在与所述第一密封件结合时，能够在轮毂与内支撑件之间形成一个密封的润滑腔，通过向润滑腔加入润滑油或润滑脂便，可进一步延长回转支承的使用寿命。

更进一步地，所述第二密封件包括固定于所述轮毂尾端的密封筒以及设于所述密封筒内的第二密封圈，第二密封圈通过所述密封筒尾部所设的第二压环压紧。密封筒、第二密封圈以及第二压环构成的第二密封件可单独制作，整体安装，具有安装方便的优点。

更进一步地，所述密封筒的尾端设有外翻沿，并通过所述外翻沿与轮毂的尾端可拆固定连接。密封筒与轮毂的尾端可拆固定连接时，可方便地更换第二密封件。

本实用新型的掘进机采用以下技术方案：掘进机，包括底盘、截割臂以及刀盘，所述刀盘安装在所述截割臂上，所述刀盘为轮式刀盘，包括轮毂，所述轮毂的外环设有刀具，该轮式刀盘还包括内支撑件，所述内支撑件的尾端设有用于与掘进机的截割臂固定连接的连接结构，所述轮毂通过回转支承安装于所述内支撑件上，所述回转支承包括固定环和转动环，所述固定环与所述内支撑件固定连接，所述转动环与所述轮毂固定连接。

有益效果：与现有技术中掘进机的轮式刀盘以截割臂上的拐臂为组装基体相比，本实用新型的掘进机中，轮式刀盘设置了内支撑件，在进行轮式刀盘自身的组装时，可以以内支撑件为基体进行，因此可在合适的场合(例如组装生产线)对轮式刀盘进行整体组装。当需要向截割臂上安装时，仅需将组装好的轮式刀盘整体安装至截割臂上，通过内支撑件尾端的连接结构与截割臂固定连接即可，从而解决现了有的轮式刀盘由于需要借助截割臂组装而导致的安装不便的问题。

更进一步地，所述内支撑件为内支撑筒，所述内支撑筒的内孔构成马达安装室或者供马达的输出轴或传动轴穿过的穿孔。将内支撑件设为内支撑筒，当内支撑筒的内孔构成马达安装室时，还可进一步实现马达向轮式刀盘的集成。当内支撑筒的内孔构成供马达的输出轴或传动轴穿过的穿孔时，适合与安装在截割臂上的马达配合，实现轮毂与马达的传动连接。

更进一步地，当所述内支撑筒的内孔构成马达安装室时，所述内支撑筒的前端设有用于固定马达的凸缘。通过在内支撑筒前端设置凸缘来固定马达，具有结构简单，连接方便的优点。

更进一步地，所述内支撑件的外壁面上设有用于与回转支承的固定环挡止配合的第一台阶面。第一台阶面一方面能够实现对回转支承安装时的轴向定位，另一方面还可以在工作过程中挡止回转支承，防止其发生移位。

更进一步地，所述轮毂的内壁上设有用于与所述回转支承的转动环固定连接的连接板，所述连接板套在所述内支撑件上。通过设置连接板与回转支承固定连接，具有结构简单的优点。

更进一步地，所述连接板与所述内支撑件之间设有第一密封件。第一密封件可用于在回转支承前侧形成密封，实现对回转支承的保护。

更进一步地，所述连接板的背离回转支承的一侧设有密封圈槽，所述第一密封件包括设于所述密封圈槽内的第一密封圈以及压紧所述第一密封圈的第一压环。第一密封件由第一压环与第一密封圈配合构成时，可通过调节第一压环的压紧力来实现对第一密封圈的密封性能的调节，例如当第一压环的压紧力较大时，第一密封圈的轴向压缩量变大，径向膨胀量也将增大，从而更好的密封。

更进一步地，所述轮毂与所述内支撑件的尾端之间设有第二密封件。第二密封件可实现对回转支承后侧的密封，保护回转支承，尤其是在与所述第一密封件结合时，能够在轮毂与内支撑件之间形成一个密封的润滑腔，通过向润滑腔加入润滑油或润滑脂便，可进一步延长回转支承的使用寿命。

更进一步地，所述第二密封件包括固定于所述轮毂尾端的密封筒以及设于所述密封筒内的第二密封圈，第二密封圈通过所述密封筒尾部所设的第二压环压紧。密封筒、第二密封圈以及第二压环构成的第二密封件可单独制作，整体安装，具有安装方便的优点。

更进一步地，所述密封筒的尾端设有外翻沿，并通过所述外翻沿与轮毂的尾端可拆固定连接。密封筒与轮毂的尾端可拆固定连接时，可方便地更换第二密封件。

附图说明

图1是本实用新型的轮式刀盘的实施例1的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本实用新型的轮式刀盘的实施例1的安装状态示意图。

图中：101、轮式刀盘；11、内支撑件；12、回转支承；13、轮毂；14、刀具；15、马达；111、凸缘；112、紧固螺栓；131、外环；132、刀架；133、连接板；134、传动板；16、第一密封件；161、第一密封圈；162、第一压环；17、传动盖；18、第二密封件；181、密封筒；182、第二密封圈；183、第二压环。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

轮式刀盘101的实施例1：

如图1、2、3所示，该轮式刀盘101包括内支撑件11、回转支承12、轮毂13、刀具14以及马达15。

内支撑件11的作用有两个，其中一个是构成其它部分的承载体，另一个是与掘进机的截割臂102连接，将本实施例的轮式刀盘101安装在掘进机的截割臂102上。在本实施例中，内支撑件11具体采用的是内支撑筒，内支撑筒的内孔分为两段，该两段从头部至尾部直径依次减小，其中靠近尾端的一段用于与掘进机的截割臂102定心配合，实现内支撑筒向截割臂102的快速安装。另一段构成了马达安装室，用于安装马达15。在内支撑件11的前端设置了向内凸出的凸缘111，凸缘111形成法兰盘，用于与马达15连接。内支撑件11的外壁面上自尾端向前端也分为了直径不等的三段，其中最靠近尾端的一段与中部的一段之间形成了第一台阶面，位于中部的一段与位于最前端的一段之间形成了第二台阶面，第一台阶面用于与回转支承12的固定环挡止配合，第二台阶面用于与轮毂13内孔中的连接板133限位配合。

回转支承12包括固定环和转动环，固定环和转动环整体套在内支撑筒上，第一台阶面与固定环挡止配合，另外，内支撑筒的第一台阶面处还穿装有固定环紧固螺栓112，将固定环固定连接在了内支撑筒上。转动环与轮毂13固定连接，关于转动环与轮毂13之间的连接结构，下文将会详细说明。

轮毂13的作用是安装刀具14，在本实施例中，轮毂13包括外环131，外环的外侧面上设有刀架132，刀具14安装于相应的刀架132上。外环的内侧面上设有连接板133以及传动板134，连接板133以及传动板134均为环板，外边缘与外环131之间焊接固定，连接板133的内缘一侧与内支撑筒外壁上的第二台阶面挡止配合，另一侧与内支撑筒之间设置有第一密封件16，具体讲，连接板133的背离回转支承12的一侧内缘处设置有密封圈槽，第一密封件16包括该密封圈槽中设置的第一密封圈161，为了实现对第一密封圈161的约束，连接板133上还设置了用于压紧第一密封圈161的第一压环162，第一压环162与连接板133之间通过紧固螺钉固定连接。传动板134的内孔中安装有传动盖17，传动盖17通过外凸缘与传动板134法兰连接，并且具有用于与马达15的输出轴止转配合的内孔。为了实现对回转支承12的保护以及润滑，轮毂13的外环与内支撑筒的尾端之间处设置了第二密封件18。在本实施例中，第二密封件18包括固定于外环131尾端处的密封筒181，密封筒181插在外环131与内支撑筒之间，通过外翻沿与外环131的端面固定连接，在密封筒181内设置有第二密封圈182，第二密封圈182通过密封筒181尾端处的第二压环183压紧在密封筒181与内支撑筒之间，从而可实现内支撑筒与外环131之间在该处的密封。其中第二压环183与密封筒181之间通过螺钉连接，可调节对第二密封圈182的压紧度，达到预期的密封效果。第二密封件18与第一密封件16组合，便可在内支撑筒、外环131以及连接板133之间围成一个封闭的润滑腔，回转支承12便位于该润滑腔中，可通过向润滑腔中加注润滑油/脂来实现对回转支承的润滑，延长其使用寿命。

马达15安装在内支撑筒的马达安装室中，与内支撑筒前端的凸缘111之间法兰连接而固定于内支撑筒中。在本实施例中，马达15具体采用的是低速大扭矩马达，未使用减速机，其输出轴通过同轴布置的传动轴直接与传动盖17配合。

在装配本实施例的轮式刀盘101时，可首先将回转支承12安装在内支撑筒上，内支撑筒外壁上的第一台阶与回转支承12的固定环挡止配合，通过从内支撑筒头部一端的穿过第一台阶面所在的壁的紧固螺栓112将回转支承12的固定环安装在内支撑筒上。当回转支承12的固定环安装完成后，将轮毂13从内支撑筒的尾部安装至内支撑筒上，通过轮毂13内的连接板133与回转支承12的转动环固定连接，实现对轮毂13向内支撑筒的安装。马达15的安装可以是在安装轮毂13及回转支承12之前，也可以是在其之后，马达15通过其上所设的法兰盘与内支撑筒的凸缘111配合法兰连接，即可实现固定。马达15安装完成后，可将轮毂13上的传动盖17固定，装配完成后，则可实现马达15与轮毂13之间的传动连接。关于以上各部分处的密封结构在装配的过程中，适时安装即可。当然，此处需要特别说明的是，在本实施例中，本实用新型的轮式刀盘采用了以上方式进行装配，在本实用新型的轮式刀盘其它实施例中，本领域技术人员也可以根据实际情况调整以上各部件的安装次序。

轮式刀盘的实施例2：

在本实用新型的轮式刀盘的实施例1中，内支撑件设置了马达安装室，用于安装马达。在本实施例中，仅在内支撑件中部设置了可供马达的轴或者联轴器穿过的穿孔，取消了马达安装室，采用此种结构，马达可不必与内支撑件集成安装，实际应用时，将马达安装在掘进机的截割臂上即可。

轮式刀盘的实施例3：

在本实用新型的轮式刀盘的实施例1中，为了实现对回转支承的定位及固定，内支撑件的外壁面上分为了直径不等的三段，在本实施例中，内支撑件采用了等径的结构，通过在内支撑件外壁面上设置挡板来代替实施例1中内支撑件外壁上的第一台阶面，实现对回转支承的固定。当然，在其它实施例中，还可以通过焊接等方式将回转支承的固定环安装在内支撑件上，此种情况下，内支撑件同样采用外径等径的套筒即可。

轮式刀盘的实施例4：

在本实用新型的轮式刀盘的实施例1中，轮毂的传动板通过固定在其上的传动盖实现了与马达的输出轴的传动连接，在本实施例中，传动板的内孔直接设为了与马达的输出轴止转配合的止转孔，马达的输出轴直接穿入至该止转孔内，实现传动连接，采用此种结构时，若考虑到传动板与马达的输出轴配合处的强度问题，可以对传动板的该位置加厚处理。

轮式刀盘的实施例5：

在本实用新型的轮式刀盘的实施例1中，为了实现对第二密封圈的压紧程度的调节，第二压环与密封筒之间通过螺钉进行了连接。在本实施例中，第二压环与密封筒之间采用了一体式的结构，可在装入之前直接通过控制第二密封圈的规格来达到预期的密封效果。

轮式刀盘的实施例6：

在本实用新型的轮式刀盘的实施例1、5中，密封筒固定在了轮毂的外环端面上。在本实施例中，通过对密封筒设置内翻沿，将密封筒固定装配在了内支撑筒上，采用此结构同样可以达到预期的密封效果。

轮式刀盘的实施例7：

在本实用新型的轮式刀盘的实施例1-6中，马达均是通过传动轴与传动盖传动连接，在本实施例中，可在传动盖的内侧面设置与马达的输出轴配合、延伸至马达的传动轴的套筒，通过该套筒直接与马达的输出轴配合。

本实用新型的掘进机的实施例1：

如图1-3所示，该掘进机包括底盘、截割臂以及刀盘。其中底盘、截割臂的结构为现有技术，刀盘的结构为上述轮式刀盘的实施例1中的结构，此处不予赘述。采用了该刀盘的掘进机，可在合适的场所独立的组装刀盘，当刀盘组装完成后，整体装配至截割臂即可，与现有技术中必须在截割臂上组装刀盘的形式相比，效率可大大提高。

Claims (11)

1.轮式刀盘(101)，包括轮毂(13)，所述轮毂(13)的外环(131)上设有刀具(14)，其特征在于，该轮式刀盘(101)还包括内支撑件(11)，所述内支撑件(11)的尾端设有用于与掘进机的截割臂(102)固定连接的连接结构，所述轮毂(13)通过回转支承(12)安装于所述内支撑件(11)上，所述回转支承(12)包括固定环和转动环，所述固定环与所述内支撑件(11)固定连接，所述转动环与所述轮毂(13)固定连接。

2.根据权利要求1所述的轮式刀盘，其特征在于，所述内支撑件(11)为内支撑筒，所述内支撑筒的内孔构成马达安装室或者供马达(15)的输出轴或传动轴穿过的穿孔。

3.根据权利要求2所述的轮式刀盘，其特征在于，当所述内支撑筒的内孔构成马达安装室时，所述内支撑筒的前端设有用于固定马达(15)的凸缘(111)。

4.根据权利要求1或2或3所述的轮式刀盘，其特征在于，所述内支撑件(11)的外壁面上设有用于与回转支承(12)的固定环挡止配合的第一台阶面。

5.根据权利要求1或2或3所述的轮式刀盘，其特征在于，所述轮毂(13)的内壁上设有用于与所述回转支承(12)的转动环固定连接的连接板(133)，所述连接板(133)套在所述内支撑件(11)上。

6.根据权利要求5所述的轮式刀盘，其特征在于，所述连接板(133)与所述内支撑件(11)之间设有第一密封件(16)。

7.根据权利要求6所述的轮式刀盘，其特征在于，所述连接板(133)的背离回转支承(12)的一侧设有密封圈槽，所述第一密封件(16)包括设于所述密封圈槽内的第一密封圈(161)以及压紧所述第一密封圈(161)的第一压环(162)。

8.根据权利要求1或2或3或6或7所述的轮式刀盘，其特征在于，所述轮毂(13)与所述内支撑件(11)的尾端之间设有第二密封件(18)。

9.根据权利要求8所述的轮式刀盘，其特征在于，所述第二密封件(18)包括固定于所述轮毂(13)尾端的密封筒(181)以及设于所述密封筒(181)内的第二密封圈(182)，第二密封圈(182)通过所述密封筒(181)尾部所设的第二压环(183)压紧。

10.根据权利要求9所述的轮式刀盘，其特征在于，所述密封筒(181)的尾端设有外翻沿，并通过所述外翻沿与轮毂(13)的尾端可拆固定连接。

11.掘进机，包括底盘、截割臂(102)以及刀盘，所述刀盘安装在所述截割臂上，其特征在于，所述刀盘为权利要求1-10任一项所述的轮式刀盘(101)。

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