CN219865010U - 一种新型极硬岩单密封滚刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于盾构机滚刀技术领域，尤其涉及一种新型极硬岩单密封滚刀，包括滚刀本体，所述滚刀本体包括左端盖、两组并排设立的滚刀组件和右端盖，所述滚刀组件包括轴承、刀毂、刀圈和浮动密封组件，两组所述滚刀组件之间设置有连接盘，靠近所述滚刀组件的左端盖和右端盖的内侧分别开设有左适配槽和右适配槽，所述连接盘内的左右两侧均开设有放置槽，靠近所述浮动密封组件处的刀毂内圈的左右两侧处均开设有安装槽，所述安装槽内设置有密封耐磨环，靠近所述刀毂一侧的密封耐磨环内侧开设有豁口。本实用新型设计合理、加工方便且装配简单，并有效增大滚刀结构的承载力，降低其发生过早磨损与断裂的可能，保障使用功能，满足生产使用需求。

Description

一种新型极硬岩单密封滚刀

技术领域

本实用新型属于盾构机滚刀技术领域，尤其涉及一种新型极硬岩单密封滚刀。

背景技术

滚刀安装在盾构机上，作为全断面岩石的最主要切削工具，与多种刀具联合作业，共同完成地铁等隧道的开挖、掘进施工。目前的盾构机用滚刀的回转结构，基本采用以圆锥滚子轴承为主的回转结构。该设计，对刀圈和刀体起回转支撑作用的是两列背对背安装的圆锥滚子轴承，由于这一对圆锥滚子轴承能同时承受很大的径向载荷和轴向载荷，广泛应用于破岩滚刀结构中。

目前工程施工的岩石硬度越来越高，有的围岩强度已超过常规型号圆锥滚子轴承的承载极限。常规型号圆锥滚子轴承在这种重负荷且过载状态下，表面层会出现过早疲劳剥落、保持架变形、滚珠压爆等情况，严重影响了滚刀的寿命，这样需选用比常规型号更高承载力的轴承型号，也预示着轴承需选用尺寸更大的型号；但因刀盘需布置足够数量的滚刀，刀盘面也必须保证足够的强度，安装滚刀刀箱结构不能调整等因素，滚刀的外形就不能变，只能调整滚刀内里结构；且现有常用的滚刀内部结构大都是配置的双金属浮动密封，即是由2个相同的金属环组成，通过精密研磨的配对密封表面的互相接触来实现密封功能；该结构所存在的弊端是：在重负荷且过载状态下，会过早磨损、轴承断裂、回转失效等现象而引发的滚刀发生偏磨，甚至刀轴断裂等问题，进而造成整个滚刀刀具报废，降低施工效率，增加刀具成本的缺陷，此外，针对上述滚刀结构的维修与更换工作来说也相对不便，工作进程受限，不能较好的满足生产使用需求。

实用新型内容

本实用新型针对上述所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、加工方便且其生产装配过程更为简单，降低人们的劳动强度，充分提高工作进程，同时，有效增大滚刀结构的承载力，降低其发生过早磨损与断裂的可能，并保障设备部件安装与检修工作的有效进行，充分满足生产使用需求的一种新型极硬岩单密封滚刀。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种新型极硬岩单密封滚刀，包括滚刀本体，所述滚刀本体包括左端盖、两组并排设立的滚刀组件和右端盖，所述滚刀组件包括轴承、刀毂、刀圈和浮动密封组件，两组所述滚刀组件之间设置有连接盘，靠近所述滚刀组件的左端盖和右端盖的内侧分别开设有左适配槽和右适配槽，所述连接盘内的左右两侧均开设有放置槽，靠近所述浮动密封组件处的刀毂内圈的左右两侧处均开设有安装槽，所述安装槽内设置有密封耐磨环，靠近所述刀毂一侧的密封耐磨环内侧开设有豁口。

作为优选，所述右端盖内设置有限位盘，位于所述限位盘外周的右端盖内开设有呈腰形状设计的连接孔。

作为优选，位于所述刀圈的外周内嵌设置有硬质耐磨合金，位于所述硬质耐磨合金外周的刀圈上设置有用于提高刀具耐磨性的耐磨焊。

作为优选，所述左适配槽、右适配槽和放置槽均呈锥形状设计。

作为优选，所述刀毂套设在轴承外周，所述刀圈套设在刀毂的外周，位于所述刀圈一侧的刀毂外周上设置有挡圈。

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新型极硬岩单密封滚刀，通过设置的密封耐磨环，降低了滚刀本体过早发生磨损的可能，提高了浮动密封组件运行使用过程中的流畅性性与稳定性，进而在一定程度上增大了滚刀本体结构的承载能力，满足使用需求；在密封耐磨环内所开设的豁口，为后续维修、更换提供了便利性，既保障了滚刀本体结构的密封性能，又有足够的空间去布置更大型号的高承载力轴承，装置设备使用功能性强；通过在右端盖内所开设的腰形状的连接孔，降低了设备部件在运行使用过程中发生偏移的可能，且端盖受到外界大小方向皆不恒定的力时，会在其内部发生变形干涉，进一步加强了工件与设备间所连接的防松能力；本装置设计合理、结构简单、加工方便且其生产装配过程更为简单，降低人们的劳动强度，充分提高工作进程，同时，有效增大滚刀结构的承载力，降低其发生过早磨损与断裂的可能，并保障设备部件安装与检修工作的有效进行，充分满足生产使用需求。

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为一种新型极硬岩单密封滚刀的结构侧视图；

图2为一种新型极硬岩单密封滚刀的部分内部结构正视图；

以上各图中，1、左端盖；1a、左适配槽；2、右端盖；21、右适配槽；22、连接孔；3、滚刀组件；31、轴承；32、刀毂；321、安装槽；33、刀圈；331、硬质耐磨合金；332、耐磨焊；34、浮动密封组件；4、连接盘；41、放置槽；5、密封耐磨环；51、豁口；6、限位盘；7、挡圈。

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。

实施例，如图1、图2所示，一种新型极硬岩单密封滚刀，包括滚刀本体，滚刀本体包括左端盖1、两组并排设立的滚刀组件3和右端盖2，滚刀组件3包括轴承31、刀毂32、刀圈33和浮动密封组件34，两组滚刀组件3之间设置有连接盘4，其中，轴承31选用单列圆锥滚子轴承31，两个圆锥滚子轴承31对称排布并套设在刀毂32内，浮动密封组件34选用现有技术中的单金属浮动密封，其一般是包括动环和O形圈，两者间的相互配合确保了滚刀本体内的密封效果，对于上述各设备部件间的连接配合及安装来说，均为现有惯用成熟技术手段，具体工作原理和工作方式对于所属技术领域的技术人员来说，是可以有效获知与理解的，在此不再赘述；为了充分提高装置设备设计的合理性，靠近滚刀组件3的左端盖1和右端盖2的内侧分别开设有左适配槽1a和右适配槽21，连接盘4内的左右两侧均开设有放置槽41，能够为浮动密封组件34的设立安装提供先决条件，满足使用需求；为了充分降低浮动密封组件34对滚刀组件3造成损伤的可能，靠近浮动密封组件34处的刀毂32内圈的左右两侧处均开设有安装槽321，安装槽321内设置有密封耐磨环5，具体的说：滚刀本体内通过过盈配合的方式嵌入密封耐磨环5，需要进一步说明的是：该密封耐磨环5与单金属浮动密封的金属环是采用相同的材质和热处理工艺，对于密封耐磨环5与单金属浮动密封相工作的接触面处进行精密研磨，确保配合的紧密性，保证滚刀本体具有良好的密封功能，为了方便滚刀本体工件的后续维修、更换，在靠近刀毂32一侧的密封耐磨环5内侧开设有豁口51，该设计既能保证滚刀的密封性能，又有足够的空间去布置不同型号的高承载力轴承31，大大提高了装置设备的使用功能性，满足使用需求；上述过程中：通过设置的密封耐磨环5，降低了滚刀本体过早发生磨损的可能，提高了浮动密封组件34运行使用过程中的流畅性性与稳定性，进而在一定程度上增大了滚刀本体结构的承载能力，满足使用需求；在密封耐磨环5内所开设的豁口51，为后续维修、更换提供了便利性，既保障了滚刀本体结构的密封性能，又有足够的空间去布置更大型号的高承载力轴承31，装置设备使用功能性强；通过在右端盖2内所开设的腰形状的连接孔22，降低了设备部件在运行使用过程中发生偏移的可能，且端盖受到外界大小方向皆不恒定的力时，会在其内部发生变形干涉，进一步加强了工件与设备间所连接的防松能力；本装置设计合理、结构简单、加工方便且其生产装配过程更为简单，降低人们的劳动强度，充分提高工作进程，同时，有效增大滚刀结构的承载力，降低其发生过早磨损与断裂的可能，并保障设备部件安装与检修工作的有效进行，充分满足生产使用需求。

为了确保滚刀本体的使用功能性，右端盖2内设置有限位盘6，其是对设立在滚刀组件3内的转轴设立起到良好的限位作用，降低设备部件出现偏移的可能，确保工件运行的流畅性；进一步的，在位于限位盘6外周的右端盖2内开设有呈腰形状设计的连接孔22，其中，该连接孔22的作用是为滚刀本体与盾构机设备间相稳定连接提供了便利条件，同时，呈腰形状设计的连接孔22使得连接螺栓在与设备连接后，降低滚刀本体在与地质相接触时发生窜动的可能，也就是说，当端盖受到外界大小方向皆不恒定的力时，连接螺栓会在连接孔22内部发生变形干涉，进一步加强了连接螺栓与设备间连接的防松能力，提高了使用功能性。

为了充分提升刀圈33的耐磨性和使用强度，位于刀圈33的外周内嵌设置有硬质耐磨合金331，其能够有效保障刀圈33的使用功能性，以增大切削速度，充分提高盾构的掘进效率，位于硬质耐磨合金331外周的刀圈33上设置有用于提高刀具耐磨性的耐磨焊332，其用以增加滚刀本体使用过程中的耐磨性，降低刀具发生变形的可能，且适合较复杂地质的状况，避免刀头出现掉落的可能，其中，耐磨焊332是经由新型合金颗粒材料堆焊而成，该焊接方式使得装置设备部件间的连接更为牢固，保证工件的稳定性，提高使用强度。

为了提高装置设计的合理性，左适配槽1a、右适配槽21和放置槽41均呈锥形状设计，其是为浮动密封组件34的设立提供有效的安置空间，装置设备部件设计合理，并确保了滚刀本体具有良好的密封性能，满足使用需求。

为了确保滚刀本体设立的合理性，保障其具有良好的使用动能性，刀毂32套设在轴承31外周，刀圈33套设在刀毂32的外周，位于刀圈33一侧的刀毂32外周上设置有挡圈7，对于上述各装置设备部件的设立均为现有成熟技术手段，各设备部件套设完成后，在轴承31内设立以转轴，充分保障设备部件在转动运行使用过程中的流畅性与稳定性，满足使用需求。

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 (5)

1.一种新型极硬岩单密封滚刀，包括滚刀本体，所述滚刀本体包括左端盖、两组并排设立的滚刀组件和右端盖，所述滚刀组件包括轴承、刀毂、刀圈和浮动密封组件，两组所述滚刀组件之间设置有连接盘，其特征在于，靠近所述滚刀组件的左端盖和右端盖的内侧分别开设有左适配槽和右适配槽，所述连接盘内的左右两侧均开设有放置槽，靠近所述浮动密封组件处的刀毂内圈的左右两侧处均开设有安装槽，所述安装槽内设置有密封耐磨环，靠近所述刀毂一侧的密封耐磨环内侧开设有豁口。

2.根据权利要求1所述的一种新型极硬岩单密封滚刀，其特征在于，所述右端盖内设置有限位盘，位于所述限位盘外周的右端盖内开设有呈腰形状设计的连接孔。

3.根据权利要求2所述的一种新型极硬岩单密封滚刀，其特征在于，位于所述刀圈的外周内嵌设置有硬质耐磨合金，位于所述硬质耐磨合金外周的刀圈上设置有用于提高刀具耐磨性的耐磨焊。

4.根据权利要求3所述的一种新型极硬岩单密封滚刀，其特征在于，所述左适配槽、右适配槽和放置槽均呈锥形状设计。

5.根据权利要求4所述的一种新型极硬岩单密封滚刀，其特征在于，所述刀毂套设在轴承外周，所述刀圈套设在刀毂的外周，位于所述刀圈一侧的刀毂外周上设置有挡圈。