CN220133968U - 一种盾构机常压刀盘的滚刀机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及盾构机常压刀盘技术领域，具体涉及一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其包括刀筒，刀筒的顶部连接有封盖，刀筒的内部固定安装有刀座，刀座内部安装有刀轴，刀轴与刀筒垂直设置，刀轴两端架设于刀座的顶端，刀轴的外部套设有滚刀，滚刀与刀轴转动连接，封盖开有出刀口，部分滚刀从出刀口伸出刀筒；刀轴的至少一端设有连接座，连接座设有定位结构，刀座的顶端开有与连接座相适配的限位槽，限位槽的内壁包括第一定位部，封盖的内壁设有第二定位部，第一定位部、第二定位部和定位结构同轴设置且彼此插接连接。本申请采用插接的连接结构将刀轴、刀座和封盖连为一体，加工简单，连接牢靠，减少任意两者之间的松动。

Description

一种盾构机常压刀盘的滚刀机构

技术领域

本实用新型涉及盾构机常压刀盘技术领域，具体涉及一种盾构机常压刀盘的滚刀机构。

背景技术

随着地铁施工、综合管廊的发展，城市地下空间可利用的资源逐渐减少，后期规划的盾构隧道线路将不可避免地将线路设计地复杂化，且置于大埋深、地质情况差的地下空间中，盾构机刀盘承担着隧道开挖的主要工作，承受着巨大的震动和压力，滚刀作为开挖的主要刀具，这些震动和压力都由滚刀承受。

滚刀通常安装在刀座上，刀座安装于刀筒中，滚刀包括滚刀轴、滚刀体和滚刀刃，滚刀刃伸出刀筒，在盾构机的掘进过程中，震动和压力的传递顺序为滚刀、刀座、刀筒、刀盘，在巨大的震动和压力作用下，滚刀、刀座之间容易松动，导致滚刀与刀筒的接触位置发生严重磨损，增加了滚刀的损坏概率和换到频次，严重影响了施工进度和效益，同时增加了施工成本和施工风险。

参照图1，现有技术中为了避免滚刀与刀座之间易松动，在滚刀座01上设置V型卡装槽011，滚刀轴02包括卡装轴段021，卡装轴段021的横截面为等腰三角形，卡装轴段021与V型卡装槽011相适配，使滚刀轴02与滚刀座01卡装在一起，可以固定滚刀轴02和滚刀座01，限制滚刀轴02的转动，从而防止松动。然而，现有技术会大大破坏滚刀轴02的端部结构，降低滚刀轴02的强度，当震动和压力较大时，等腰三角形的卡装轴段021的三个受压面与刀筒封板03、V型卡装槽011之间长期磨损，卡装轴段021、刀筒封板03和滚刀座01之间容易出现缝隙，使滚刀轴02能够沿径向自由移动，造成锤击效应，因此需要一直保证三者之间紧密连接。由此，现有技术中的滚刀装置的滚刀轴02结构强度较低，滚刀轴02、滚刀座01和刀筒封板03之间连接不牢靠，滚刀轴02、滚刀座01与刀筒封板03的加工要求较高。

实用新型内容

为解决刀轴、刀座和刀筒封板之间连接不牢靠的技术问题，本实用新型提供了一种盾构机常压刀盘的滚刀机构。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其包括刀筒，刀筒的顶部连接有封盖，刀筒的内部固定安装有刀座，刀座内部安装有刀轴，刀轴与刀筒垂直设置，刀轴两端架设于刀座的顶端，刀轴的外部套设有滚刀，滚刀与刀轴转动连接；刀轴的至少一端设有连接座，连接座设有定位结构，刀座的顶端开有与连接座相适配的限位槽，限位槽的内壁包括第一定位部，封盖的内壁设有第二定位部，第一定位部、第二定位部和定位结构同轴设置且彼此插接连接。

采用上述结构方案，本申请采用插接的连接结构将刀轴、刀座和封盖连为一体，加工简单，连接牢靠，减少任意两者之间的松动。

作为一种盾构机常压刀盘的滚刀机构的可选的实现方式，连接座呈圆柱形，定位结构为定位孔。

采用上述结构方案，将定位结构设置为定位孔，方便加工，结构简单。

作为一种盾构机常压刀盘的滚刀机构的可选的实现方式，第一定位部为第一定位销，第一定位销沿刀筒的轴向方向设置，第一定位销插接于定位孔；和/或，第二定位部为第二定位销，第二定位销沿刀筒的轴向方向设置，第二定位销插接于定位孔。

采用上述结构方案，将刀轴两端的连接座嵌入刀座的限位槽中，使限位槽中的第一定位销插入连接座端部的定位孔中，然后盖上封盖，使封盖上的第二定位销也插入定位孔中，将刀轴、刀座和封盖连为一体，方便加工，安装便捷，结构简单，且第一定位销和第二定位销沿刀筒的轴向方向设置，使得滚刀机构整体受力方向一致，磨损较小。

作为一种盾构机常压刀盘的滚刀机构的可选的实现方式，刀轴的至少一端设有棱柱，棱柱与连接座固定连接。

采用上述结构方案，刀轴与连接座通过棱柱连接，避免刀轴和连接座相互转动。

作为一种盾构机常压刀盘的滚刀机构的可选的实现方式，刀轴的外部设有螺纹，刀轴的外部与若干个锁紧螺母组件螺纹连接，滚刀位于锁紧螺母组件之间。

采用上述结构方案，锁紧螺母组件将滚刀固定在刀轴的固定位置，避免滚刀沿刀轴滑动。

作为一种盾构机常压刀盘的滚刀机构的可选的实现方式，滚刀内设置有轴承，轴承的外圈与滚刀连接，轴承的内圈与刀轴连接；锁紧螺母组件与轴承的端面抵接。

采用上述结构方案，锁紧螺母组件在锁止滚刀时不影响滚刀的周向转动。

作为一种盾构机常压刀盘的滚刀机构的可选的实现方式，锁紧螺母组件包括第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，第一锁紧螺母朝向第二锁紧螺母的一侧开有锁紧槽，第二锁紧螺母朝向第一锁紧螺母的一侧凸出凸起部，凸起部与锁紧槽适配。

采用上述结构方案，第一锁紧螺母和第二锁紧螺母相互配合，加强对滚刀的锁止作用。

作为一种盾构机常压刀盘的滚刀机构的可选的实现方式，凸起部的外壁与凸起部的端面之间的夹角为第一夹角，锁紧槽的内侧壁与锁紧槽的槽底之间的夹角为第二夹角，第一夹角大于第二夹角。

采用上述结构方案，第一锁紧螺母与第二锁紧螺母形成楔形锁紧结构，进一步加强对滚刀的锁止作用。

作为一种盾构机常压刀盘的滚刀机构的可选的实现方式，凸起部呈圆台状。

采用上述结构方案，方便加工凸起部，且凸起部受力均匀，锁止更稳定牢靠。

本实用新型的有益效果包括：

采用插接的连接结构将刀轴、刀座和封盖连为一体，加工简单，连接牢靠，减少任意两者之间的松动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中滚刀装置的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式的剖视结构示意图；

图3为本实用新型具体实施方式的俯视结构示意图；

图4为本实用新型具体实施方式中刀座与滚刀装配后的侧视结构示意图；

图5为本实用新型具体实施方式中滚刀与刀轴装配后的俯视结构示意图；

图6为本实用新型具体实施方式中第一锁紧螺母和第二锁紧螺母的剖视结构示意图。

附图标记说明：

01.滚刀座；011.V型卡装槽；02.滚刀轴；021.卡装轴段；03.刀筒封板；

1.刀筒；2.法兰圈；3.内台；4.刀座；5.限位槽；6.连接座；7.刀轴；8.棱柱；9.滚刀；10.第二锁紧螺母；11.第一锁紧螺母；12.凸起部；13.锁紧槽；14.定位孔；15.第一定位部；16.第二定位部；17.封盖；

α.第一夹角；θ.第二夹角。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

参照图2-6，本实施例提出一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其包括刀筒1，刀筒1的顶部连接有封盖17，刀筒1的底部固定安装有法兰圈2，刀筒1的内部固定安装有内台3，内台3上通过紧固螺栓固定安装有刀座4，刀座4为半开式箱体结构，刀座4内部安装有刀轴7，刀轴7与刀筒1垂直设置，刀轴7两端架设于刀座4的顶端，刀轴7的外部套设有滚刀9，滚刀9与刀轴7转动连接，封盖17开有出刀口，部分滚刀9从出刀口伸出刀筒1；刀轴7的内部穿设有棱柱8，棱柱8的两端伸出刀轴7，棱柱8的端部与连接座6固定连接，连接座6呈圆柱形，连接座6设有定位结构，定位结构为定位孔14，定位孔14沿刀筒1的轴向方向设置，刀座4的顶端开有与连接座6相适配的限位槽5，限位槽5的内壁包括第一定位部15，第一定位部15为第一定位销，封盖17的内壁设有第二定位部16，第二定位部16为第二定位销，第一定位部15、第二定位部16和定位孔14同轴设置且彼此插接连接，第一定位销插接于定位孔14，第二定位销插接于定位孔14。

为了避免滚刀9与刀轴7之间发生松动，本实施例中的滚刀9内设置有轴承，轴承的外圈与滚刀9连接，轴承的内圈与刀轴7连接；刀轴7的外部设有螺纹，刀轴7的外部与若干个锁紧螺母组件螺纹连接，滚刀9位于锁紧螺母组件之间，锁紧螺母组件与轴承的端面抵接；锁紧螺母组件包括第一锁紧螺母11和第二锁紧螺母10，第一锁紧螺母11朝向第二锁紧螺母10的一侧开有锁紧槽13，第二锁紧螺母10朝向第一锁紧螺母11的一侧凸出凸起部12，凸起部12呈圆台状，凸起部12与锁紧槽13适配；凸起部12的外壁与凸起部12的端面之间的夹角为第一夹角α，锁紧槽13的内侧壁与锁紧槽13的槽底之间的夹角为第二夹角θ，第一夹角α大于第二夹角θ，使得凸起部12能够契入锁紧槽13形成楔形结构，从而锁紧第一锁紧螺母11和第二锁紧螺母10。

本实施例的装配过程为：首先将滚刀9中内置的轴承的内圈连接在刀轴7的外部，然后向刀轴7上旋入第一锁紧螺母11，使第一锁紧螺母11与轴承的内圈抵接，初步限制滚刀9在刀轴7上的位置，并使第一锁紧螺母11的锁紧槽13背离轴承，随后向刀轴7上旋入第二锁紧螺母10，使第二锁紧螺母10上的凸起部12对应第一锁紧螺母11的锁紧槽13，完成楔形锁紧，将滚刀9锁紧在刀轴7上的固定位置，防止滚刀9沿刀轴7活动，且不影响滚刀9的转动。接着，将刀轴7两端的连接座6嵌入刀座4的限位槽5中，使限位槽5中的第一定位销插入连接座6端部的定位孔14中，然后盖上封盖17，使封盖17上的第二定位销也插入定位孔14中，将刀轴7、刀座4和封盖17连为一体，然后由锁紧螺母将刀座4锁紧固定于刀筒1内部的内台3上，至此完成装配。

需要明白的是，上述装配过程中，第一锁紧螺母11和第二锁紧螺母10的装配顺序可以调换，只要使两者能够形成楔形锁紧即可。

本实施例采用插接的连接结构将刀轴7、刀座4和封盖17连为一体，加工简单，连接牢靠，减少任意两者之间的松动，并且采用具有楔形锁紧结构的锁紧螺母将滚刀9固定在刀轴7的固定位置上，避免滚刀9沿刀轴7随意移动，减少滚刀9与封盖17之间的磨损，延长滚刀9的使用寿命，降低换刀频次，提高施工效率，降低施工成本。

在本实施例中，棱柱8贯穿设置在刀轴7的内部，在其他实施例中，棱柱8也可以与刀轴7为一体成型结构。

在本实施例中，棱柱8从刀轴7的两端伸出，刀轴7两端都设有连接座6，在其他实施例中，棱柱8也可以只从刀轴7的一端伸出。

在本实施例中，定位结构为定位孔14，第一定位部15为第一定位销，第二定位部16为第二定位销，在其他实施例中，第一定位部15还可以为连接孔，第二定位部16为定位销，或者第一定位部15为定位销，第二定位部16位连接孔，以此使定位销穿过连接孔和定位孔14，可以将刀轴7、刀座4和封盖17连为一体。

在其他实施例中，定位结构可以设置为销结构，第一定位部15和第二定位部16设置为孔结构，三者彼此插接，也能够将刀轴7、刀座4和封盖17连为一体。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其包括刀筒(1)，刀筒(1)的顶部连接有封盖(17)，刀筒(1)的内部固定安装有刀座(4)，刀座(4)内部安装有刀轴(7)，刀轴(7)与刀筒(1)垂直设置，刀轴(7)两端架设于刀座(4)的顶端，刀轴(7)的外部套设有滚刀(9)，滚刀(9)与刀轴(7)转动连接，其特征在于：

刀轴(7)的至少一端设有连接座(6)，连接座(6)设有定位结构，刀座(4)的顶端开有与连接座(6)相适配的限位槽(5)，限位槽(5)的内壁包括第一定位部(15)，封盖(17)的内壁设有第二定位部(16)，第一定位部(15)、第二定位部(16)和定位结构同轴设置且彼此插接连接。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其特征在于，连接座(6)呈圆柱形，定位结构为定位孔(14)，定位孔(14)沿刀筒(1)的轴向方向设置。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其特征在于，第一定位部(15)为第一定位销，第一定位销沿刀筒(1)的轴向方向设置，第一定位销插接于定位孔(14)；和/或，第二定位部(16)为第二定位销，第二定位销沿刀筒(1)的轴向方向设置，第二定位销插接于定位孔(14)。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其特征在于，刀轴(7)的至少一端设有棱柱(8)，棱柱(8)与连接座(6)固定连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其特征在于，刀轴(7)的外部设有螺纹，刀轴(7)的外部与若干个锁紧螺母组件螺纹连接，滚刀(9)位于锁紧螺母组件之间。

6.根据权利要求5所述的一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其特征在于，滚刀(9)内设置有轴承，轴承的外圈与滚刀(9)连接，轴承的内圈与刀轴(7)连接；锁紧螺母组件与轴承的端面抵接。

7.根据权利要求5所述的一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其特征在于，锁紧螺母组件包括第一锁紧螺母(11)和第二锁紧螺母(10)，第一锁紧螺母(11)朝向第二锁紧螺母(10)的一侧开有锁紧槽(13)，第二锁紧螺母(10)朝向第一锁紧螺母(11)的一侧凸出凸起部(12)，凸起部(12)与锁紧槽(13)适配。

8.根据权利要求7所述的一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其特征在于，凸起部(12)的外壁与凸起部(12)的端面之间的夹角为第一夹角，锁紧槽(13)的内侧壁与锁紧槽(13)的槽底之间的夹角为第二夹角，第一夹角大于第二夹角。

9.根据权利要求8所述的一种盾构机常压刀盘的滚刀机构，其特征在于，凸起部(12)呈圆台状。