一种热装型盾构机滚刀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于盾构机领域,具体地说,涉及一种热装型盾构机滚刀。
【背景技术】
[0002]盾构机包括刀盘以及设置在刀盘上的滚道;盾构机刀盘是盾构机开挖系统中的主要设备构件,也是盾构机的核心部件、其强度和整体刚度都直接影响到施工掘进的速度和成本,并且出了故障维修处理困难。刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体,位于盾构机的最前部,用于切削土体。刀盘的工作原理可以简单比作是一把剃须刀,在前进过程中逐渐将泥土砂石变成碎块,再排放到刀盘后的“储藏室”内;盾构机刀具是盾构开挖的主要工具,掌握其正确的选择和使用方法,在刀盘上进行合理的布置,对于提高盾构的掘进效率、创造良好的经济效益至关重要。盾构在施工过程中会遇到不同的地层,从淤泥、粘土、砂层到软岩及硬岩。刀具刀盘不可能是千篇一律的,必须根据工程地质情况进行个性化设计。盾构机在掘进过程中,需要随着地层的不断变化而采用不同的刀盘刀具,因此盾构机刀盘在设计时,刀盘结构上往往是同时存在几种不同类型及功能作用的刀具。盾构机滚刀包括刀圈和刀毂,现有技术中刀圈和刀毂之间有的采用花键连接,有的采用挡圈限位固定,但是上述连接不仅结构复杂,制造成本高,而且结构不稳定,容易使刀圈在使用过程中产生崩裂和不可修复的磨损。
[0003]中国专利申请201220127601.5,公开日2012年10月10日公开的专利文件,公开一种盾构机用滚刀,包括滚刀体,滚刀体通过刀轴安装在盾构机刀盘上,滚刀体的中间位置设置有矩形外花键,刀圈内环上设置有矩形内花键,刀圈内环上设置有和外花键相应的键槽,滚刀体的外表设置有和内花键相应的键槽,刀圈与滚刀体左端采用间隙配合,挡圈安装在刀圈右端与滚刀体焊接。该实用新型刀圈内环矩形内花键与刀体矩形外花键联接,采用花键联接传动滚刀体与刀圈接触面积增大,承载能力提高,定心性能和导向性能增强,键槽浅、应力集中小,对刀轴和毂的强度削弱小,同时结构紧凑,避免了由于刀体与刀圈窜动造成刀圈偏磨、崩裂、刀体损坏报废现象。但该实用新型公开的技术方案结构复杂,在制造时成本高,且后期使用结构不稳定,容易使刀圈发生崩裂。
[0004]中国专利申请号201020642982.1,公开日2011年8月10日的专利文件,公开了一种新型盾构机滚刀,包括滚刀主体和设置在该主体上的一个或两个刀圈,所述刀圈的刀刃宽度为26mm。由于该实用新型的盾构机滚刀,其刀圈的刀刃部分的宽度达到26mm,抗压强度高,具有良好的耐磨性和抗撞击性,其在卵石和大粒径飘石底层中可以有效切碎岩石,实现盾构机高效、稳定的掘进。此外,该实用新型的刀圈部分使用4 C r 5 m ο s i VI合金钢,经过热处理后具有很好的表面硬度和抗拉强度,因此,具有更好的耐磨性和抗撞击性,能有效防止瞬间振动和冲击对滚刀刀刃造成损坏。但该实用新型中刀圈和刀毂采用一体式结构,在刀圈发生磨损需要更换时,刀毂需要一并更换,使用和维修成本高,生产负担大。
【发明内容】
[0005]1、要解决的问题
[0006]针对现有盾构机滚刀刀圈与刀毂之间存在结构复杂、不稳定,制造或使用成本较高的问题,本实用新型提供一种热装型盾构机滚刀,能有效降低其制造成本,结构简单,制造生产效率高,且使用时性能稳定。
[0007]2、技术方案
[0008]为解决上述问题,本实用新型采用如下的技术方案。
[0009]—种热装型盾构机滚刀,包括刀毂,所述的刀毂外壁从一端至另一端依次设置有刀圈挡肩、刀圈座和卡环槽,所述的刀圈座上设置有刀圈,所述的卡环槽内设置有卡环,所述的刀圈座的外径比刀圈的内径大0.2?0.4mm;所述的刀圈采用热装法安装在刀圈座上。[00? O]优选地,所述的刀圈挡肩的外径比刀圈座的外径大30?40mm。
[0011 ] 优选地,所述的卡环槽的深度为30?40mm;所述的卡环的内外径之差为60?80mm。
[0012]优选地,所述的刀毂内壁中部设置有轴承过渡腔;所述的轴承过渡腔两侧向外依次对称设置有轴承腔、骨架腔和端盖腔。
[0013]优选地,所述的端盖腔内设置有端盖;所述的轴承腔内设置有轴承;所述的轴承过渡腔内设置有与轴承腔内轴承内圈接触的挡圈;所述的骨架腔内设置有与轴承腔内轴承外圈接触的骨架圈。
[0014]优选地,所述的骨架圈与骨架腔内壁接触面设置成油封结构。
[0015]优选地,所述的端盖腔的深度为骨架腔深度的2倍。
[0016]优选地,所述的轴承腔的深度为端盖腔深度的2倍。
[0017]3、有益效果
[0018]相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:
[0019](I)本实用新型刀毂外壁从一端至另一端依次设置有刀圈挡肩、刀圈座和卡环槽,刀圈座用于安装刀圈,刀圈挡肩可以限制刀圈轴向上的一个自由度,卡环槽上设置卡环可以限制刀圈轴向上的另一个自由度,且刀圈座的外径要比刀圈内径大0.2?0.4mm,使得刀圈采用热装法安装至刀圈座上时,两者形成过盈配合,具有结构简单、牢固,稳定性格的效果;刀圈内壁和刀圈座外壁为光滑面,不需要加工如现有技术中的键槽结构,所以加工过程简单,制造成本低,同时采用热装法安装快速,制造效率高,即使刀圈长期使用后损坏了也容易拆卸,降低了维修成本;
[0020](2)本实用新型刀圈挡肩的外径比刀圈座的外径大30?40mm,能够稳定、牢固地限定刀圈往刀圈挡肩方向的移动,提高装置整体的稳定性;
[0021 ] (3)本实用新型卡环槽的深度为30?40mm,卡环的内外径之差为60?80mm,使卡环放入卡环槽后能够对半接触卡环槽侧壁和刀圈端面,使卡环受力更加平衡,提高了结构的稳定性;
[0022](4)本实用新型刀毂内壁中部设置有轴承过渡腔,轴承过渡腔两侧向外依次对称设置有轴承腔、骨架腔和端盖腔;对称结构加工工艺较简单,能够降低设计和制造成本,且使装置在运行时更加平衡、稳定;
[0023](5)本实用新型端盖腔内设置有端盖,轴承腔内设置有轴承,能够使刀圈相对于固