一种盾构机滚刀拆装系统的制作方法

本发明涉及盾构机设备，具体涉及一种盾构机滚刀拆装系统。

背景技术：

1、盾构机是现代隧道掘进施工过程中不可或缺的大型自动化装备。然而在对硬质地层进行施工时会导致刀具频繁发生磨损，所以需要对盾构机不定时更换刀具。

2、之前盾构机的盘形滚刀主要由c形块和螺栓联接的方式固定在刀座上。在拆卸时还是需要工人深入地下进行手动换刀，并且需要多人协作，不但费时费力，而且因为隧道内气压高，含有危险气体，会发生地层塌方，而且刀具质量大，作业环境密闭狭窄，人工换刀会造成高频次的伤亡事故，对作业工人的生命健康造成较大的威胁。

3、目前虽然盾构机也有自动换刀的工装，但是均不是对盘形滚刀进行更换，而且结构复杂，可靠性较差，不利于稳定使用，维护成本较高。如公告号为“cn107288647b”的中国发明专利，公开了提供一种盾构机换刀系统，包括刀具、与刀具连接的刀盘、连接在刀盘上用于支撑所述刀具的刀箱和用于拆装所述刀具的换刀装置，所述刀具包括刀头和刀托杆，所述刀托杆尾部设有用于连接所述换刀装置的刀尾，所述刀箱上设有用于封闭所述刀箱的密封闸阀、用于冲洗所述刀头的冲洗口和用于紧固所述刀具的刀具紧固结构。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于现有的对盾构机自动换刀的工装无法对盘形滚刀进行更换，而且结构复杂，可靠性较差，不利于稳定使用，维护成本较高。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种盾构机滚刀拆装系统，包括两个c形块、刀座、机械爪和两个第一滑块，两个所述c形块固定在刀座内相互对立的两侧，盘形滚刀设置在两个所述c形块之间，且两个所述c形块分别位于所述盘形滚刀的两个径向面一侧，两个所述第一滑块分别滑动连接在所述刀座内，两个所述第一滑块也分别位于盘形滚刀的两个径向面一侧，所述第一滑块位于所述c形块设有缺口的一侧，所述盘形滚刀的刀轴两端分别安置在两个所述c形块的中空部，所述第一滑块可被锁定在位于所述c形块附近的位置，抵接住所述刀轴露出所述c形块缺口的一侧，从而使得所述c形块与所述第一滑块共同固定住刀轴，当所述第一滑块向远离所述c形块的方向滑动后，所述机械爪可先将所述盘形滚刀向缺口一侧横向位移，再将所述盘形滚刀向上位移，从而将所述盘形滚刀从所述刀座内脱离。

3、进一步的，所述第一滑块上下滑动连接在所述刀座内，所述第一滑块面向所述c形块缺口的一面为倾斜面，所述第一滑块的直径从上端逐渐向下端增大，所述刀轴面向所述第一滑块的一侧也为倾斜面，其直径从上端逐渐向下端缩小，与所述第一滑块相互对合。

4、进一步的，还包括驱动结构和导向块，所述驱动结构包括六角形扳手、螺栓和电机，所述螺栓固定在所述刀座上，所述电机固定在所述机械爪上，所述六角形扳手和所述螺栓上下竖直同轴设置，所述螺栓头部设有内六角孔，所述电机的机体固定在所述机械爪上，所述电机的转轴与所述六角形扳手的顶部固定，所述机械爪可升降，从而带动六角形扳手的底部伸入或伸出所述螺栓内六角孔，所述第一滑块中部设有螺纹的通孔，所述螺栓的杆部穿入所述通孔，所述第一滑块的内螺纹与所述螺栓的外螺纹可相互配合，所述导向块竖直固定在所述刀座内，所述导向块竖直穿过所述第一滑块。

5、进一步的，还包括第二滑块和限位块，所述第二滑块直接与所述机械爪固定，所述限位块为水平设置，所述限位块的长度延伸方向与所述盘形滚刀的轴向垂直，所述限位块设有滑槽，所述第二滑块可在所述滑槽内滑动，所述电机和所述六角形扳手均固定在所述第二滑块的右端，限位块上间隔设有第一卡扣组和第二卡扣组，所述第一卡扣组与所述限位块左端设有间距，所述第一卡扣组和所述限位块左侧壁可以把所述第二滑块限定在所述限位块的左侧，所述第一卡扣组和所述第二卡扣组可以把所述第二滑块限定在所述限位块的中部，当所述第二滑块被带动滑动时，卡扣组可弹性压缩，解除卡扣组对所述第二滑块的限位。

6、进一步的，每个所述卡扣组包括两个卡件，每个所述卡件包括螺旋弹簧和卡指，所述滑槽内设有四个容纳槽，每个螺旋弹簧的一端对应与一个容纳槽的内壁固定，每个螺旋弹簧的另一端固定一个卡指，所述容纳槽的深度值等于或大于螺旋弹簧压缩上限时所述螺旋弹簧和所述卡指的总长度值，所述卡指可紧抵在所述第二滑块的侧面上。

7、进一步的，所述刀座上的内侧面顶部设有固定座，所述固定座的侧面与所述刀座固定，所述固定座设有竖直的通孔，所述螺栓头部外部过盈连接一个固定套，所述固定套包括两侧向水平弯折的连接耳，两个所述连接耳与固定座顶部采用螺钉固定在一起。

8、进一步的，所述螺栓的头部下方设有凸台，所述固定座设有阶梯孔，所述阶梯孔包括上下设置的第一阶梯孔和第二阶梯孔，所述第一阶梯孔的直径大于所述第二阶梯孔的直径，所述螺栓的头部位于所述第一阶梯孔内，所述凸台的外直径大于所述第二阶梯孔的直径，所述凸台的底部搭放在所述第一阶梯孔的底部，所述螺栓的杆部位于所述第二阶梯孔内。

9、进一步的，所述第一滑块位于所述通孔的下方设有一个收纳腔，所述收纳腔的直径大于所述通孔的直径，所述螺栓底部设有与所述螺栓同轴的防尘片，所述防尘片与所述收纳腔的直径相等，所述螺栓底部位于所述防尘片的上方还套设一个防尘橡胶圈，所述防尘橡胶圈能覆盖住所述防尘片与所述收纳腔的开口之间的缝隙。

10、本发明技术方案，具有如下优点：

11、本发明提供的一种盾构机滚刀拆装系统，增加了机械爪和两个第一滑块，且两个c形块分别位于盘形滚刀的两个径向面一侧，盘形滚刀的刀轴两端分别设置在一个c形块的中部，而两个第一滑块分别滑动连接在刀座内，分别位于盘形滚刀的两个径向面一侧，且位于c形块设有缺口的一侧，第一滑块可被锁定在位于c形块附近的位置，抵接住刀轴露出c形块缺口的一侧，从而使得c形块与第一滑块共同固定住刀轴。第一滑块可以远离c形块滑动，使得第一滑块脱离对刀轴露出c形块缺口的一侧的支撑及限位，盘形滚刀被机械爪带动横向位移，从而使得刀轴通过c形块缺口脱离c形块，再被机械爪带动上移，完成拆卸，而安装新的盘形滚刀的步骤与拆卸步骤正好相反。

12、本发明能够实现盘形滚刀的自动拆卸和安装，其中位于地底的刀座、c形块和第一滑块结构简单，可靠性好，使用的稳定性较好，有效提高换刀效率。而机械爪虽然结构较上述零部件复杂，但是可以利用机械臂伸出地面，能够进行维护。整体来说可以对达到快速更换盘形滚刀的目的，而且可靠性好，使用稳定性较好。

技术特征：

1.一种盾构机滚刀拆装系统，包括两个c形块(10)和刀座(40)，两个所述c形块(10)固定在所述刀座(40)内相互对立的两侧，盘形滚刀(50)设置在两个所述c形块(10)之间，且两个所述c形块(10)分别位于所述盘形滚刀(50)的两个径向面一侧，其特征在于，还包括机械爪(20)、两个第一滑块(30)，两个所述第一滑块(30)分别滑动连接在所述刀座(40)内，两个所述第一滑块(30)也分别位于盘形滚刀(50)的两个径向面一侧，所述第一滑块(30)位于所述c形块(10)设有缺口的一侧，所述盘形滚刀(50)的刀轴(501)两端分别安置在两个所述c形块(10)的中空部，所述第一滑块(30)可被锁定在位于所述c形块(10)附近的位置，抵接住所述刀轴(501)露出所述c形块(10)缺口的一侧，从而使得所述c形块(10)与所述第一滑块(30)共同固定住刀轴(501)，当所述第一滑块(30)向远离所述c形块(10)的方向滑动后，所述机械爪(20)可先将所述盘形滚刀(50)向缺口一侧横向位移，再将所述盘形滚刀(50)向上位移，从而将所述盘形滚刀(50)从所述刀座(40)内脱离。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机滚刀拆装系统，其特征在于，所述第一滑块(30)上下滑动连接在所述刀座(40)内，所述第一滑块(30)面向所述c形块(10)缺口的一面为倾斜面，所述第一滑块(30)的直径从上端逐渐向下端增大，所述刀轴(501)面向所述第一滑块(30)的一侧也为倾斜面，其直径从上端逐渐向下端缩小，与所述第一滑块(30)相互对合。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机滚刀拆装系统，其特征在于，还包括驱动结构和导向块(60)，所述驱动结构包括六角形扳手(70)、螺栓(80)和电机(90)，所述螺栓(80)固定在所述刀座(40)上，所述电机(90)固定在所述机械爪(20)上，所述六角形扳手(70)和所述螺栓(80)上下竖直同轴设置，所述螺栓(80)头部设有内六角孔(81)，所述电机(90)的机体固定在所述机械爪(20)上，所述电机(90)的转轴与所述六角形扳手(70)的顶部固定，所述机械爪(20)可升降，从而带动六角形扳手(70)的底部伸入或伸出所述螺栓(80)内六角孔(81)，所述第一滑块(30)中部设有螺纹的通孔(31)，所述螺栓(80)的杆部穿入所述通孔(31)，所述第一滑块(30)的内螺纹与所述螺栓(80)的外螺纹可相互配合，所述导向块(60)竖直固定在所述刀座(40)内，所述导向块(60)竖直穿过所述第一滑块(30)。

4.根据权利要求3所述的一种盾构机滚刀拆装系统，其特征在于，还包括第二滑块(1)和限位块(2)，所述第二滑块(1)直接与所述机械爪(20)固定，所述限位块(2)为水平设置，所述限位块(2)的长度延伸方向与所述盘形滚刀(50)的轴向垂直，所述限位块(2)设有滑槽(21)，所述第二滑块(1)可在所述滑槽(21)内滑动，所述电机(90)和所述六角形扳手(70)均固定在所述第二滑块(1)的右端，所述限位块(2)上间隔设有第一卡扣组(3)和第二卡扣组(4)，所述第一卡扣组(3)与所述限位块(2)左端设有间距，所述第一卡扣组(3)和所述限位块(2)左侧壁可以把所述第二滑块(1)限定在所述限位块(2)的左侧，所述第一卡扣组(3)和所述第二卡扣组(4)可以把所述第二滑块(1)限定在所述限位块(2)的中部，当所述第二滑块(1)被带动滑动时，卡扣组可弹性压缩，解除卡扣组对所述第二滑块(1)的限位。

5.根据权利要求4所述的一种盾构机滚刀拆装系统，其特征在于，每个卡扣组包括两个卡件(430)，每个所述卡件(430)包括螺旋弹簧(431)和卡指(432)，所述滑槽(21)内设有四个容纳槽(211)，每个螺旋弹簧(431)的一端对应与一个容纳槽(211)的内壁固定，每个螺旋弹簧(431)的另一端固定一个卡指(432)，所述容纳槽(211)的深度值等于或大于螺旋弹簧(431)压缩上限时所述螺旋弹簧(431)和所述卡指(432)的总长度值，所述卡指(432)可紧抵在所述第二滑块(1)的侧面上。

6.根据权利要求3所述的一种盾构机滚刀拆装系统，其特征在于，所述刀座(40)上的内侧面顶部设有固定座(5)，所述固定座(5)的侧面与所述刀座(40)固定，所述固定座(5)设有竖直的通孔(31)，所述螺栓(80)头部外部过盈连接一个固定套(6)，所述固定套(6)包括两侧向水平弯折的连接耳(61)，两个所述连接耳(61)与固定座(5)顶部采用螺钉固定在一起。

7.根据权利要求6所述的一种盾构机滚刀拆装系统，其特征在于，所述螺栓(80)的头部下方设有凸台(82)，所述固定座(5)设有阶梯孔，所述阶梯孔包括上下设置的第一阶梯孔(501)和第二阶梯孔(502)，所述第一阶梯孔(501)的直径大于所述第二阶梯孔(502)的直径，所述螺栓(80)的头部位于所述第一阶梯孔(501)内，所述凸台(82)的外直径大于所述第二阶梯孔(502)的直径，所述凸台(82)的底部搭放在所述第一阶梯孔(501)的底部，所述螺栓(80)的杆部位于所述第二阶梯孔(502)内。

8.根据权利要求7所述的一种盾构机滚刀拆装系统，其特征在于，所述第一滑块(30)位于所述通孔(31)的下方设有一个收纳腔(32)，所述收纳腔(32)的直径大于所述通孔(31)的直径，所述螺栓(80)底部设有与所述螺栓(80)同轴的防尘片(83)，所述防尘片(83)与所述收纳腔(32)的直径相等，所述螺栓(80)底部位于所述防尘片(83)的上方还套设一个防尘橡胶圈(7)，所述防尘橡胶圈(7)覆盖住所述防尘片(83)与所述收纳腔(32)的开口之间的缝隙。

技术总结
本发明涉及盾构机设备技术领域，具体涉及一种盾构机滚刀拆装系统，包括两个C形块、刀座、机械爪和两个第一滑块，两个所述C形块固定在刀座内相互对立的两侧，所述第一滑块位于所述C形块设有缺口的一侧，所述盘形滚刀的刀轴两端分别安置在两个所述C形块的中空部，所述第一滑块可被锁定在位于所述C形块附近的位置，抵接住所述刀轴露出所述C形块缺口的一侧，从当所述第一滑块向远离所述C形块的方向滑动后，所述机械爪可先将所述盘形滚刀向缺口一侧横向位移，再将所述盘形滚刀向上位移，从而将所述盘形滚刀从所述刀座内脱离，本发明能够实现盘形滚刀的自动快速拆装，结构简单，使得可靠性好，维护成本较低，使用稳定性较好。

技术研发人员：袁建军,杜亮,鲍晟,邵东盈
受保护的技术使用者：苏州伸之助科技服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15