基于电液控制的可快速换刀的新型滚刀刀座的制作方法

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种盾构机、tbm上基于电液控制的可快速换刀的新型滚刀刀座。

背景技术：

全断面隧道掘进机广泛应用于交通、水利、国防等重大工程领域，是代表国家装备制造业水平的大国重器，单台装备造价最高达5亿元。但是全断面掘进机的自动化、智能化程度偏低，尤其是代表掘进机智能化水平的核心作业环节—换刀作业目前还是以人工换刀为主，当面临高压、高湿或腐蚀等极端作业环境时，存在“检测难、换刀险”的国际性行业难题，人工更换单把滚刀耗时高达4小时，同时换刀总耗时至少占整个工期的三分之一以上；作业人员经常需要承受高压危害，且长时间作业会对人体造成不可逆的损害，甚至出现人员伤亡等重大事故，如带压换刀由于高压泥水倒灌而导致伤亡等情况。

目前盾构机、tbm的盘形滚刀主要通过c形块和螺栓连接的方式固定在刀座上，这种方式虽然有较高的可靠性，但拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是目前的盘形滚刀拆卸时需多人协作完成，费时费力，提供一种基于电液控制的可快速换刀的新型滚刀刀座。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种基于电液控制的可快速换刀的新型滚刀刀座，包括箱体，箱体内设有c形块和滚刀，所述滚刀的刀轴一侧卡进c形块内、另一侧设有滚刀通道，箱体内还设有顶出油缸和顶紧油缸，顶出油缸和顶紧油缸分别设置在刀轴的两侧。

所述的c形块上设有通孔，顶出油缸一端与箱体连接、另一端穿过c形块上的通孔与滚刀的刀轴相接触。

所述顶出油缸的缸筒与箱体固定连接。

所述的箱体内还设有滑槽，滑槽与滚刀通道相连通，滑槽内设有顶紧滑块，顶紧油缸一端与箱体固定连接、另一端与顶紧滑块连接。

所述的滑槽外侧设有油缸盖板，顶紧滑块上设有开孔，顶紧油缸的缸筒与油缸盖板固定连接，顶紧油缸的活塞杆伸进开孔内并与顶紧滑块铰接连接。

一种基于电液控制的可快速换刀的新型滚刀刀座的使用方法，包括以下步骤：①滚刀刀轴被顶紧时：顶出油缸的活塞杆收回，顶紧油缸的活塞杆伸出，带动顶紧滑块运动从而顶紧刀轴；②更换滚刀时，顶紧油缸的活塞杆带动顶紧滑块缩回，顶出油缸的活塞杆伸出，将刀轴顶到滚刀通道内，然后使用人工或机械手从滚刀通道内取出滚刀。

本发明通过顶紧油缸和顶出油缸的设置，通过对油缸的控制将滚刀刀轴推到滚刀通道内，通过人工或机械手从刀盘后部将滚刀拿出，滚刀拿出时，刀轴沿滚刀通道向外侧滑动直到脱离箱体；换刀过程不需要人工拧螺丝，不需要人工将滚刀移入滚刀通道，省时省力，使换刀过程更加自动化，不需要工人过到刀盘前部，减小换刀风险。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图

图2本发明透视结构示意图；

图3是本发明滚刀顶紧状态结构示意图；

图4是本发明无刀时，顶紧油缸伸出状态结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，一种基于电液控制的可快速换刀的新型滚刀刀座，包括箱体5，箱体5内设有c形块1和滚刀61，所述滚刀61的刀轴6一侧卡进c形块1内、另一侧设有滚刀通道8，箱体5内还设有顶出油缸2和顶紧油缸3，顶出油缸2和顶紧油缸3分别设置在刀轴6的两侧。

所述的c形块1上设有通孔，顶出油缸2一端与箱体5连接、另一端穿过c形块1上的通孔与滚刀61的刀轴6相接触。本发明所述的c形块1外部结构为目前滚刀通用的c形块结构，本发明在c形块1内部开有通孔，并焊接在箱体5，通孔用于安装顶出油缸2。

所述顶出油缸2的缸筒与箱体5固定连接。当顶出油缸2的活塞杆处于缩回状态时，活塞杆末端与c形块的内表面平齐或稍短凹于c形块表面，当需取出滚刀时，顶出油缸2的活塞杆运动将刀轴6顶到滚刀滑道8上。

所述的箱体5内还设有滑槽10，滑槽10与滚刀通道8相连通，滑槽10内设有顶紧滑块9，顶紧油缸3一端与箱体5固定连接、另一端与顶紧滑块9连接。滑槽10和顶紧滑块9的接触面制作时均进行一定程度的热处理，接触面精度要求较高。滑槽10通过密封元件进行密封，滑槽10内涂抹一定的润滑脂，以便顶紧滑块9可以灵活运动。

所述的滑槽10外侧设有油缸盖板7，顶紧滑块9上设有开孔91，顶紧油缸3的缸筒与油缸盖板7固定连接，顶紧油缸3的活塞杆伸进开孔91内并与顶紧滑块9铰接连接。所述顶紧油缸3的活塞杆末端铰接于顶紧滑块9内，顶紧油缸3的缸筒末端固定于油缸盖板7上。通过活塞杆的伸缩运动控制顶紧滑块9的移动。所述的油缸盖板7用于固定顶紧油缸3，油缸盖板7通过螺栓连接或焊接于箱体5上，盖板上有槽，用于安装其中一块连接板4，滚刀两端的箱体通过连接板4连接，连接板4对箱体5起支撑作用。

一种基于电液控制的可快速换刀的新型滚刀刀座的使用方法，包括以下步骤：①滚刀刀轴被顶紧时：顶出油缸2的活塞杆收回，顶紧油缸3的活塞杆伸出，带动顶紧滑块9运动从而顶紧刀轴6；②更换滚刀时，顶紧油缸13的活塞杆带动顶紧滑块9缩回，顶出油缸2的活塞杆伸出，将刀轴顶到滚刀通道8内，然后使用人工或机械手从滚刀通道8内取出滚刀。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于电液控制的可快速换刀的新型滚刀刀座，解决的技术问题是目前的盘形滚刀拆卸时需多人协作完成，费时费力。本发明包括箱体，箱体内设有C形块和滚刀，所述滚刀的刀轴一侧卡进C形块内、另一侧设有滚刀通道，箱体内还设有顶出油缸和顶紧油缸，顶出油缸和顶紧油缸分别设置在刀轴的两侧。本发明通过顶紧油缸和顶出油缸的设置，通过对油缸的控制将滚刀刀轴推到滚刀通道内，通过人工或机械手从刀盘后部将滚刀拿出，滚刀拿出时，刀轴沿滚刀通道向外侧滑动直到脱离箱体。

技术研发人员：卓普周;贾连辉;姜礼杰;文勇亮;孙伟;叶蕾;赵梦媛;李光;郑康泰
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：2018.11.28
技术公布日：2019.02.22