一种顶管机刀具的制作方法

1.本实用新型涉及顶管机技术领域，具体涉及一种顶管机刀具。


背景技术：

2.顶管机的基本工作原理就是一个组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘，而刀具是顶管机破碎土壤的主要装置。专利文件(cn202011436796.7)公开了一种抑制滚刀偏移的顶管机滚刀，该滚刀整体包括刀轴、端盖、密封组合、刀体、刀圈、轴承和控制机构，通过刀圈刃部破碎土壤。然而该滚刀刀圈的结构强度和耐磨性能都不高，则在破碎土壤中的岩石时，刀圈需要承受巨大的载荷和冲击，同时承受岩石剧烈的摩擦和高温，如此，刀圈容易产生磨损，甚至崩坏产生缺口，致使刀具失去破岩能力，造成刀具的报废，大大降低了刀具的使用寿命。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.本实用新型提供了一种顶管机刀具，能够提高刀圈的结构强度和耐磨性能，从而延长刀具的使用寿命。
5.(二)技术方案
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种顶管机刀具，包括刀轴、刀毂和两个刀盖。
7.刀毂和两个刀盖均套设在刀轴外侧，且刀毂和刀轴之间通过一对轴承轴向固定连接，两个刀盖对称设置在刀毂两端，用来加固刀毂和刀轴的连接；
8.刀毂外侧设有刀圈，刀圈上均匀设置有若干个用于破碎土壤的楔形齿部，楔形齿部外侧设有耐磨层；刀圈外表面还设有加强凸部和加强筋，加强凸部位于刀圈两侧面，加强凸部用于加厚刀圈，加强筋位于相邻两个楔形齿部的耐磨层之间，加强筋用于减小耐磨层的磨损速度。
9.进一步设置，前述的耐磨层边缘设有用于排屑的弧形凸部。
10.如此设置，刀具工作时，废屑沿弧形凸部排出，防止废屑堆积。
11.进一步设置，前述的耐磨层材料采用耐磨合金钢。
12.如此设置，耐磨合金钢在磨损条件下具有较高的强度、硬度、韧性和耐磨性，使耐磨层能够提高楔形齿部的耐磨性能和结构强度，从而提高刀圈的结构强度和耐磨性能，延长刀具的使用寿命。
13.进一步设置，前述的刀轴、刀毂和两个刀盖均采用一体成型。
14.如此设置，一体成型工艺能够提高刀具整体的结构强度。
15.进一步设置，前述的两个刀盖和刀毂之间均设置有密封件，密封件用于对刀轴进行密封。
16.如此设置，密封件对刀轴进行密封，防止润滑油外泄。
17.进一步设置，前述的两个轴承采用背对背的方式安装在刀毂和刀轴之间，且轴承采用重载型圆锥滚子轴承。
18.如此设置，背对背的安装方式刚性更高，且重载型圆锥滚子轴承的承载能力高，能够提高刀具传递的扭矩，还能提高刀具的承载能力，防止刀毂在工作过程中打滑。
19.(三)有益效果
20.与现有技术相比，本实用新型提供的一种顶管机刀具，具备以下有益效果：
21.1、刀轴通过轴承带动刀毂转动，刀圈随刀毂转动，从而通过楔形齿部破碎土壤，楔形齿部作为刀具刃部，楔形结构的切削效率高，且结构强度较高，不易发生崩坏的问题，从而提高刀圈的结构强度；
22.2、楔形齿部外侧有耐磨层，耐磨层大大提高了楔形齿部的耐磨性能和结构强度，从而提高刀圈的结构强度和耐磨性能，延长刀具的使用寿命；
23.3、加强凸部位于刀圈两侧面，用于加厚刀圈，从而提高刀圈的结构强度；
24.4、加强筋位于相邻两个楔形齿部的耐磨层之间，则刀具在使用时，岩石与高速旋转的刀具发生碰撞，加强筋保护耐磨层侧面不与岩石接触，避免岩石摩擦耐磨层侧面，减小耐磨层的磨损速度，防止岩石从侧面将耐磨层从刀圈上剥离下来，加强筋还能避免岩石在高速下从侧面撞毁耐磨层。
25.如此，本实用新型能够提高刀圈的结构强度和耐磨性能，从而延长刀具的使用寿命。
附图说明
26.图1为本实用新型的主视图；
27.图2为图1中a处的结构剖视图(刀圈数量为一个)；
28.图3为图2中b处的放大示意图；
29.图4为图1中a处的结构剖视图(刀圈数量为两个)。
30.附图标号：1、刀轴；2、刀毂；21、刀圈；211、楔形齿部；212、耐磨层；2121、弧形凸部；213、加强凸部；214、加强筋；3、刀盖；4、轴承；5、密封件。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请参阅图1、图2、图3和图4所示，其中，图1为本实用新型的主视图；刀圈数量为一个时，图2为图1中a处的结构剖视图；图3为图2中b处的放大示意图；刀圈数量为两个时，图4为图1中a处的结构剖视图。
33.本实用新型提供的一种顶管机刀具，包括刀轴1、刀毂2和两个刀盖3。
34.刀毂2和两个刀盖3均套在刀轴1外侧，且刀毂2和刀轴1之间通过一对轴承4轴向固定连接，如此，刀轴1通过轴承4带动刀毂2转动，从而破碎土壤。两个刀盖3对称分布在刀毂2两端，且用来加固刀毂2和刀轴1的连接，防止刀毂2在工作过程中打滑，以及从刀轴1上脱
落。
35.刀毂2外侧有一个或多个刀圈21，如此，刀圈21随刀毂2转动并破碎土壤，而刀圈21数量可以根据生产需求设置，以便刀毂2能够更好、更快地破碎土壤。刀圈21上均匀分布有34个用于破碎土壤的楔形齿部211，楔形结构的切削效率高，且结构强度较高，不易发生崩坏的问题，从而提高刀圈21的结构强度；楔形齿部211外侧焊有耐磨层212，如此，楔形齿部211作为刀具刃部，且耐磨层212大大提高了楔形齿部211的耐磨性能和结构强度，从而提高刀圈21的结构强度和耐磨性能，延长刀具的使用寿命。
36.刀圈21外表面有加强凸部213和加强筋214，加强凸部213位于刀圈21两侧面，用于加厚刀圈21，从而提高刀圈21的结构强度；加强筋214位于相邻两个楔形齿部211的耐磨层212之间，则刀具在使用时，岩石与高速旋转的刀具发生碰撞，加强筋214保护耐磨层212侧面不与岩石接触，避免岩石摩擦耐磨层212侧面，减小耐磨层212的磨损速度，防止岩石从侧面将耐磨层212从刀圈21上剥离下来，加强筋214还能避免岩石在高速下从侧面撞毁耐磨层212。
37.如此，本实用新型能够有效提高刀圈21的结构强度和耐磨性能，从而延长刀具的使用寿命。
38.楔形齿部211外侧呈弧状，楔形齿部211材料采用硬质合金，硬质合金可以防止楔形齿部211磨损过快，从而提高刀圈21的结构强度，降低维修成本，延长刀具的使用寿命。
39.耐磨层212边缘有用于排屑的弧形凸部2121，如此，刀具工作时，废屑沿弧形凸部2121排出，防止废屑堆积。
40.耐磨层212材料采用耐磨合金钢，耐磨合金钢在磨损条件下具有较高的强度、硬度、韧性和耐磨性，使耐磨层212能够提高楔形齿部211的耐磨性能和结构强度，从而提高刀圈21的结构强度和耐磨性能，延长刀具的使用寿命。
41.刀轴1、刀毂2和两个刀盖3均采用一体成型，且刀毂2材料采用进口牙轮钢材，刀具其他材料采用优质合金钢，如此，一体成型工艺能够提高刀具整体的结构强度。
42.两个刀盖3和刀毂2之间均装有密封件5，密封件5用于对刀轴1进行密封，防止润滑油外泄。
43.密封件5采用进口特瑞堡金属密封圈，密封性能较强，还使密封件5能承受内外压差0.5mpa。
44.两个轴承4采用背对背的方式安装在刀毂2和刀轴1之间，刚性更高，且轴承4采用timken进口重载型圆锥滚子轴承，其承载能力高，能够提高刀具传递的扭矩，还能提高刀具的承载能力，防止刀毂2在工作过程中打滑。
45.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。