滚刀结构及具有其的盾构机的刀盘的制作方法

1.本实用新型涉及隧道挖掘领域，具体而言，涉及一种滚刀结构具有其的盾构机的刀盘。


背景技术：

2.滚刀结构是盾构机破岩的主力刀具，在刀盘的推力、扭矩作用下，滚刀结构一方面绕刀盘中心轴公转，同时还能绕自身的安装轴自转，通过刀刃对岩层的滚动碾压作用挤压破碎岩石。目前盾构机用滚刀大部分采用滚动轴承，在高温高压环境下长期工作且施工过程中受较大冲击振动时，容易出现轴承滚子和内外圈不均匀磨损、接触位置表面发生疲劳点蚀等情况，造成轴承转动失效甚至断裂，进而导致滚刀无法正常回转、产生偏磨等异常情况。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种滚刀结构具有其的盾构机的刀盘，以解决相关技术中的滚刀结构的安装轴易断裂的问题。
4.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种滚刀结构，包括：安装轴；轴承，可转动地设置于安装轴上，轴承包括沿安装轴的轴向方向分离设置的第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承之间具有第一间隙；滚刀组件，设置于轴承的周向外侧；第一端盖，设置于安装轴上并盖设于第一轴承的第一端部；第二端盖，设置于安装轴上并盖设于第二轴承的第二端部；其中，第一端盖、第一轴承以及滚刀组件之间设置有第一储油腔，第一端盖上设置有与第一储油腔连通的注油孔。
5.进一步地，第一轴承包括套设于安装轴上的第一轴承本体和设置于第一轴承本体的第一端部的第一端板，第一端板位于滚刀组件和第一端盖之间，滚刀组件、第一端板以及第一端盖之间形成第一储油腔。
6.进一步地，滚刀结构还包括：第一密封件，第一密封件密封于第一端盖与滚刀组件之间。
7.进一步地，第二轴承包括套设于安装轴上的第二轴承本体和设置于第二轴承本体的第二端部的第二端板，第二端板位于滚刀组件和第二端盖之间，滚刀组件、第二端板以及第二端盖之间形成第二储油腔，滚刀组件上设置有通孔，通孔连通第一储油腔和第二储油腔。
8.进一步地，滚刀结构还包括：第二密封件，第二密封件密封于第二端盖与滚刀组件之间。
9.进一步地，第一轴承本体的内壁上设置有第一导油槽，第一端板上设置有第二导油槽，第二导油槽连通第一储油腔和第一导油槽。
10.进一步地，第一导油槽为沿第一轴承的轴向方向延伸的螺旋槽。
11.进一步地，滚刀组件包括设置在轴承周向外侧的连接轴套和设置至于连接轴套周
向外侧的刀头。
12.进一步地，第一间隙的距离在1mm至5mm之间；和/或，轴承与安装轴之间具有第二间隙，第二间隙的距离大于0mm，且小于0.8mm。
13.根据本实用新型的另一方面，提供了一种盾构机的刀盘，包括：刀盘本体，具有多个安装孔；滚刀结构，设置于安装孔内，滚刀结构为上述的滚刀结构。
14.应用本实用新型的技术方案，本技术的轴承包括两部分，分别为第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承套设在安装轴外侧，第一轴承和第二轴承能够相对于安装轴转动，第一轴承和第二轴承上设置有滚刀组件，滚刀组件与第一轴承和第二轴承同步转动。第一轴承和第二轴承之间设置有第一间隙，当向注油孔内注入润滑油时，润滑油能够进入第一储油腔内，并从第一轴承与滚刀组件之间的装配间隙内进入到第一间隙内，进入第一间隙内的润滑油能够向第一轴承与安装轴之间扩散，同时也能够向第二轴承与安装轴之间扩散，从而起到润滑轴承和安装轴的作用，大大降低了安装轴与轴承之间的磨损，提升了滚刀结构的使用寿命。另外，安装轴与轴承之间的润滑油也能够起到一定的减震效果，使得滚刀结构在工作时更加稳定可靠。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1示出了根据本实用新型的滚刀结构的实施例的剖视图；
17.图2示出了图1的滚刀结构的a处的放大结构示意图；以及
18.图3示出了图1的滚刀结构的轴承的剖视图。
19.其中，上述附图包括以下附图标记：
20.1、第一间隙；2、第一储油腔；3、第二储油腔；10、安装轴；20、轴承；30、第一轴承；31、第一轴承本体；311、第一导油槽；312、第一安装通孔；32、第一端板；321、第二导油槽；40、第二轴承；41、第二轴承本体；42、第二端板；50、滚刀组件；51、连接轴套；511、通孔；52、刀头；60、第一端盖；61、注油孔；70、第二端盖；80、第一密封件；90、第二密封件。
具体实施方式
21.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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
22.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
23.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表
达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
24.如图1和图2所示，本实施例的滚刀结构包括：安装轴10、轴承20、滚刀组件50、第一端盖60以及第二端盖70。其中，轴承20可转动地设置于安装轴10上，轴承20包括沿安装轴10的轴向方向分离设置的第一轴承30和第二轴承40，第一轴承30和第二轴承40之间具有第一间隙1；滚刀组件50，设置于轴承20的周向外侧；第一端盖60设置于安装轴10上并盖设于第一轴承30的第一端部；第二端盖70设置于安装轴10上并盖设于第二轴承40的第二端部；其中，第一端盖60、第一轴承30以及滚刀组件50之间设置有第一储油腔2，第一端盖60上设置有与第一储油腔2连通的注油孔61。
25.应用本实施例的技术方案，本技术的轴承20包括两部分，分别为第一轴承30和第二轴承40，第一轴承30和第二轴承40套设在安装轴10外侧，第一轴承30和第二轴承40能够相对于安装轴10转动，第一轴承30和第二轴承40上设置有滚刀组件50，滚刀组件50与第一轴承30和第二轴承40同步转动。第一轴承30和第二轴承40之间设置有第一间隙1，当向注油孔61内注入润滑油时，润滑油能够进入第一储油腔2内，并从第一轴承30与滚刀组件50之间的装配间隙内进入到第一间隙1内，进入第一间隙1内的润滑油能够向第一轴承30与安装轴10之间扩散，同时也能够向第二轴承40与安装轴10之间扩散，从而起到润滑轴承20和安装轴10的作用，大大降低了安装轴10与轴承20之间的磨损，提升了滚刀结构的使用寿命。另外，安装轴10与轴承20之间的润滑油也能够起到一定的减震效果，使得滚刀结构在工作时更加稳定可靠。
26.如图1和图2所示，在本实施例中，第一轴承30包括套设于安装轴10上的第一轴承本体31和设置于第一轴承本体31的第一端部的第一端板32，第一端板32位于滚刀组件50和第一端盖60之间，滚刀组件50、第一端板32以及第一端盖60之间形成第一储油腔2。上述结构中，第一端板32与滚刀组件50抵接，并被第一端盖60压紧，增加了整个滚刀结构的安装强度。滚刀组件50、第一端板32以及第一端盖60之间形成第一储油腔2，润滑油进入第一储油腔2内后先进入第一端板32与滚刀组件50之间的间隙内，再进入滚刀组件50与第一轴承本体31之间间隙内，最后进入第一间隙1，通过第一间隙1流入第一轴承30与安装轴10之间扩散，同时也能够向第二轴承40与安装轴10之间流动。上述结构简单，便于形成润滑油的储存结构。
27.如图1和图2所示，在本实施例中，滚刀结构还包括第一密封件80，第一密封件80密封于第一端盖60与滚刀组件50之间。上述结构中，第一密封件80能够对第一端盖60与滚刀组件50之间的间隙进行密封，使润滑油只能朝向轴承20流动，降低了润滑油的损耗量。
28.如图1和图2所示，在本实施例中，第二轴承40包括套设于安装轴10上的第二轴承本体41和设置于第二轴承本体41的第二端部的第二端板42，第二端板42位于滚刀组件50和第二端盖70之间，滚刀组件50、第二端板42以及第二端盖70之间形成第二储油腔3，滚刀组
件50上设置有通孔，通孔连通第一储油腔2和第二储油腔3。上述结构中，第二端板42与滚刀组件50抵接，并被第二端盖70压紧，增加了整个滚刀结构的安装强度。滚刀组件50、第二端板42以及第二端盖70之间形成第二储油腔3，润滑油进入第二储油腔3内后先进入第二端板42与滚刀组件50之间的间隙内，再进入滚刀组件50与第二轴承本体41之间间隙内，最后进入第一间隙1，通过第一间隙1流入第一轴承30与安装轴10之间扩散，同时也能够向第二轴承40与安装轴10之间流动。另外，第一储油腔2和第二储油腔3通过通孔511连通，注入润滑油时只需通过注油孔向第一储油腔2内注入润滑油，润滑油即可通过第一储油腔2经通孔511进入第二储油腔3内，不必在第二端盖70上另开设注油孔，节约了生产步骤，同时也节省了滚刀结构的养护和维修时间。
29.如图1和图2所示，在本实施例中，滚刀结构还包括第二密封件90，第二密封件90密封于第二端盖70与滚刀组件50之间。上述结构中，第二密封件90能够对第二端盖70与滚刀组件50之间的间隙进行密封，使得使润滑油只能朝向轴承20流动，降低了润滑油的损耗量。
30.如图1和图3所示，在本实施例中，第一轴承本体31的内壁上设置有第一导油槽311，第一端板32上设置有第二导油槽321，第二导油槽321连通第一储油腔2和第一导油槽311。上述结构中，进入第一储油腔2内的润滑油能够经过第二导油槽321进入到第一导油槽311内，从而进一步增加进入第一轴承本体31与安装轴10之间的润滑油量，提升了第一轴承本体31与安装轴10之间的润滑效果，进一步降低了安装轴10被磨损的概率，提升了滚刀结构的使用寿命。
31.进一步地，如图3所示，在本实施例中，第一导油槽311为沿第一轴承30的轴向方向延伸的螺旋槽。上述结构能够使润滑油均匀地分布在第一轴承本体31与安装轴10之间，提升了润滑油的润滑效果和减震效果，进一步提升了滚刀结构的使用寿命。
32.需要说明的是，第二轴承40的结构与第一轴承30的结构相同。第二轴承40的第二轴承本体41上设置有第三导油槽，第三导油槽为螺旋槽。第二端板42上设置有第四导油槽，进入第二储油腔3内的润滑油能够从第四导油槽流入第三导油槽内，从而进一步增加进入第二轴承本体41与安装轴10之间的润滑油量，提升了第二轴承本体41与安装轴10之间的润滑效果，进一步降低了安装轴10被磨损的概率，提升了滚刀结构的使用寿命。
33.如图1所示，在本实施例中，滚刀组件50包括设置在轴承20周向外侧的连接轴套51和设置至于连接轴周向外侧的刀头52。上述结构中，滚刀51能够在刀盘转动的过程中对土层形成挤压，从而起到碎土的作用。
34.如图1所示，在本实施例中，第一间隙1的距离在1mm至5mm之间。上述结构使得润滑油更容易进入到第一间隙1内，从而起到更好的润滑效果。优选地，第一间隙1的距离可以为1mm、2mm、4mm或者5mm。
35.如图1所示，在本实施例中，轴承20与安装轴10之间具有第二间隙，第二间隙的距离大于0mm，且小于0.8mm。上述结构中，润滑油进入第二间隙后能够形成油膜，油膜能够起到润滑及减震的作用，进一步提升了轴承20与安装轴10之间的转动稳定性，从而提升了滚刀结构的使用寿命。
36.需要说明的是，在本技术中，润滑油共有两条油路进入到第一轴承30与安装轴10之间。以第一轴承30为例，第一条油路为：润滑油经注油孔进入第一储油腔2，经第一储油腔2进入到滚刀组件50与第一端板32之间的间隙内，再进入滚刀组件50与第一轴承本体31之
间的间隙内，再进入第一间隙1内，最后进入第一轴承30与安装轴10之间的第二间隙内。第二条油路为：润滑油经注油孔进入第一储油腔2，经第一储油腔2依次进入第二导油槽321、第一导油槽311最终进入第一轴承30与安装轴10之间的第二间隙内。润滑油进入第二轴承40与安装轴10之间的油路与进入第一轴承30与安装轴10之间的油路相同，再此不做赘述。
37.还需要说明的是，第一轴承本体31上还设置多个第一安装通孔312，安装通孔内用以安装减磨结构，减磨结构可以为石墨等材料，用于进一步降低第一轴承本体31与安装轴10之间的摩擦力。相应地，第二轴承本体41上也设置有安装减磨结构的第二安装通孔。
38.本技术还提供了一种盾构机的刀盘包括：刀盘本体和滚刀结构。其中。刀盘本体具有多个安装孔；滚刀结构设置于安装孔内，滚刀结构为上述的滚刀结构。上述结构中，由于滚刀结构具有稳定性好，使用寿命长的优点，因此具有其的滚刀结构也具备上述优点。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
40.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
41.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
42.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。