一种盾构机刀具的制作方法

1.本实用新型属于盾构施工技术领域，具体涉及一种盾构机刀具。


背景技术：

2.随着城市地下空间的开发建设，地铁及地下管廊工程大量采用盾构法施工。在盾构施工中，常常会遇到既有建筑物桩基础及地下废弃构筑物的情况。相比传统清障方法，盾构刀盘直接磨削钢筋混凝土穿越桩基更加经济、高效。在复合地层中磨削桩基，不仅要破除较硬的岩石和混凝土，还要能保证完全切断钢筋。直接磨削穿越桩基难度很大，且易使刀具严重磨损，并且在具有钢筋混凝土桩基的地层中更换刀具的危险性很高，若能对盾构机刀具改进加强直接破除并穿越桩基，将可为盾构隧道线路规划提供更多的可选性与灵活性，也可避免给繁忙的城市交通带来不利影响。
3.中国专利cn212454423u提供了一种用于盾构机的工作滚刀，包括：刀盘、滚刀、刮刀、切刀和滚轮；刀盘上设置滚刀导槽和滚轮槽，滚轮槽位于刀盘的中部，滚刀导槽设置于滚轮槽的两侧，滚刀可转动连接于滚刀导槽内，滚轮可转动连接于滚轮槽内，刮刀和切刀固定设置于刀盘上；刮刀和切刀在刀盘的圆周方向上互相间隔设置，在刮刀与切刀之间设置周向滚刀槽，周向滚刀槽内连接滚刀，由此所设置的滚轮可提高盾构机工作滚刀与地层表面之间运动性能，可保证刀盘在切削加工过程中的转动性能，防止刀盘转动受阻，继而提高滚刀及其他刀具与地层之间的转动切屑，提高盾构机工作滚刀的加工性能及工作效率。
4.上述专利的滚刀在工作时承受巨大的载荷和冲击，同时承受岩石剧烈的摩擦，滚刀会产生剧烈的高温，过高的温度会影响滚刀的磨削性能，降低滚刀的使用寿命，影响施工进度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种盾构机刀具，用于解决现有技术中存在的上述问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种盾构机刀具，包括刀座，所述刀座上设有滚刀和刮刀，还包括降温装置，所述降温装置用于向滚刀喷射冷却液，以对滚刀进行降温。
7.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述刀座包括外座体和内座体，所述内座体设置于外座体内侧，所述滚刀通过固定装置转动安装在内座体上。
8.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述内座体通过焊接固定在外座体内侧；所述内座体的材质为低合金超高强度钢，所述外座体的材质为高锰钢。
9.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述固定装置包括固定块，所述内座体上开设有相互连通的固定槽和定位孔，所述固定块与固定槽可拆卸连接，以将滚刀的刀轴限定在定位孔中。
10.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述固定块上设有通孔，所述固定槽内
设有螺纹孔，所述螺纹孔配设有连接螺栓，所述连接螺栓贯穿固定块上的通孔后与所述螺纹孔相连。
11.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述滚刀包括刀圈、刀齿和刀轴，所述刀圈设置在刀轴上，所述刀齿设置在刀圈的周面上，所述刀轴与刀座转动连接。
12.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述刀齿为球形刀齿。
13.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述刀圈的材质为超粗晶硬质合金，所述刀齿的材质为金刚石。
14.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述降温装置包括喷嘴和喷座，所述喷座设置在刀座上，所述喷嘴设置在喷座上，喷嘴用于向刀圈喷射冷却液，对刀圈进行降温。
15.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述刮刀包括刀体，所述刀体固定安装在刀座侧壁上，刀体的表面设有耐磨网格，刀体的顶端设有刀头；所述刀头的材质为钨钴硬质合金；所述刀体通过螺栓与刀座连接。
16.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述滚刀顶部与刮刀顶部的高度差为45-55mm。
17.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述滚刀的外侧设有刮土器，所述刮土器用于刮除滚刀上多余的泥土。
18.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述刮土器的材质为低合金超高强度钢。
19.作为上述技术方案的一种可选实施方式，刮土器与滚刀之间的距离为10-20mm。
20.本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型采用滚刀与刮刀的组合设计，可提高整个刀具的切削和耐磨性能；刀座安装在盾构机的刀盘上，零部件维护方便；刀座上设置降温装置，可降低滚刀在工作时的温度，使盾构机更高效的磨削钢筋混凝土桩基；通过设置刮刀器，去除附着在滚刀的泥土，增长滚刀的使用寿命；该实用新型整体结构简单，使用方便，可提高盾构施工进度。
附图说明
22.图1是本实用新型一种实施方式中刀具的立体结构示意图；
23.图2是本实用新型一种实施方式中刀具的爆炸图；
24.图3是本实用新型一种实施方式中刀座的结构示意图；
25.图4是本实用新型一种实施方式中刮刀的结构示意图；
26.图5是本实用新型一种实施方式中降温装置的结构示意图。
27.图中：1-刀座；2-滚刀；3-刮刀；4-降温装置；5-外座体；6-内座体；7-固定块；8-固定槽；9-定位孔；10-连接螺栓；11-刀圈；12-刀齿；13-刀轴；14-喷嘴；15-喷座；16-刀体；17-刀头；18-固定孔；19-刮土器。
具体实施方式
28.实施例
29.如图1-图5所示，本实施例提供了一种盾构机刀具，其主要应用于复合地层中磨削钢筋混凝土桩基，可破除较硬的岩石和混凝土，还能完全切断钢筋。具体地，该刀具包括刀
座1，所述刀座1上设有滚刀2和刮刀3，刀座1可安装在盾构机的刀盘上，刀座1具有槽状结构，滚刀2转动安装在槽状结构中，刮刀3具有两个，两个刮刀3均安装在刀座1上并分别位于滚刀2的两端，滚刀2与刮刀3组合使用，使盾构机能够顺利磨削钢筋混凝土桩基。其中，滚刀2顶部与刮刀3顶部保持合适的高度差，二者可共同磨削钢筋混凝土桩基。优选地，滚刀2顶部与刮刀3顶部的高度差为45-55mm。
30.如图1和图2所示，该刀具还包括降温装置4，所述降温装置4安装在刀座1上，降温装置4用于向滚刀2喷射冷却液，冷却液可采用冷却水，以对滚刀2进行降温。降温装置4能够降低滚刀2在工作时的温度，提高滚刀2的磨削性能，延长滚刀2的使用寿命，使盾构机能够更高效的磨削钢筋混凝土桩基。
31.如图3所示，在本实施例中，所述刀座1包括外座体5和内座体6，所述内座体6设置于外座体5内侧，所述滚刀2通过固定装置转动安装在内座体6上。所述内座体6通过焊接固定在外座体5内侧；所述内座体6的材质为低合金超高强度钢，所述外座体5的材质为高锰钢。其中，外座体5具有安装槽，内座体6包括两相对设置的座板，两座板焊接在外座体5的安装槽内壁，滚刀2的刀轴13两端分别与两座板转动连接。
32.所述固定装置包括固定块7，所述座板上开设有相互连通的固定槽8和定位孔9，所述固定块7与固定槽8可拆卸连接，以将滚刀2的刀轴13限定在定位孔9中。固定槽8和定位孔9连通呈l形，固定块7采用可拆卸的安装方式，便于更换滚刀2。其中，所述固定块7上设有竖向的通孔，所述固定槽8内设有螺纹孔，所述螺纹孔配设有连接螺栓10，所述连接螺栓10贯穿固定块7上的通孔后与所述螺纹孔相连。取下连接螺栓10后，可以将固定块7从内座体6上拆卸下来，便于更换新的滚刀2。
33.如图2所示，在本实施例中，所述滚刀2包括刀圈11、刀齿12和刀轴13，所述刀圈11设置在刀轴13上，所述刀齿12设置在刀圈11的周面上。刀轴13转动设置在座板上的定位孔9中，并通过固定块7进行定位。刀圈11周面上的刀齿12可增强滚刀2的磨削性能。优选地，所述刀齿12为球形刀齿12，所述刀圈11的材质为超粗晶硬质合金，所述刀齿12的材质为金刚石。
34.如图5所示，所述降温装置4包括喷嘴14和喷座15，所述喷座15设置在外座体5上，所述喷嘴14设置在喷座15上，喷嘴14连接有冷却液供给装置，喷嘴14用于向刀圈11喷射冷却液，对刀圈11进行降温。在具体应用时，可根据具体需要使用喷嘴14向刀圈11喷射冷却液，对滚刀2进行降温，提高滚刀2的磨削性能并延长滚刀2的使用寿命。
35.如图4所示，所述刮刀3包括刀体16，所述刀体16固定安装在刀座1侧壁上，刀体16的表面设有耐磨网格，刀体16的顶端设有刀头17；所述刀头17的材质为钨钴硬质合金；所述刀体16上设置六个固定孔18，通过螺栓穿过固定孔18将刀体16固定在刀座1上。
36.如图3所示，作为一种可选实施方案，所述滚刀2的外侧设有刮土器19，所述刮土器19用于刮除滚刀2上多余的泥土；所述刮土器19的材质为低合金超高强度钢，刮土器19与滚刀2之间的距离为10-20mm。刮土器19呈条状设置在外座体5的安装槽底部，刮土器19具有两个，分别用于刮除滚刀2两侧多余的泥土，提高滚刀2的磨削性能。
37.本实用新型采用滚刀2与刮刀3的组合设计，可提高整个刀具的切削和耐磨性能；刀座1安装在盾构机的刀盘上，零部件维护方便；刀座1上设置降温装置4，可降低滚刀2在工作时的温度，使盾构机更高效的磨削钢筋混凝土桩基；通过设置刮刀3器，去除附着在滚刀2
的泥土，增长滚刀2的使用寿命；该实用新型整体结构简单，使用方便，可提高盾构施工进度。
38.在本实用新型描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对本领域技术人员而言，可以理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，实施例描述的具体特征、结构等包含于至少一种实施方式中，在不相互矛盾的情况下，本领域技术人员可以将不同实施方式的特征进行组合。本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实施方式，根据本实用新型的基本技术构思，本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本实用新型的保护范围。