本發(fā)明涉及隧道掘進(jìn)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝及方法。

背景技術(shù)：

隨著地下空間的開(kāi)發(fā)，越來(lái)越多的過(guò)江、跨海隧道逐漸施工，泥水盾構(gòu)作為該隧道施工的專用大型工程機(jī)械，地層開(kāi)挖過(guò)程中，泥水艙壓力可高達(dá)10bar以上，在泥水盾構(gòu)刀盤上設(shè)計(jì)了一種常用換刀裝置，實(shí)現(xiàn)人工在刀盤臂梁內(nèi)通過(guò)常壓換刀裝置常壓更換地層開(kāi)挖磨損和損壞的刀具，常壓換刀裝置的密封性能極其重要，要求在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中多次進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

我公司開(kāi)發(fā)的所述常壓換刀裝置，包括換刀支撐筒和閘門板，所述閘門板垂直穿插密封設(shè)置于換刀支撐筒的上部，所述換刀支撐筒通過(guò)緊固件固定設(shè)置于盾構(gòu)機(jī)刀臂梁的焊接座上，所述換刀支撐筒底部通過(guò)螺栓固定刀筒。能夠完美解決上述帶壓換刀的各種弊端，但是常壓換刀裝置由于使用的原因經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)密封性能衰退的現(xiàn)象，需要定期將常壓換刀裝置拆下來(lái)進(jìn)行更換或者維護(hù)。

目前在高水壓地層施工過(guò)程中當(dāng)盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封失效時(shí)難以修復(fù)更換，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，并且拆卸成本高，拆卸人員人身安全風(fēng)險(xiǎn)高，因此，設(shè)計(jì)一種能夠快速方便安全地更換常壓換刀裝置密封更換工裝及方法成為隧道施工行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服背景技術(shù)中所描述的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)一種能夠在盾構(gòu)機(jī)刀臂梁內(nèi)對(duì)常壓換刀裝置密封進(jìn)行安全、快捷更換的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝及方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝，包括支撐油缸、密封圓筒和支撐座，所述密封圓筒包括圓筒前蓋和圓筒后支撐，所述圓筒前蓋和圓筒后支撐通過(guò)螺栓連接在一起；所述圓筒前蓋外圓周為錐形結(jié)構(gòu)，且盾構(gòu)機(jī)刀臂梁的焊接座上豎直設(shè)置有與圓筒前蓋匹配的內(nèi)錐孔，圓筒前蓋和焊接座通過(guò)錐角機(jī)械配合限位安裝，圓筒后支撐套接于常壓換刀裝置的換刀支撐筒內(nèi)部，所述換刀支撐筒內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有o型密封圈；所述圓筒前蓋的下端中心處豎直設(shè)置支撐油缸，所述支撐油缸和圓筒前蓋通過(guò)支撐油缸端頭固定設(shè)置的可旋轉(zhuǎn)撐靴卡塊固定連接；所述支撐座為兩塊半圓拼接的環(huán)形支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐座底部通過(guò)螺栓與焊接座固定連接，所述支撐座頂部通過(guò)螺栓與密封圓筒的圓通前蓋底部固定連接，從而用支撐座將圓筒前蓋托起固定，起到臨時(shí)支撐的作用。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述支撐油缸為多級(jí)液壓油缸。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，圓筒前蓋的圓周外表面設(shè)置有兩道o型密封圈，所述o型密封圈位于圓筒前蓋和盾構(gòu)機(jī)刀臂梁的焊接座之間，增加圓筒前蓋和焊接座之間的密封性能。

一種盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換方法，包括以下步驟：

步驟一：準(zhǔn)備一套如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝，首先將安裝刀具的刀筒從換刀支撐筒內(nèi)向外抽出，當(dāng)抽至閘門板后側(cè)時(shí)，將常壓換刀裝置的閘門板關(guān)閉，然后將刀筒從換刀支撐筒底部拆卸下來(lái)。

步驟二：在常壓換刀裝置的換刀支撐筒下方中心處設(shè)置支撐油缸，支撐油缸頂端和圓筒前蓋通過(guò)撐靴卡塊固定連接，防止連接部位松動(dòng)，借助支撐油缸將密封圓筒推入換刀支撐筒內(nèi)，推到接近閘門板下方位置后，打開(kāi)常壓換刀裝置的閘門板，借助支撐油缸繼續(xù)將密封圓筒的圓筒前蓋推入焊接座內(nèi)，直至推入到位。

步驟三：將密封圓筒的圓筒后支撐拆卸下來(lái)，圍繞支撐油缸后退，然后將常壓換刀裝置與焊接座連接的緊固件拆除，將常壓換刀裝置從盾構(gòu)機(jī)刀臂梁的焊接座上拆下，關(guān)閉閘門板，將常壓換刀裝置圍繞支撐油缸后退。

步驟四：將半圓拼接的支撐座分別安裝于焊接座內(nèi)，支撐座底部通過(guò)螺栓與焊接座底部固定連接，支撐座的頂部通過(guò)螺栓與密封圓筒的圓筒前蓋底部固定連接，使支撐座固定支撐住圓筒前蓋。

步驟五：將拆卸下來(lái)的常壓換刀裝置整體圍繞支撐油缸前移一段距離，然后將閘門板向外適當(dāng)打開(kāi)，接著將支撐油缸頂端包括撐靴卡塊從圓筒前蓋上拆除，并將支撐油缸和圓筒后支撐從盾構(gòu)機(jī)刀臂梁內(nèi)移除，將常壓換刀裝置的閘門板關(guān)閉，將常壓換刀裝置整體吊出盾構(gòu)機(jī)刀臂梁至地面進(jìn)行密封拆解和更換。

步驟六：待常壓換刀裝置密封更換及測(cè)試合格后，整體吊至盾構(gòu)機(jī)刀臂梁內(nèi)，按照上述步驟的相反順序在常壓環(huán)境下安裝常壓換刀裝置。

本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝及方法的有益效果：

1.本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝及方法，解決了在高水壓地層施工過(guò)程中當(dāng)常壓換刀裝置密封失效時(shí)需進(jìn)行更換的難題，保證了在施工過(guò)程中，常壓換刀裝置的正常運(yùn)行，從而保證了盾構(gòu)在高水壓地層施工常壓換刀的安全性。

2.本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝及方法，操作實(shí)施過(guò)程安全可靠，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，保證了常壓換刀裝置密封更換的效率，從而進(jìn)一步保證了工程的整體施工進(jìn)度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置在盾構(gòu)機(jī)上的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換方法步驟一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換方法步驟二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換方法步驟三結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖5是本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換方法步驟三結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖6是本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝的分解結(jié)構(gòu)示意圖及密封更換方法步驟四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換方法步驟五結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖8是本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換方法步驟五結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖9是本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換方法步驟五結(jié)構(gòu)示意圖之三。

圖中：1-常壓換刀裝置，101-換刀支撐筒，102-閘門板，2-密封圓筒，201-圓筒前蓋，202-圓筒后支撐，3-支撐油缸，4-支撐座，5-刀臂梁，6-焊接座，7-刀筒，8-撐靴卡塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝及方法做更加詳細(xì)的描述。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1：

本發(fā)明的一種盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝，包括支撐油缸3、密封圓筒2和支撐座4，所述密封圓筒2包括圓筒前蓋201和圓筒后支撐202，所述圓筒前蓋201和圓筒后支撐202通過(guò)螺栓連接在一起；所述圓筒前蓋201外圓周為錐形結(jié)構(gòu)，且盾構(gòu)機(jī)刀臂梁5的焊接座6上豎直設(shè)置有與圓筒前蓋201匹配的內(nèi)錐孔，圓筒前蓋201和焊接座6通過(guò)錐角機(jī)械配合限位安裝，圓筒后支撐202套接于常壓換刀裝置1的換刀支撐筒101內(nèi)部，所述換刀支撐筒101內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有o型密封圈；所述圓筒前蓋201的下端中心處豎直設(shè)置支撐油缸3，所述支撐油缸3和圓筒前蓋201通過(guò)支撐油缸3端頭固定設(shè)置的可旋轉(zhuǎn)撐靴卡塊8固定連接；所述支撐座4為兩塊半圓拼接的環(huán)形支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐座4底部可通過(guò)螺栓與焊接座6固定連接，支撐座4的頂部可通過(guò)螺栓與密封圓筒2的圓筒前蓋201底部固定連接，從而用支撐座4將圓筒前蓋201托起固定，起到臨時(shí)支撐的作用。

所述支撐油缸3為多級(jí)液壓油缸；所述圓筒前蓋201的圓周外表面設(shè)置有兩道o型密封圈，所述o型密封圈位于圓筒前蓋201和焊接座6之間，增加圓筒前蓋201和焊接座6之間的密封性能。

一種盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換方法，包括以下步驟：

步驟一：準(zhǔn)備一套如上所述的盾構(gòu)機(jī)常壓換刀裝置密封更換工裝，首先將安裝刀具的刀筒7從換刀支撐筒101內(nèi)向外抽出，當(dāng)抽至閘門板102后側(cè)時(shí)，將常壓換刀裝置1的閘門板102關(guān)閉，然后將刀筒7從換刀支撐筒101底部拆卸下來(lái)。

步驟二：在常壓換刀裝置1的換刀支撐筒101下方中心處設(shè)置支撐油缸3，支撐油缸3頂端和圓筒前蓋201通過(guò)撐靴卡塊8固定連接，防止連接部位松動(dòng)，借助支撐油缸3將密封圓筒2推入換刀支撐筒101內(nèi)，推到接近閘門板102下方位置后，打開(kāi)常壓換刀裝置1的閘門板102，借助支撐油缸3進(jìn)一步將密封圓筒2的圓筒前蓋201推入焊接座6內(nèi)，直至推入到位，從而起到隔離高水壓環(huán)境的作用，實(shí)現(xiàn)人工常壓環(huán)境下拆卸更換操作。

步驟三：將密封圓筒2的圓筒后支撐202拆卸下來(lái)，圍繞支撐油缸3后退，然后將常壓換刀裝置1與焊接座6連接的緊固件拆除，將常壓換刀裝置1從盾構(gòu)機(jī)刀臂梁5的焊接座6上拆下，關(guān)閉閘門板102，將常壓換刀裝置1圍繞支撐油缸3后退。

步驟四：將半圓拼接的支撐座4分別安裝于焊接座6內(nèi)，支撐座底部4通過(guò)螺栓與焊接座6底部固定連接，支撐座4的頂部通過(guò)螺栓連接與密封圓筒2的圓筒前蓋201底部固定連接，使支撐座4固定支撐住圓筒前蓋201。

步驟五：將拆卸下來(lái)的常壓換刀裝置1整體圍繞支撐油缸3前移一段距離，然后將閘門板102向外打開(kāi)，接著將支撐油缸3頂端包括撐靴卡塊8從圓筒前蓋201上拆除，并將支撐油缸3和圓筒后支撐202從盾構(gòu)機(jī)刀臂梁5內(nèi)移除，將常壓換刀裝置1的閘門板102關(guān)閉，將常壓換刀裝置1整體吊出盾構(gòu)機(jī)刀臂梁5至地面進(jìn)行密封拆解和更換。

步驟六：待常壓換刀裝置1密封更換及測(cè)試合格后，整體吊至盾構(gòu)機(jī)刀臂梁5內(nèi)，按照上述步驟的相反順序在常壓環(huán)境下安裝常壓換刀裝置1。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。