專利名稱：盾構機單盤中心滾刀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及盾構機刀具技術領域，具體涉及應用于盾構機刀盤上的盤形中 心滾刀。
技術背景隨著我國現(xiàn)代化經(jīng)濟建設的高速發(fā)展，以地鐵為代表的隧道工程建設事業(yè)正蓬 勃興起，如地下倉庫、水利洞函，公路、鐵路隧道、礦井巷道等大型隧洞工程建設越來 越多，并且正朝著直徑越來越大、里程越來越長、質(zhì)量要求越來越高的方向發(fā)展，這是 我國人多地少的實際國情所決定的。盾構掘進施工法在隧洞建設中得到廣泛的應用，它 不僅效率高、安全性好，而且經(jīng)濟環(huán)保，是現(xiàn)代隧洞工程施工的最佳選擇，而盾構機是 其最現(xiàn)代化的專業(yè)設備。盤形滾刀和刮刀是盾構機上用于切削巖石和土層的專用刀具， 它們安裝在刀盤上且在隧道施工時滾刀刀圈被貫入巖石土層中，同時刀盤在旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū) 動下帶動盤形滾刀實現(xiàn)公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，使?jié)L刀在巖石土層上連續(xù)滾壓，完成對巖石土層的 連續(xù)切削和破碎，刮刀進行連續(xù)犁溝剝離渣土碎石，因此盤形滾刀和刮刀處于盾構機與 巖石土層掌子面相接觸的最前沿位置，其壽命的長短和對地質(zhì)條件的適應性成為影響盾 構機施工效率的重要因素之一。目前，國內(nèi)外盾構機盤形中心滾刀還多采用雙盤中心滾刀，結合圖3，由于刀間 距限制，一般為180毫米，常用一根刀軸將兩個刀蓋和中間一個雙面刀蓋從一端穿入， 然后裝配軸承、刀體、刀蓋和刀圈，即多個刀體、刀圈裝配在同一個刀軸上；這樣滾刀 很笨重，施工時人工搬抬更換困難；且此雙盤中心滾刀還存在著適應范圍窄，遇到復雜 地層易導致刀具提前失效使整刀報廢等缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種單盤中心滾刀，該滾刀具有足夠的 強度、耐磨性好且單盤滾刀可并聯(lián)安裝在刀盤上，當一個刀刃損壞時更換一半就可以， 更換安裝方便，適應寬泛地質(zhì)條件。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用如下所述的技術方案本實用新型的單盤中心滾刀，包括刀軸、刀蓋、連接螺栓、軸承內(nèi)套、軸承外 套、刀體、刀圈和浮動密封環(huán)，刀軸外圈徑向增大方向依次設有相互配合的軸承內(nèi)套、 軸承外套，以及配合的軸承內(nèi)套、軸承外套支撐的刀體和刀圈；所述軸承外套與刀蓋之 間設有浮動密封環(huán)；連接螺栓將刀軸和刀蓋固定到一起；其中，一個刀軸僅與一個刀蓋 固聯(lián)；所述軸承外套一邊設有密封帶，此密封帶與設置在刀蓋上的一個浮動密封環(huán)配對 組成密封副。使用時，通過帶角度楔塊和橫壓塊用連接螺栓將并聯(lián)的單盤中心滾刀兩端固定 到刀盤的刀框上，以代替原結構雙盤中心滾刀，且符合刀間距180毫米的要求。帶密封的軸承外套和軸承內(nèi)套用來支撐刀體和刀圈使其在刀軸上旋轉(zhuǎn)，帶密封的軸承外套的另一用途是和設置在刀蓋上的浮動密封環(huán)組成密封腔貯存潤滑油對工作中 的軸承和浮動密封環(huán)進行潤滑；刀體用來安裝刀圈。由于本實用新型將一根刀軸上安裝多個刀體的結構改變?yōu)橐桓遁S上只安裝一 個刀體，通過一個刀蓋與刀軸固聯(lián)的方式；即本實用新型的單盤中心滾刀與原結構的雙 盤中心滾刀相比，其優(yōu)點是制造成本低，結構可靠，軸承承載力大，單體重量輕；且 在隧道內(nèi)更換時拆裝方便，僅需更換損耗的那個單盤中心滾刀即可，能夠提高工作壽命 兩倍以上。

圖1為本實用新型單盤中心滾刀的結構示意圖；圖2為兩個單盤中心滾刀并聯(lián)安裝的結構示意圖；圖3為現(xiàn)有雙盤中心滾刀的結構示意圖；圖4為本實用新型刀軸和刀蓋的分體結構示意圖；圖5為本實用新型帶密封的軸承外套的結構示意圖；圖6為本實用新型刀體的結構示意圖；圖中1-刀軸；2-軸承內(nèi)套；3-軸承外套；4-刀體；5-刀圈；6_刀蓋；7_浮動密 封環(huán)；8-連接螺栓；9-密封帶。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步解釋，需說明的是，本實用新型并不局限于 下述實施例。結合圖1，本實用新型的單盤中心滾刀，刀軸1寬度為180_，刀軸1外圈徑向 增大方向依次設有兩套相互配合的軸承內(nèi)套2、軸承外套3，以及配合的軸承內(nèi)套2、軸 承外套3支撐的刀體4和刀圈5，刀體4用來安裝刀圈5并通過刀圈進行巖石與土層的切 削破碎；結合圖5，所述軸承外套3窄邊設有密封帶9，此密封帶9與設置在刀蓋6上的 一個浮動密封環(huán)7配對組成密封副；連接螺栓8將刀軸1和刀蓋6剛性固定到一起。結合圖2，并聯(lián)的單盤中心滾刀，符合刀間距180毫米的要求。通過帶角度楔塊 和橫壓塊用連接螺栓將滾刀兩端安裝到盾構機的刀盤的刀框上，通過盾構機刀盤的連續(xù) 旋轉(zhuǎn)，使盤形中心滾刀連續(xù)不斷的切入掌子面，實現(xiàn)連續(xù)的掘進作業(yè)。本實施中，軸承內(nèi)套選用標準件。結合圖4，刀軸、刀蓋制造時，材料選用中碳鉻、鉬合金鋼，先經(jīng)過鍛造制成毛 壞、然后經(jīng)機械粗加工、再經(jīng)過熱處理，最后按照設計圖紙進行機械精加工，經(jīng)檢驗合 格待裝配。結合圖5，帶密封軸承外套制造時，材料選用中硅鉬釩合金鋼優(yōu)質(zhì)軸承材料，先 經(jīng)過鍛造制成毛坯、然后經(jīng)機械粗加工、熱處理，再經(jīng)半精加工和熱處理，最后按照設 計圖紙進行機械精加工，制作密封帶。結合圖6，刀體制造時，材料選用中碳鉻、鉬合金鋼，先經(jīng)過鍛造制成毛坯、然 后經(jīng)機械粗加工、再經(jīng)過熱處理，最后按照設計圖紙進行機械精加工，經(jīng)檢驗合格待裝配。 裝 配時，將以上各主要結構零件加工完成經(jīng)檢驗合格后，其它件及外購配套件 準備齊全經(jīng)檢驗合格后，按圖紙技術要求進行裝配調(diào)試，經(jīng)檢驗合格后，本實用新型的 單盤中心滾刀制造完成。
權利要求1.盾構機單盤中心滾刀，包括刀軸(1)、刀蓋(6)、連接螺栓(8)、軸承內(nèi)套(2)、軸 承外套(3)、刀體(4)、刀圈(5)和浮動密封環(huán)(7)，刀軸⑴外圈徑向增大方向依次設 有相互配合的軸承內(nèi)套(2)、軸承外套(3)，以及配合的軸承內(nèi)套(2)、軸承外套(3)支 撐的刀體⑷和刀圈(5)；所述軸承外套(3)與刀蓋(6)之間設有浮動密封環(huán)(7)；連接 螺栓(8)將刀軸(1)和刀蓋(6)固定到一起；其特征是一個刀軸(1)僅與一個刀蓋(6) 固聯(lián)；所述軸承外套(3) —邊設有密封帶，此密封帶與設置在刀蓋(6)上的一個浮動密封 環(huán)配對組成密封副。
專利摘要本實用新型公開的盾構機單盤中心滾刀，包括刀軸(1)、刀蓋(6)、連接螺栓(8)、軸承內(nèi)套(2)、軸承外套(3)、刀體(4)、刀圈(5)和浮動密封環(huán)(7)，刀軸外圈徑向增大方向依次設有相互配合的軸承內(nèi)套、軸承外套，以及配合的軸承內(nèi)套、軸承外套支撐的刀體和刀圈；所述軸承外套與刀蓋之間設有浮動密封環(huán)；連接螺栓將刀軸和刀蓋固定到一起；其特征是一個刀軸僅與一個刀蓋固聯(lián)；所述軸承外套一邊設有密封帶，此密封帶與設置在刀蓋上的一個浮動密封環(huán)配對組成密封副；該滾刀具有足夠的強度、耐磨性好且單盤滾刀可并聯(lián)安裝在刀盤上，當一個刀刃損壞時更換一半就可以，更換安裝方便，適應寬泛地質(zhì)條件。
文檔編號E21D9/08GK201794591SQ20102052140
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權日2010年9月8日
發(fā)明者晁煥清, 李偉, 馬會超, 魏俊偉 申請人:洛陽九久技術開發(fā)有限公司