專利名稱：一種盤形滾刀的安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隧道施工用盾構(gòu)機(jī)部件，尤其涉及一種盾構(gòu)機(jī)用滾刀在刀座上的一種安裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，地下工程越來(lái)越多的使用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行地下挖掘工作，而硬巖的挖掘則更多的采用全斷面硬巖挖掘機(jī)。滾刀作為一種高效的挖掘工具，普遍的應(yīng)用在以上兩種挖掘設(shè)備中，尤其對(duì)于硬巖的挖掘，已經(jīng)是必不可少的挖掘工具。在盾構(gòu)機(jī)和硬巖挖掘機(jī)進(jìn)行隧道挖掘的過(guò)程中，隨著刀盤連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)，安裝在刀盤的滾刀會(huì)不斷地滾壓巖石。它們之間的這種長(zhǎng)時(shí)間相互作用，會(huì)使得滾刀產(chǎn)生持續(xù)的磨損，以至于當(dāng)滾刀的磨損達(dá)到一定程度以后，會(huì)降低切削巖石的效率，無(wú)法達(dá)到原有的挖掘效果，影響隧道挖掘的進(jìn)度。因此，為了保證挖掘的正常進(jìn)行，就必須對(duì)磨損嚴(yán)重的滾刀進(jìn)行更換。國(guó)外有研究指出，隧道施工過(guò)程中更換滾刀將要耗費(fèi)大量時(shí)間。這會(huì)極大地影響隧道工程的施工進(jìn)度，降低挖掘的效率，增加施工成本。在現(xiàn)有的盾構(gòu)機(jī)和硬巖掘進(jìn)機(jī)中，滾刀的安裝分為表面凸裝式和埋入式兩種。表面凸裝式是將刀座直接焊接在刀盤表面，整個(gè)刀具也都突出在刀盤面上。這種方式制造工藝簡(jiǎn)單，但是刀座容易磨損，并易受到破碎巖石塊下落時(shí)的沖擊而造成焊縫開(kāi)裂。并且由于挖掘工程中，刀盤前端面與巖石掌子面相接觸，這時(shí)換刀會(huì)帶來(lái)巨大的危險(xiǎn)，不利于工人的施工。埋入式是將刀座埋在刀盤表面以下，焊接在刀盤體上，刀具安裝后僅有1/3露出刀盤表面，埋入式對(duì)刀具、刀座具有良好的保護(hù)作用。另外，在安裝時(shí)，從刀盤的背部進(jìn)行安裝， 這可以使得工人遠(yuǎn)離掌子面，安裝過(guò)程更加的安全。目前，普遍采用的是埋入式滾刀安裝方式。埋入式方法普遍采用螺栓固定滾刀軸，這使得安裝滾刀時(shí)裝卸過(guò)程復(fù)雜，而且必須由工人進(jìn)行逐一地更換，其安裝效率低下，不利于今后機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出了一種盤形滾刀的安裝結(jié)構(gòu)，它一改以往使用螺栓的固定方式，進(jìn)一步為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動(dòng)化換刀提供幫助，通過(guò)簡(jiǎn)化滾刀的安裝方法，使得換刀過(guò)程自動(dòng)化和智能化，從而提高滾刀的安裝效率。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種盤形滾刀的安裝結(jié)構(gòu)予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是包括滾刀軸支撐框架、滾刀軸座和固定蓋板，滾刀中心軸的兩軸端均經(jīng)銑扁加工形成一扁形軸頭，每個(gè)扁形軸頭橫截面的對(duì)邊之間具有3-20度的夾角，扁形軸頭橫截面兩個(gè)相對(duì)的圓弧面中，一個(gè)圓弧面的弧度大于對(duì)面圓弧面的弧度；所述滾刀軸支撐框架為一矩形框， 所述滾刀軸支撐框架的兩個(gè)相對(duì)側(cè)立板的內(nèi)側(cè)均分別固連有一滾刀軸座，每個(gè)滾刀軸座的內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有一自下而上的開(kāi)口槽，所述開(kāi)口槽內(nèi)自上而下的設(shè)有壓力彈簧、限位滑塊及梯形軸座槽，所述限位滑塊的底部為上凹的圓弧面，所述上凹的圓弧面與所述的梯形軸座槽之間形成一軸座孔；位于開(kāi)口槽下部的一側(cè)設(shè)有一斜面，該斜面至開(kāi)口處形成一斜向通道；所述盤形滾刀中心軸的扁形軸頭與所述軸座孔配合。本發(fā)明盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)，其中，所述限位滑塊與所述開(kāi)口槽的兩側(cè)面之間為間隙配合。所述扁形軸頭的窄端嵌入到所述的梯形軸座槽內(nèi)。所述固定蓋板焊接在所述開(kāi)口槽的前方，其高度與所述限位滑塊的行程相對(duì)應(yīng)。所述滾刀軸座與所述滾刀軸支撐框架的側(cè)立板之間的固連為焊接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)的有益效果是本發(fā)明盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)，采用壓力彈簧和滑塊配合的結(jié)構(gòu)形式，并將滾刀中心軸兩側(cè)的軸頭設(shè)計(jì)為扁形的斜面形狀。壓力彈簧用于通過(guò)彈性力壓緊滾刀中心軸的軸端， 并且在彈性力的作用下，使得軸端的斜面與滾刀軸座上的梯形軸座槽的斜面之間產(chǎn)生自鎖效應(yīng)，保證盤形滾刀的穩(wěn)定性。限位滑塊與壓力彈簧焊接在一起，限位滑塊通過(guò)壓力彈簧的變形進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)限位滑塊在與滾刀中心軸配合時(shí)，可以限制滾刀中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以此達(dá)到調(diào)整滾刀中心軸與滾刀軸座中梯形軸座槽斜面之間的位置。本發(fā)明盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)可以一方面使得滾刀在安裝的過(guò)程中安裝方便快捷，可以縮短更換滾刀所消耗的時(shí)間，提高滾刀的更換的效率。另一方面，簡(jiǎn)化原有的安裝方式， 僅需簡(jiǎn)單的工序便可以將滾刀進(jìn)行拆卸，有助于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，在以后的換刀過(guò)程中取代人工換刀，可以保障工人的安全。本發(fā)明盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)，為今后應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)拓展了空間，具有很好的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明一種盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)立體圖；圖2是圖1中所示盤形滾刀安裝到滾刀軸座2上的端向剖視圖；圖3為圖2中A-A剖切位置的剖面圖；圖4是圖1所示安裝結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖5是本發(fā)明中一滾刀軸座2的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明中限位滑塊5、固定蓋板7與滾刀軸座2位置關(guān)系示意圖；圖7-1是本發(fā)明中限位滑塊5頂部結(jié)構(gòu)示意圖；圖7-2是本發(fā)明中限位滑塊5底部結(jié)構(gòu)示意圖；圖8-1是本發(fā)明中滾刀中心軸6的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8-2是圖8-1所示滾刀中心軸6的軸端面圖。圖中1——滾刀軸支撐框架2——滾刀軸座3——盤形滾刀4——壓力彈簧5——限位滑塊6——滾刀中心軸7——固定蓋板
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。如圖1所示，本發(fā)明一種盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)，包括滾刀軸支撐框架1、滾刀軸座2和固定蓋板7。如圖8-1和圖8-2所示，滾刀中心軸6的兩軸端均經(jīng)銑扁加工形成一扁形軸頭，每個(gè)扁形軸頭橫截面的對(duì)邊之間具有3-20度的夾角，扁形軸頭橫截面兩個(gè)相對(duì)的圓弧面中， 一個(gè)圓弧面的弧度大于對(duì)面圓弧面的弧度；即滾刀中心軸6的兩個(gè)軸端被切削成為具有斜面的扁形的軸頭形狀。如圖4所示，所述滾刀軸支撐框架為一矩形框，所述滾刀軸支撐框架1的兩個(gè)相對(duì)側(cè)立板的內(nèi)側(cè)均分別固連有一滾刀軸座2，所述滾刀軸座2與所述滾刀軸支撐框架1的側(cè)立板之間的固連為焊接，兩個(gè)滾刀軸座2之間的距離應(yīng)該等于盤形滾刀3的厚度。如圖5和圖6所示，每個(gè)滾刀軸座2的內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有一自下而上的開(kāi)口槽，如圖 2所示，所述開(kāi)口槽內(nèi)自上而下的設(shè)有壓力彈簧4、限位滑塊5及梯形軸座槽，所述開(kāi)口槽的兩側(cè)面形成了一縱向?qū)к?，將所述限位滑塊5放置在滾刀軸座2的縱向?qū)к壷?，所述限位滑塊5與所述開(kāi)口槽的兩側(cè)面之間為間隙配合，壓力彈簧4的一端焊接在限位滑塊5的頂部， 壓力彈簧4的另一端焊接在滾刀軸座2的開(kāi)口槽的頂部。所述固定蓋板7焊接在所述開(kāi)口槽的前方，由于該固定蓋板7的作用是起到限制限位滑塊5不要脫出導(dǎo)軌，從而使其僅在一個(gè)方向(即沿縱向?qū)к壔瑒?dòng))運(yùn)動(dòng)，因此，固定端蓋7的高度應(yīng)與所述限位滑塊5的行程相對(duì)應(yīng)，如圖7-1和圖7-2所示，所述限位滑塊5的底部為上凹的圓弧面，所述上凹的圓弧面與所述的梯形軸座槽之間形成一軸座孔，如圖2所示；位于開(kāi)口槽下部的一側(cè)設(shè)有一斜面，該斜面延伸至開(kāi)口處形成一斜向通道；所述盤形滾刀中心軸的扁形軸頭與所述軸座孔配合，所述扁形軸頭的較寬的一端與限位滑塊5相配合，所述扁形軸頭的較窄的一端嵌入到所述的梯形軸座槽內(nèi)，用以固定滾刀中心軸6。利用本發(fā)明盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行滾刀安裝的具體過(guò)程如下滾刀中心軸6通過(guò)滾刀軸座2上的斜向通道進(jìn)入安裝位置(即所述限位滑塊5的底部的上凹圓弧面與所述的梯形軸座槽之間形成的軸座孔)，滾刀中心軸6推動(dòng)限位滑塊5和壓縮彈簧4向頂部運(yùn)動(dòng)，并將滾刀中心軸6扁形軸頭的較寬的一端放入到限位滑塊5的上凹的圓弧面內(nèi)，旋轉(zhuǎn)滾刀中心軸6，將該較寬的一端轉(zhuǎn)動(dòng)到限位滑塊5上凹圓弧面的頂部，使其達(dá)到限位位置。釋放壓力，通過(guò)壓力彈簧4的彈性力推動(dòng)限位滑塊5向下反向運(yùn)動(dòng)，直至滾刀中心軸6扁形軸頭的較窄的一端恰好嵌梯形軸座槽中。此時(shí)，由于壓力彈簧4的彈性力，使得限位滑塊5壓緊滾刀中心軸6，而滾刀中心軸6與梯形軸座槽的斜面之間發(fā)生自鎖，從而滾刀中心軸6被完全固定，至此，完成了盤形滾刀的安裝。通過(guò)本發(fā)明盤形滾刀的安裝結(jié)構(gòu)，盤形滾刀的安裝過(guò)程得到簡(jiǎn)化，可以提高盤形滾刀安裝的效率，進(jìn)一步縮短施工時(shí)間，同時(shí)，也有助于機(jī)械自動(dòng)化更換盤形滾刀的實(shí)現(xiàn)， 在未來(lái)具有一定的應(yīng)用前景盡管上面結(jié)合圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)，包括滾刀軸支撐框架(1)、滾刀軸座(2)和固定蓋板(7)，其特征在于滾刀中心軸的兩軸端均經(jīng)銑扁加工形成一扁形軸頭，每個(gè)扁形軸頭橫截面的對(duì)邊之間具有3-20度的夾角，扁形軸頭橫截面兩個(gè)相對(duì)的圓弧面中，一個(gè)圓弧面的弧度大于對(duì)面圓弧面的弧度；所述滾刀軸支撐框架為一矩形框，所述滾刀軸支撐框架(1)的兩個(gè)相對(duì)側(cè)立板的內(nèi)側(cè)均分別固連有一滾刀軸座0)，每個(gè)滾刀軸座O)的內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有一自下而上的開(kāi)口槽， 所述開(kāi)口槽內(nèi)自上而下的設(shè)有壓力彈簧G)、限位滑塊( 及梯形軸座槽，所述限位滑塊 (5)的底部為上凹的圓弧面，所述上凹的圓弧面與所述的梯形軸座槽之間形成一軸座孔； 位于開(kāi)口槽下部的一側(cè)設(shè)有一斜面，該斜面至開(kāi)口處形成一斜向通道；所述盤形滾刀中心軸的扁形軸頭與所述軸座孔配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述限位滑塊(5)與所述開(kāi)口槽的兩側(cè)面之間為間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述扁形軸頭的窄端嵌入到所述的梯形軸座槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述固定蓋板(7)焊接在所述開(kāi)口槽的前方，其高度與所述限位滑塊(5)的行程相對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤形滾刀安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述滾刀軸座(2)與所述滾刀軸支撐框架(1)的側(cè)立板之間的固連為焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種盤形滾刀的安裝結(jié)構(gòu)，包括滾刀軸支撐框架、滾刀軸座和固定蓋板，滾刀中心軸的兩軸端均經(jīng)銑扁加工形成一斜面的扁形軸頭，滾刀軸支撐框架為一矩形框，滾刀軸支撐框架的兩個(gè)相對(duì)側(cè)立板的內(nèi)側(cè)均分別固連有一滾刀軸座，每個(gè)滾刀軸座的內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有一自下而上的開(kāi)口槽，開(kāi)口槽內(nèi)自上而下的設(shè)有壓力彈簧、限位滑塊及梯形軸座槽，限位滑塊的底部為上凹的圓弧面，上凹的圓弧面與梯形軸座槽之間形成一軸座孔；位于開(kāi)口槽下部的一側(cè)設(shè)有一斜面，該斜面至開(kāi)口處形成一斜向通道；盤形滾刀中心軸的扁形軸頭與軸座孔配合。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)方便快捷地安裝盤形滾刀，并為今后應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)拓展了空間，具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)E21D9/087GK102251780SQ20111015739
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者劉建琴, 朱殿華, 蔣聰健, 蒲毅, 郭偉 申請(qǐng)人:天津大學(xué)