[實用新型]一種具有硬質合金刀刃的滾刀

有效

• 申請號: 201220124713.5
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN202520319U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 張厚美;張敏納
• 申請（專利權）人: 張厚美
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 王璽建

技術領域

本實用新型涉及一種用于隧道掘進，以及礦山等地下挖掘設備中的滾刀，尤其是一種具有硬質合金刀刃的滾刀。

背景技術

在硬巖隧道掘進過程中，滾刀的壽命很大程度上決定了盾構的施工效率。硬巖中由于破巖荷載過大，往往導致滾刀的刀圈本體斷裂、崩裂、嚴重磨損等問題。為了提高滾刀的壽命，除了提高滾刀軸承壽命外，現有的結構改進主要有以下實施方式：

一、加大滾刀寬度(如重型刀圈)，以提高滾刀的承載能力和耐磨性。該結構雖然可以提高滾刀的承載能力，但由于刀尖寬度增加，刀刃變鈍，降低了刀具的破巖效率；相同破巖深度情況下，刀圈受力急劇增加，軸承荷載也增加，導致軸承壽命降低。

二、在刀圈外側鑲嵌硬質合金齒，以提高滾刀的耐磨性。常規合金齒通常為圓柱體結構，在圓柱體的一端加工形成球面狀、錐形或楔形的齒冠，并通過過盈配合的方式鑲嵌于滾刀的刀圈上。在破巖過程，利用刀圈上的合金齒對巖石進行滾壓、沖擊和破碎。由于滾刀在破巖過程中(特別是遇到堅硬的巖層時)會受到強烈的沖擊和摩擦，容易導致合金齒與滾刀的嵌合部位(即齒孔的周邊)被磨損，加大了齒柱的出露高度，使得齒柱的嵌固深度減小，極大地降低了齒柱的緊固力，進而導致合金齒松動和脫落。此外，常規鑲齒滾刀的硬質合金齒間具有間隙，破巖過程產生沖擊荷載，對滾刀軸承密封的壽命也會產生不利影響。

中國專利CN?2695600Y中公開了一種異形齒冠硬質合金齒的結構，該合金齒包括橫截面為啞鈴形的齒冠與圓柱形的齒柱，其齒冠的底面與齒柱端面的面積相同且平滑過渡。使用時，合金齒被鑲嵌在牙輪鉆頭的齒孔內。在工作過程中，該合金齒同樣面臨上述技術缺陷——合金齒與牙輪鉆頭的嵌合部位容易受破巖沖擊力而破損，導致合金齒的松動和脫落。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型的目的是要提供一種能夠提高滾刀工作效率和工作壽命的具有硬質合金刀刃的滾刀。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種具有硬質合金刀刃的滾刀，包括刀圈本體，以及若干安裝于該刀圈本體上的刀刃，所述刀刃為圓弧形的條狀結構，包括刀冠和設于該刀冠底部的連接部，所述刀冠從頂部到底部向兩側延伸，使該刀刃的橫截面形成“個”形結構；所述刀圈本體的連接面設有一環形凹槽，所述刀刃的連接部嵌入該環形凹槽之中。

上述實施方式中，所述刀刃沿圓周方向、360°設于所述刀圈本體上。

進一步，相鄰的兩個刀刃之間設有一拼縫間隙。

優選的，所述刀冠的寬度大于所述連接部的寬度，所述刀冠覆蓋所述刀圈本體的連接面。

進一步，所述刀冠底面與刀圈本體的連接面之間的具有一夾角。

優選的，所述刀冠與所述連接部成一體設置，所述刀冠底面與所述刀圈本體的夾角處進行焊接。

上述優選實施方式中，所述刀刃采用硬質合金材料制作。

相對于現有技術，本實用新型由于硬質合金強度和耐磨性高，可以盡量降低刀刃的寬度，使刀刃更加鋒利，有效地提高滾刀的破巖效率，降低了對刀圈本體的破巖荷載。而且，由于刀刃連續地分布在刀圈本體的外側，極大地降低了刀刃破巖時對刀圈本體的沖擊荷載，有利于提高軸承壽命。其次，由于刀冠底部的寬度大于刀圈本體連接面的寬度，可以對刀冠下方的刀圈本體起到保護作用，提高了刀圈本體與連接部之間的固緊力，能夠防止刀刃松動和脫落，從而有效地延長了滾刀的使用壽命。

為了充分地了解本實用新型的目的、特征和效果，以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A處的剖面結構示意圖；

圖3是圖2中B處的局部放大圖；

圖中：

1-刀刃；11-拼縫間隙；12-刀冠；13-連接部；2-刀圈本體；21-焊縫。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，一種具有高承載力的滾刀，包括刀圈本體2和若干刀刃1，刀刃1安裝于刀圈本體2上。

請參閱圖2和圖3，刀刃1為一弧形的長條，包括刀冠12和連接部13。連接部13固定于刀冠12的底部，優選的，與刀冠12成一體設置。刀冠12橫截面從頂部到底部向兩側延伸，使得底部的寬度大于頂部的寬度而形成一楔狀體，提高了滾刀的破巖效率。連接部13設于刀冠12的底部，使得刀刃1的橫截面形成一“個”形結構。為了提高刀刃1的強度和耐磨程度，本實施例中的刀刃1的刀冠12與連接部13采用硬質合金的材料制作。