[發(fā)明專利]一種用于盾構(gòu)機滾刀的自動換刀裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910202323.1
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109915157A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建琴;張森;王磊;郭偉
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/093
• 代理公司: 天津一同創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12231
• 代理人: 李麗萍

1.一種用于盾構(gòu)機滾刀的自動換刀裝置，包括刀箱(1)、多刀旋轉(zhuǎn)裝置(2)、伸縮-支撐裝置(3)，所述刀箱(1)與盾構(gòu)機刀盤面板焊接；其特征在于：

所述刀箱(1)是由上頂板(11)、下頂板(12)、左側(cè)板(13)、右側(cè)板(14)、前擋板(15)和后擋板(16)六部分組成的長方體箱體；所述下頂板(12)的上表面是自后向前呈由高而低的斜面，所述下頂板(12)的前部設(shè)置排渣孔；所述左側(cè)板(13)設(shè)有換刀軸左支撐孔(13A)以及側(cè)板排泥口(13B)；所述右側(cè)板(14)設(shè)有換刀軸右支撐孔(14A)，所述前擋板(15)的中心區(qū)域設(shè)置刀孔(18)，所述前擋板(15)的中上部設(shè)置內(nèi)嵌凹槽(15A)，所述刀孔(18)的前端設(shè)置定位擋圈(18A)，所述定位擋圈(18A)的內(nèi)表面設(shè)置第一傳感器(18C)，所述刀孔(18)的后端設(shè)置保壓室(18B)，所述保壓室(18B)的內(nèi)表面設(shè)置第二傳感器18D；

所述多刀旋轉(zhuǎn)裝置(2)包括換刀軸(21)和設(shè)置在所述右側(cè)板(14)內(nèi)側(cè)的驅(qū)動電機機箱(17)，所述驅(qū)動電機機箱(17)內(nèi)設(shè)有步進電機(24)和傳動系統(tǒng)(25)；所述換刀軸(21)的兩端通過一對圓柱滾子軸承(22)支撐在所述換刀軸左支撐孔(13A)和所述換刀軸右支撐孔(14A)中；所述換刀軸(21)的中間部分設(shè)置泥漿排放通道(23)，所述換刀軸(21)內(nèi)設(shè)有泥漿排放孔，所述泥漿排放孔自所述換刀軸(21)的左端至所述泥漿排放通道(23)；所述步進電機(24)與傳動系統(tǒng)(25)驅(qū)動所述換刀軸(21)旋轉(zhuǎn)；

所述伸縮-支撐裝置(3)，共有結(jié)構(gòu)相同的四組，每組伸縮-支撐裝置(3)包括圓筒狀的刀座(32)，所述刀座(32)內(nèi)設(shè)有滾刀(31)，所述刀座(32)上連接有泥漿排放套管(33)，所述泥漿排放套管(33)設(shè)有伸縮用液壓缸(34)，所述刀座(32)、泥漿排放套管(33)、伸縮用液壓缸(34)三者的軸線重合；四組伸縮-支撐裝置(3)的布局是按照兩兩呈90°均勻布置在所述換刀軸(21)中點橫截面上，并與所述換刀軸(21)固連；所述泥漿排放套管(33)在所述伸縮用液壓缸(34)的帶動下沿軸線方向移動；每組伸縮-支撐裝置(3)中的泥漿排放套管(33)均與設(shè)置在所述換刀軸(21)中間部分的泥漿排放通道(23)連通；

所述刀箱(1)內(nèi)設(shè)有一套保壓裝置(4)，所述保壓裝置(4)包括第一閘門(41)和第二閘門(42)，所述第一閘門(41)和第二閘門(42)分別連接有保壓用液壓缸；所述第一閘門(41)嵌裝在所述前擋板(15)中上部的內(nèi)嵌凹槽(15A)內(nèi)，所述第二閘門(42)安裝于所述前擋板(15)的后表面，所述第一閘門(41)和所述第二閘門(42)分別在與各自連接的保壓用液壓缸的驅(qū)動下，實現(xiàn)平行于所述前擋板(15)的上下移動，所述第二閘門(42)安裝于所述前擋板(15)的后表面，在相應(yīng)的所述保壓用液壓缸驅(qū)動下，所述第二閘門(42)可實現(xiàn)平行于所述前擋板(15)的上下移動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于盾構(gòu)機滾刀的自動換刀裝置，其特征在于，所述泥漿排放套管(33)包括相互嵌套的內(nèi)管(33A)與外管(33B)，所述刀座(32)設(shè)置有刀座排泥口(32A)，所述內(nèi)管(33A)外部與所述伸縮用液壓缸(34)固接，所述外管前端與所述伸縮用液壓缸(34)固接，所述外管(33B)后端與所述換刀軸(21)中部泥漿排放通道(23)固接，所述伸縮用液壓缸(34)包括八個，按照間隔45°分布于所述外管(33B)前端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于盾構(gòu)機滾刀的自動換刀裝置，其特征在于，所述刀座排泥口(32A)與所述伸縮用液壓缸(34)的前端圓盤通過螺栓連接，所述泥漿排放套管(33)的外管(33B)與所述換刀軸(21)固連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于盾構(gòu)機滾刀的自動換刀裝置，其特征在于，所述換刀軸(21)與所述圓柱滾子軸承(22)之間、所述圓柱滾子軸承(22)與所述左側(cè)板(13)之間、所述圓柱滾子軸承(22)與所述右側(cè)板(14)之間及所述伸縮用液壓缸(34)、保壓用液壓缸均設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述用于盾構(gòu)機滾刀的自動換刀裝置，其特征在于，所述泥漿排放套管(33)的內(nèi)管(33A)與外管(33B)之間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。