[發(fā)明專利]一種防止?jié)L刀偏磨的刀座

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910820512.5
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110374622B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟乾智;周建軍;劉繼強;張兵;周學彬;楊劍;彭祖民;韓偉鋒;廖杰;高星;楊延棟;王利明;潘東江;趙海雷
• 申請（專利權(quán)）人: 盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室;中鐵隧道局集團有限公司;中鐵南方投資集團有限公司
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087;E21D9/11
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 靳錦;邊延松

本發(fā)明公開了一種防止?jié)L刀偏磨的刀座,包括對稱安裝在滾刀兩側(cè)的底座，在所述底座內(nèi)設(shè)有開口朝上的“U”型安裝槽，在所述安裝槽的底部沿垂直于所述滾刀軸線方向上設(shè)有滑動導槽，在所述滑動導槽上安裝有隨其滑動的固定塊，在所述固定塊上安裝有用于連接滾刀刀軸的關(guān)節(jié)軸承，在所述安裝槽與固定塊中間分別設(shè)有彈性元件。本發(fā)明通過調(diào)整滾刀和滾刀的軸線角度避免滾刀偏磨和磨損，解決了傳統(tǒng)滾刀易磨損、易發(fā)生偏磨和崩刃的問題，延長滾刀使用壽命，減少滾刀的更換和維修次數(shù)，節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及盾構(gòu)/TBM設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止?jié)L刀偏磨的刀座。

背景技術(shù)

近年來盾構(gòu)/TBM越來越多的應用于隧道施工中，盾構(gòu)/TBM由于較快的施工進度、安全的掘進模式成為隧道施工的首選裝備。其中盾構(gòu)/TBM刀盤滾刀設(shè)計的合理與否影響著施工工程的快慢，但是由于盾構(gòu)/TBM所適用的環(huán)境越來越復雜，滾刀的磨損越來越復雜化，滾刀磨損成為控制掘進效率、影響施工成本的關(guān)鍵因素。

在硬巖地層掘進中滾刀磨損消耗成本已經(jīng)占據(jù)施工設(shè)備成本的20%~35%，其中滾刀的非正常磨損也占據(jù)滾刀磨損的30%以上，非正常磨損中絕大多數(shù)為滾刀偏磨。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，滾刀磨損主要有碾壓磨損，側(cè)向磨損和切向磨損，其中側(cè)向磨損是造成滾刀偏磨的主要因素。

造成滾刀磨損的主要因素是因為傳統(tǒng)的滾刀安裝均為剛性安裝，滾刀和刀盤成為一剛性整體。在破巖時滾刀受到極大的振動荷載，且在破巖時滾刀遇到軟硬不均地層或孤石時均不能有效調(diào)整滾刀姿態(tài)，造成滾刀偏磨和崩刃。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種防止?jié)L刀偏磨的刀座，通過調(diào)整滾刀和滾刀的軸線角度避免滾刀偏磨和磨損，解決了傳統(tǒng)滾刀易磨損、易發(fā)生偏磨和崩刃的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種防止?jié)L刀偏磨的刀座,包括對稱安裝在滾刀兩側(cè)的底座，在所述底座內(nèi)設(shè)有開口朝上的“U”型安裝槽，在所述安裝槽的底部沿垂直于所述滾刀軸線方向上設(shè)有滑動導槽，在所述滑動導槽上安裝有隨其滑動的固定塊，在所述固定塊上安裝有用于連接滾刀刀軸的關(guān)節(jié)軸承，在所述安裝槽與固定塊中間分別設(shè)有彈性元件。

針對上述技術(shù)特征，關(guān)節(jié)軸承在滾刀作業(yè)時根據(jù)巖石的硬度會產(chǎn)生小角度的轉(zhuǎn)動，從而使?jié)L刀有一定范圍的轉(zhuǎn)動，避免了滾刀在遇到較大力沖擊時發(fā)生磨損或崩刃的情況；彈性元件由于具有一定的彈性，可以使?jié)L刀在前進方向上產(chǎn)生一定的位移，用于滾刀在受力不均勻時能夠作出適當?shù)恼{(diào)整，從而改變滾刀的受力狀態(tài)，避免滾刀發(fā)生偏磨；當滾刀在破碎地層掘進過程中被石塊卡住時，通過固定塊在滑動導槽移動來改變滾刀間距尺寸，從而有效避免滾刀被卡的情況。

優(yōu)選的，所述底座由第一連接座和第二連接座拼裝而成，中間由固定件固定連接。

優(yōu)選的，所述固定塊由第一固定塊和第二固定塊組成，第一固定塊和第二固定塊拼裝后卡裝在所述安裝槽內(nèi)。

底座和固定塊由分體結(jié)構(gòu)組成，在使用過程中安裝和拆卸更加方便。

優(yōu)選的，所述滑動導槽包括與所述固定塊連接的內(nèi)固定軌道、設(shè)置在所述安裝槽底部的外固定軌道，以及安裝在內(nèi)固定軌道和外固定軌道之間的鋼珠；所述內(nèi)固定軌道可滑動卡裝在外固定軌道內(nèi)，且沿外固定軌道滑動。該結(jié)構(gòu)與固定塊的安裝更加方便。

優(yōu)選的，所述滑動導槽呈“工”型結(jié)構(gòu)。承受力大，增加滾刀的穩(wěn)定性，防止?jié)L刀上下偏移。

優(yōu)選的，在所述固定塊上設(shè)有用于卡裝關(guān)節(jié)軸承的凹槽。

優(yōu)選的，所述關(guān)節(jié)軸承由內(nèi)圈和外圈組成，所述內(nèi)圈的外表面和所述外圈的內(nèi)表面均為球面。

優(yōu)選的，所述關(guān)節(jié)軸承的轉(zhuǎn)動角度為2-5°。以防轉(zhuǎn)動角度過大使?jié)L刀不穩(wěn)定。

本發(fā)明的有益效果是：