[發明專利]一種平移推拉滾刀刀具系統及其換刀方法

有效

• 申請號: 201911055356.4
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110645008B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 張家年;姜禮杰;彭飛虎;于慶增;文勇亮;趙夢媛
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 高園

本發明公開了一種平移推拉滾刀刀具系統及其換刀方法，解決了現有技術中刀具換刀自動化程度低、與換刀機器人配合度不高的問題。本發明包括刀箱和滾刀，所述刀箱兩側的內壁上設有用于卡固滾刀刀軸的卡塊和平移推拉鎖緊機構，卡塊與平移推拉鎖緊機構相對應。本發明采用平移推拉鎖緊機構與換刀機器人配合度高，通過換刀機器人對平移推拉鎖緊機構的控制，轉動鎖緊螺母，帶動螺紋桿上下豎直運動，使平移壓塊進行上下平移運動，實現平移壓塊對滾刀刀軸的壓緊與否，實現快速精準換刀，提高換刀效率。

技術領域

本發明涉及盾構刀具技術領域，特別是指一種平移推拉滾刀刀具系統及其換刀方法。

背景技術

全斷面掘進機施工過程中刀具消耗大、更換頻繁，刀具換刀作業時間占隧道施工周期的10%以上，現有刀具換刀工作主要依賴人工作業，大埋深、高水壓等施工環境下作業安全隱患大，易出現人員傷亡等重大安全事故。據統計，國內近70%的隧道施工安全事故都與人工換刀作業直接相關，“換刀險”的國際性行業難題已成為制約復雜地質條件下隧道施工安全與效率的瓶頸。預計至2022年，我國地鐵、公路、鐵路等隧道總長度將超過10000公里，其中中長及特長隧道約占2/3，巨大的市場需求對全斷面掘進裝備的施工效率及安全性提出了更高的要求。目前盾構機、TBM的盤形滾刀主要由C形塊和螺栓連接的方式固定在刀座上，這種方式雖然有較高的可靠性，但拆卸時需多人協作完成，費時費力，且這種安裝方式難以實現刀具更換的自動化。因此，以高效安全的“機器換人”作業模式實現刀具檢測與換刀作業勢在必行。為實現高效快速機器換刀需改進原有刀具系統，針對這一問題，研發一種與之相匹配的新型滾刀刀具系統很有必要。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種平移推拉滾刀刀具系統及其換刀方法，解決了現有技術中刀具換刀自動化程度低、與換刀機器人配合度不高的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種平移推拉滾刀刀具系統，包括刀箱和滾刀，所述刀箱兩側的內壁上設有用于卡固滾刀刀軸的卡塊和平移推拉鎖緊機構，卡塊與平移推拉鎖緊機構相對應。

所述卡塊通過緊固螺栓與刀箱固定連接，平移推拉鎖緊機構與刀箱活動連接。

所述刀箱的內部設有安裝槽，安裝槽的底部設有豎直設置的安裝孔，安裝孔與平移推拉鎖緊機構配合。

所述所述平移推拉鎖緊機構包括平移壓塊，平移壓塊位于安裝槽內，平移壓塊的下部活動設有螺紋桿，螺紋桿與安裝孔相配合，螺紋桿伸出安裝孔的一端設有鎖緊螺母。

所述平移壓塊上設有光孔，螺紋桿的上端轉動設置在光孔內，螺紋桿通過設置在光孔內的耐磨焊塊限位在光孔內。

所述安裝孔為與螺紋桿相配合的螺紋孔，螺紋桿與螺紋孔螺紋配合，安裝槽的底部設有豎直設置的導向孔。

所述平移壓塊的下部固定設有導向桿，導向桿與導向孔相配合。

所述安裝孔為豎直腰孔，螺紋桿穿過豎直腰孔且能在豎直腰孔內左右移動。

所述刀箱的兩端卡設有連接板，連接板與刀箱可拆卸連接。

一種平移推拉滾刀刀具系統的換刀方法，包括如下步驟：S1：刀具拆卸：換刀機器人的換刀手卡住鎖緊螺母，逆時針轉動鎖緊螺母，螺紋桿向上運動將平移壓塊頂出安裝槽，此時，平移壓塊脫離滾刀刀軸；繼續轉動鎖緊螺母為滾刀的取出讓出通道，然后將滾刀取出即可；

S2：刀具安裝：將新滾刀放入刀箱內，且使滾刀刀軸卡設在卡塊內，然后換刀機器人的換刀手卡住鎖緊螺母，順時針轉動鎖緊螺母，螺紋桿向下運動將平移壓塊拉至安裝槽內，并與滾刀刀軸接觸，然后繼續轉動鎖緊螺母直至平移壓塊壓緊滾刀刀軸，完成刀具安裝。