一种安全换刀的盾构刀盘

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，具体为一种安全换刀的盾构刀盘。

背景技术

盾构掘进机是一种专门用于地下隧道工程的现代化重大工程装备，盾构刀盘是盾构机的核心，在隧道掘进过程中起着开挖并稳定掌子面、搅拌排出渣土的作用，刀盘系统是盾构掘进设备的关键部件，刀盘的工作性能将直接影响工程掘进效率和施工安全性。

现有的盾构刀盘，通常使用抓紧钳和刀具吊装定位工具拆卸旧刀具，并需要将固定刀具轴的螺栓紧固至规定的扭矩，因此更换刀具较为麻烦，为此，我们提出一种安全换刀的盾构刀盘。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种安全换刀的盾构刀盘，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种安全换刀的盾构刀盘，包括刀盘面板、切削刀组件和组装组件，所述刀盘面板靠近中心的一侧开设有注浆孔，且刀盘面板的内部还开设有渣槽，所述渣槽的一侧设置有刀槽组件，所述刀槽组件的内部安装有切削刀组件，且切削刀组件包括刀座和刀具，所述刀座呈“T”型结构，且刀座的前方固定有刀具，所述切削刀组件的两侧安装有组装组件，且组装组件包括压紧板、卡杆、活动连接杆、安装框、齿条、齿轮和旋转轴，所述压紧板靠近切削刀组件的一方上下两侧均固定有卡杆，且压紧板的另一侧焊接有活动连接杆，所述活动连接杆的末端安装有安装框，且安装框的内部下方滑动安装有齿条，所述齿条的上方啮合有齿轮，且齿轮的中部固定有旋转轴，并且旋转轴的后方安装有驱动电机。

进一步的，所述刀盘面板的中部安装有中心滚刀，且刀盘面板靠近边缘的一侧安装有超前刀和边刀。

进一步的，所述刀槽组件包括安装槽和负压吸孔，所述安装槽的底部设置有负压吸孔，且负压吸孔的后侧通过管道连接有真空抽吸泵。

进一步的，所述刀槽组件还包括定位槽孔，所述安装槽的一侧设置有定位槽孔，所述刀座一侧相对定位槽孔的位置对应凸出有与定位槽孔尺寸相吻合的凸块。

进一步的，所述切削刀组件还包括硬质耐磨护壳，所述刀座的一侧固定有硬质耐磨护壳，且硬质耐磨护壳呈弧形状结构，并且硬质耐磨护壳的厚度大于单个刀具的厚度。

进一步的，所述切削刀组件还包括卡槽，所述刀座的上下两侧均开设有卡槽，且卡槽与卡杆为卡合连接。

进一步的，所述切削刀组件还包括气流孔、送气管、微型高压气泵，所述硬质耐磨护壳靠近刀具一面的上下两侧均等距离分布有气流孔，且气流孔的一侧通过送气管连接有微型高压气泵。

进一步的，所述切削刀组件还包括吸气管，所述微型高压气泵内嵌于硬质耐磨护壳的内部下方，且微型高压气泵的下方连接有吸气管，并且吸气管的进气口处固定有防尘滤网。

进一步的，所述齿条与活动连接杆固定连接，且活动连接杆与安装框为滑动连接。

进一步的，所述活动连接杆滑动设置于刀盘面板的内部，且安装框固定内嵌于刀盘面板的内部。

本发明提供了一种安全换刀的盾构刀盘，具备以下有益效果：

1.该安全换刀的盾构刀盘设置有刀槽组件，超前刀、边刀配合切削刀组件便于进行隧道掘进过程开挖，注浆孔、渣槽用于排出渣土，安装槽的设置便于切削刀组件的安装，刀座的凸块能够卡入至定位槽孔中，以便于刀座的定位安装，其中负压吸孔的后侧通过管道连接有真空抽吸泵使得负压吸孔能够通过负压吸附的方式对切削刀组件的刀座进行吸附固定。

2.该安全换刀的盾构刀盘设置有切削刀组件清理组件，呈“T”型结构的刀座对应两侧的两个压紧板，方便通过压紧板对其进行限位压紧组装，呈弧形状结构的硬质耐磨护壳同样能够与土壤接触对一侧的刀座起到一定的防护作用，卡槽的设置使得组装组件中压紧板一侧的卡杆能够卡入至刀座的卡槽内部，进而使得刀座左右两侧的两个压紧板在对刀座进行紧固的同时还能够对其进行卡紧定位。

3.该安全换刀的盾构刀盘设置有切削刀组件，吸气管的进气口处固定有防尘滤网便于对渣土进行过滤，微型高压气泵通过送气管与气流孔相互连通，使得微型高压气泵能够经吸气管抽气后通过送气管和均匀分布的气流孔喷出高压气流，一方面使得这部分气流能够对刀具的上下两侧表面进行气流冲击清理，防止刀具表面附着渣土影响其掘进效果，另一方面气流冲击能够疏松掘进过程中刀具位置的渣土，进而提高刀具的掘进效率。

4.该安全换刀的盾构刀盘设置有组装组件，通过旋转轴后方的驱动电机便于带动旋转轴和齿轮的旋转，进而便于带动齿条和活动连接杆的移动，使得组装过程中活动连接杆另一端的压紧板能够充分贴近刀座最终与刀座的两侧紧密贴合，并且在刀座长时间松动或磨损时能够实时驱动齿轮促进其对刀座的紧固固定，规避切削刀组件的松动，反之换刀过程中，反向旋转齿轮即可使得齿条、活动连接杆和压紧板远离刀座，即可取下刀座，以便于切削刀组件的拆卸和快速安全换刀，无需使用复杂的螺栓紧固结构，使用较为便捷。

附图说明

图1为本发明一种安全换刀的盾构刀盘的正视结构示意图；

图2为本发明一种安全换刀的盾构刀盘的刀盘面板与刀槽组件结构示意图；

图3为本发明一种安全换刀的盾构刀盘的刀盘面板与组装组件结构示意图；

图4为本发明一种安全换刀的盾构刀盘的切削刀组件结构示意图；

图5为本发明一种安全换刀的盾构刀盘的切削刀组件局部半剖结构示意图；

图6为本发明一种安全换刀的盾构刀盘的切削刀组件与组装组件结构示意图；

图7为本发明一种安全换刀的盾构刀盘的组装组件结构示意图。

图中：1、刀盘面板；2、中心滚刀；3、超前刀；4、边刀；5、注浆孔；6、渣槽；7、刀槽组件；701、安装槽；702、负压吸孔；703、定位槽孔；8、切削刀组件；801、刀座；802、刀具；803、硬质耐磨护壳；804、卡槽；805、气流孔；806、送气管；807、微型高压气泵；808、吸气管；9、组装组件；901、压紧板；902、卡杆；903、活动连接杆；904、安装框；905、齿条；906、齿轮；907、旋转轴。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本发明提供技术方案：一种安全换刀的盾构刀盘，包括刀盘面板1、切削刀组件8和组装组件9，刀盘面板1的中部安装有中心滚刀2，且刀盘面板1靠近边缘的一侧安装有超前刀3和边刀4；刀盘面板1靠近中心的一侧开设有注浆孔5，且刀盘面板1的内部还开设有渣槽6，渣槽6的一侧设置有刀槽组件7，刀槽组件7包括安装槽701和负压吸孔702，安装槽701的底部设置有负压吸孔702，且负压吸孔702的后侧通过管道连接有真空抽吸泵；刀槽组件7还包括定位槽孔703，安装槽701的一侧设置有定位槽孔703，刀座801一侧相对定位槽孔703的位置对应凸出有与定位槽孔703尺寸相吻合的凸块；

具体操作如下，超前刀3、边刀4配合切削刀组件8便于进行隧道掘进过程开挖，注浆孔5、渣槽6用于排出渣土，安装槽701的设置便于切削刀组件8的安装，刀座801的凸块能够卡入至定位槽孔703中，以便于刀座801的定位安装，其中负压吸孔702的后侧通过管道连接有真空抽吸泵使得负压吸孔702能够通过负压吸附的方式对切削刀组件8的刀座801进行吸附固定。

请参阅图1和图4，刀槽组件7的内部安装有切削刀组件8，且切削刀组件8包括刀座801和刀具802，刀座801呈“T”型结构，且刀座801的前方固定有刀具802，切削刀组件8还包括硬质耐磨护壳803，刀座801的一侧固定有硬质耐磨护壳803，且硬质耐磨护壳803呈弧形状结构，并且硬质耐磨护壳803的厚度大于单个刀具802的厚度；切削刀组件8还包括卡槽804，刀座801的上下两侧均开设有卡槽804，且卡槽804与卡杆902为卡合连接；

具体操作如下，呈“T”型结构的刀座801对应两侧的两个压紧板901，方便通过压紧板901对其进行限位压紧组装，呈弧形状结构的硬质耐磨护壳803同样能够与土壤接触对一侧的刀座801起到一定的防护作用，卡槽804的设置使得组装组件9中压紧板901一侧的卡杆902能够卡入至刀座801的卡槽804内部，进而使得刀座801左右两侧的两个压紧板901在对刀座801进行紧固的同时还能够对其进行卡紧定位。

请参阅图1和图5，切削刀组件8还包括气流孔805、送气管806、微型高压气泵807，硬质耐磨护壳803靠近刀具802一面的上下两侧均等距离分布有气流孔805，且气流孔805的一侧通过送气管806连接有微型高压气泵807；切削刀组件8还包括吸气管808，微型高压气泵807内嵌于硬质耐磨护壳803的内部下方，且微型高压气泵807的下方连接有吸气管808，并且吸气管808的进气口处固定有防尘滤网；

具体操作如下，吸气管808的进气口处固定有防尘滤网便于对渣土进行过滤，微型高压气泵807通过送气管806与气流孔805相互连通，使得微型高压气泵807能够经吸气管808抽气后通过送气管806和均匀分布的气流孔805喷出高压气流，一方面使得这部分气流能够对刀具802的上下两侧表面进行气流冲击清理，防止刀具802表面附着渣土影响其掘进效果，另一方面气流冲击能够疏松掘进过程中刀具802位置的渣土，进而提高刀具802的掘进效率。

请参阅图3、图6和图7，切削刀组件8的两侧安装有组装组件9，且组装组件9包括压紧板901、卡杆902、活动连接杆903、安装框904、齿条905、齿轮906和旋转轴907，压紧板901靠近切削刀组件8的一方上下两侧均固定有卡杆902，且压紧板901的另一侧焊接有活动连接杆903，活动连接杆903的末端安装有安装框904，且安装框904的内部下方滑动安装有齿条905，齿条905的上方啮合有齿轮906，且齿轮906的中部固定有旋转轴907，并且旋转轴907的后方安装有驱动电机；齿条905与活动连接杆903固定连接，且活动连接杆903与安装框904为滑动连接；活动连接杆903滑动设置于刀盘面板1的内部，且安装框904固定内嵌于刀盘面板1的内部；

具体操作如下，通过旋转轴907后方的驱动电机便于带动旋转轴907和齿轮906的旋转，进而便于带动齿条905和活动连接杆903的移动，使得组装过程中活动连接杆903另一端的压紧板901能够充分贴近刀座801最终与刀座801的两侧紧密贴合，并且在刀座801长时间松动或磨损时能够实时驱动齿轮906促进其对刀座801的紧固固定，规避切削刀组件8的松动，反之换刀过程中，反向旋转齿轮906即可使得齿条905、活动连接杆903和压紧板901远离刀座801，即可取下刀座801，以便于切削刀组件8的拆卸和快速安全换刀，无需使用复杂的螺栓紧固结构，使用较为便捷。

综上，该安全换刀的盾构刀盘，使用时，首先在换刀过程中，反向旋转齿轮906即可使得齿条905、活动连接杆903和压紧板901远离刀座801，然后可取下刀座801，无需使用复杂的螺栓紧固结构，然后将新的切削刀组件8安置到安装槽701中，使得刀座801的凸块能够卡入至定位槽孔703中，以便刀座801的定位安装，其中负压吸孔702的后侧通过管道连接有真空抽吸泵使得负压吸孔702能够通过负压吸附的方式对切削刀组件8的刀座801进行吸附固定，然后再通过旋转轴907后方的驱动电机带动旋转轴907和齿轮906的旋转，进而带动齿条905和活动连接杆903的移动，使得组装过程中活动连接杆903另一端的压紧板901能够充分贴近刀座801最终与刀座801的两侧紧密贴合，呈“T”型结构的刀座801对应两侧的两个压紧板901，方便通过压紧板901对其进行限位压紧组装，而卡槽804的设置使得组装组件9中压紧板901一侧的卡杆902能够卡入至刀座801的卡槽804内部，进而使得刀座801左右两侧的两个压紧板901在对刀座801进行紧固的同时还能够对其进行卡紧定位；

使用过程中，在刀座801长时间松动或磨损时能够实时驱动齿轮906促进其对刀座801的紧固固定，规避切削刀组件8的松动，其中切削刀组件8中呈弧形状结构的硬质耐磨护壳803同样能够与土壤接触对一侧的刀座801起到一定的防护作用，然后微型高压气泵807能够经吸气管808抽气后通过送气管806和均匀分布的气流孔805喷出高压气流，此时吸气管808的进气口处固定有防尘滤网能够对渣土进行过滤，然后一方面使得这部分气流能够对刀具802的上下两侧表面进行气流冲击清理，防止刀具802表面附着渣土影响其掘进效果，另一方面气流冲击能够疏松掘进过程中刀具802位置的渣土，进而提高刀具802的掘进效率，同时超前刀3、边刀4配合切削刀组件8能够进行隧道掘进过程开挖，并通过注浆孔5、渣槽6排出渣土，就这样完成整个安全换刀的盾构刀盘的使用过程。