[发明专利]一种可调刀间距的双刃盘形滚刀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于隧道工程的盾构掘进盘形滚刀，特别是一种实验用的可调刀间距的双刃盘形滚刀。

背景技术

盘形滚刀是盾构机上破碎岩石的主要刀具，它通过对岩石进行滚压达到剪切破碎或压碎剥离的效果。要使得盾构机能够全断面破岩，必须使相邻两把滚刀之间的破岩区域有部分重合，重叠量过小甚至不重合都会造成“岩脊”的出现；重叠量过大又会导致刀具布置过多、排碴面积减小，增加刀盘重量和工程应用成本，因此确定合适的刀间距是十分必要的。不同地质条件下岩土性质不一样，因此要求的刀间距和相应的掘进工艺参数也不一样，为了寻求不同地质条件下掘进的最优刀间距，需要用不同刀间距的滚刀组做大量的实验。传统的滚刀，其刀圈过盈装配在刀毂上，间距是不能调整。如果要调整间距就必须要重新设计制造，周期长，成本高，影响进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实验用可调刀间距的双刃盘形滚刀，它能够容易地实现两刃之间距离的改变，快速、灵活地获得不同刀间距。为研究滚刀破岩机理，针对具体地质条件优化刀间距提供实验刀具，节约实验成本，并为实际隧道工程中盾构刀盘上双刃盘形滚刀的选配提供依据。

本发明主要通过以下技术方案实现的，这种实验用刀间距可调的双刃盘形滚刀，主要由两个刀圈、挡圈、刀毂、刀轴、轴承、隔环、左端盖、右端盖、挡块、丝堵、供能圈、O形填料密封、方形填料密封、密封圈组成，还包括左隔圈、中隔圈、右隔圈、键，两个刀圈的外侧对称布置有同样大小的左隔圈和右隔圈，两个刀圈之间有一中隔圈，保证两个刀圈的刀间距，刀毂的圆周上开有两道长键槽，从刀毂的轴肩处向右开通整个刀毂，两个刀圈内部开有键槽，刀毂与刀圈之间采用键联接，实现刀圈在径向上的定位。

所述的实验用可调刀间距的双刃盘形滚刀的两个刀圈内部开有标准的圆头平键键槽。

所述的实验用可调刀间距的双刃盘形滚刀的两个刀圈的外侧对称布置有同样大小的左隔圈和右隔圈，用于保证整个滚刀受力均衡。

所述的实验用可调刀间距的双刃盘形滚刀的左隔圈和右隔圈，与中隔圈、挡圈以及刀毂的轴肩配合，实现刀圈在轴向的定位。

所述的实验用可调刀间距的双刃盘形滚刀的中隔圈、左隔圈、右隔圈，他们组成一个隔圈组配合使用，可实现两个刀圈的刀间距在40～120mm之间可调。

所述的实验用可调刀间距的双刃盘形滚刀的刀圈组，这些垫圈组有一个系列，以5mm为一个型号，满足对不同刀间距的需求。

本发明不需要通过实验后获得一个可能值，经过一个制造周期获得一个新的刀间距双刃滚刀，而是能够较容易地实现不同刀间距的调整，快速、灵活、经济地获得不同间距的双刃滚刀，从而快速完成实验获得最优刀间距，节约实验成本，为刀盘上双刃滚刀的选配提供依据，保证掘进的可靠性。

附图说明

图1为本发明可调刀间距的双刃盘形滚刀主视图；

图2为本发明可调刀间距的双刃盘形滚刀左视图；

图3为本发明可调刀间距的双刃盘形滚刀A-A向视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明为一种实验用可调刀间距的双刃盘形滚刀，主要由两个刀圈1、左隔圈20、中隔圈2、右隔圈3、键19、挡圈4、刀毂5、刀轴10、轴承6、隔环12、左端盖11、右端盖7、挡块13、丝堵14、供能圈16、O形填料密封17、方形填料密封18、密封圈8、9、15等组成。刀毂5的圆周上对称开有两道长键槽，从刀毂5的轴肩处向右开通整个刀毂5，保证键19可以在键槽内滑动；两个刀圈1内部对称开有两个标准的圆头平键键槽；刀毂5与刀圈1之间采用键19联接，从而实现刀圈1在径向上的定位；两个刀圈1之间有一中隔圈2，用于保证两个刀圈1的刀间距；两个刀圈1的外侧对称布置有同样大小的左隔圈20和右隔圈3，用于保证整个滚刀受力均衡；刀圈外侧的左隔圈20和右隔圈3，与中隔圈2、挡圈4以及刀毂5的轴肩配合，实现刀圈1在轴向的定位；双刃盘形滚刀的中隔圈2、左隔圈20、右隔圈3，他们组成一个隔圈组配合使用，以5mm为一个型号，如表1所示，可实现两个刀圈1的刀间距在40～120mm之间可调，满足对不同刀间距的需求。

具体安装过程是：

首先根据实验要求确定一个合适的刀间距，选择合适长度系列的隔圈组，先将左隔圈20套在刀毂5上，推至左端紧贴刀毂5的轴肩，然后将键19放入到刀圈1的内部的键槽中，在刀毂5的长键槽中滑动，使刀圈1的左侧紧贴左隔圈20；然后依次装入中隔圈2、第二个刀圈1、右隔圈3、挡圈4，实现两个刀圈1轴向和径向的定位。当需要另外的刀间距时，将各部件依次取下，选择适当的隔圈组，再次进行装配。