[发明专利]一种轨迹模拟式盾构机刀具定位、检测组合装置

说明书

技术领域

本发明涉及隧道掘进机工程机械技术领域中的一种轨迹模拟式盾构机刀具定位、检测组合装置，尤其是涉及土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机及复合式盾构机刀盘刀具的装配、定位装置。

背景技术

目前，盾构机刀盘上的切削刀具主要由刮刀和盘形滚刀组成。工作时刀盘旋转，带动刮刀切削松散的土质，剥离掌子面上的泥土；同时盘形滚刀挤压、破碎卵石和漂石等单轴抗压强度大的岩类。刀具的布置呈同心等距圆分布，要求尽量使各刀具所受载荷近似相同，并且尽量使刀盘掘进时在X、Y、Z三个坐标位置上的受力投影代数和接近为零，以延长各刀具的使用寿命、保证刀盘的切削效果、延长刀盘的使用寿命及减少掘进机的振动。因此刀具的定位精度对盾构机的掘进性能影响巨大。

刀具安装一般采用普通测量工具多次调整、多次测量，这种工艺方法误差较大，很难保证刀具座的安装精度，且需要多次调整检测，效率较低，很难实现对刀具座高效精确定位安装。因此，研制开发一种轨迹模拟式盾构机刀具定位、检测组合装置一直是急待解决的新课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨迹模拟式盾构机刀具定位、检测组合装置，该发明对盾构机刀具实现精确高效装配、定位及检测的多功能装置，可实现精确、高效地对刀具在刀盘圆周方向、径向方向、高度方向及外围面多角度方向上的装配、定位和检测。

本发明的目的是这样实现的：一种轨迹模拟式盾构机刀具定位、检测组合装置，包括找正板、定位块、底板、配重块、卡环、旋转座、中心柱、螺旋扣、拉杆、刻度板、刀具模型、第一楔块、第二楔块，找正板与刀盘A旋转中心处的加工面配合定位，确定出刀盘A的中心，借助找正板将定位块在刀盘A加工面上以刀盘A中心为基准进行定位，底板通过定位销与定位块进行固定，中心柱通过定位销与底板进行定位，实现中心柱与刀盘A中心精确同心；刻度板通过螺栓固定在旋转座上，旋转座与中心柱为精密配合关系；卡环用螺栓把紧后限制旋转座的高度尺寸；刻度板上刻有各刀具座D的轨迹尺寸线及高度基准线，并能够绕中心柱以刀盘A中心为基准自由转动；配重块能够通过螺栓与旋转座固定；调节螺旋扣通过拉杆将刻度板张紧，调整刻度板的水平度；刀具模型上刻有各刀具的轨迹尺寸线及高度基准线，能够精确的标识出各刀具的位置和高度，并按刀具组装的形式与刀具座D进行组装；刀具模型通过第一楔块、第二楔块依次与各刀具座D组装，通过螺栓调整刀具模型的位置及高度尺寸，使刀具模型基准刻度线与刻度板上相应刀具位置刻度线对正；刻度板内轮廓圆弧面尺寸与周边刮刀B的安装尺寸一致，刻度板旋转一周能够指示出各周边刮刀B的位置，用于周边刮刀B的定位、安装；刻度板上同时刻有周边保护刀C的轨迹位置线，用于周边保护刀C的定位、安装；

所述装置的工作原理是，以刀具实际工作时的旋转中心为基准，一次精确定位，避免多次测量产生的误差；刻度板上刻有刀具轨迹刻线，能够模拟刀具开挖轨迹，能够方便的标识出各滚刀的实际工作位置，更直观准确，便于尺寸的检测和调整；刀具模型结构能够以刀具组装的形式与刀具座D装配，起到代替刀具的作用，减小基准不重合误差和刀具实际安装中调整的误差；以Φ6.48米土压平衡盾构机为例，刀具座D定位偏差能够达到角度偏差≤1°，直径方向位置尺寸偏差≤±1mm，高度方向位置尺寸偏差≤±1mm，轨迹模拟式盾构机刀具定位、检测组合装置能够精确、高效地对刀具座D定位安装，完全满足设计要求和使用性能。

本发明的要点在于它的结构及工作原理。其工作原理是，以刀具实际工作时的旋转中心为基准，一次精确定位，避免多次测量产生的误差；刻度板上刻有刀具轨迹刻线，能够模拟刀具开挖轨迹，能够方便的标识出各滚刀的实际工作位置，更直观准确，便于尺寸的检测和调整；刀具模型结构能够以刀具组装的形式与刀具座D装配，起到代替刀具的作用，减小基准不重合误差和刀具实际安装中调整的误差；以Φ6.48米土压平衡盾构机为例，刀具座D定位偏差能够达到角度偏差≤1°，直径方向位置尺寸偏差≤±1mm，高度方向位置尺寸偏差≤±1mm，轨迹模拟式盾构机刀具定位、检测组合装置能够精确、高效地对刀具座D定位安装，完全满足设计要求和使用性能。

一种轨迹模拟式盾构机刀具定位、检测组合装置与现有技术相比，具有结构简单，操作方便，刀具轨迹线精准、直观，刻度板和刀具模型调整方式简单，无须使用其他测量工具，避免传统方法多次测量、多次调整的弊端，避免大量的重复工作，降低操作者的劳动强度，提高生产效率等优点，将广泛地应用于隧道掘进机工程机械技术领域中。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。