[发明专利]一种易于更换的新型滚刀刀具系统及其安装方法

说明书

本发明公开了一种易于更换的新型滚刀刀具系统及其安装方法，解决的技术问题是目前的盘形滚刀拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化。本发明包括刀座，刀座内设有刀轴座，刀轴座上设有滚刀，刀轴座上设有锁紧装置；所述的锁紧装置包括螺杆和滑块，螺杆上端与滑块连接，螺杆下端与刀轴座连接。本发明使得滚刀的安装、锁紧及拆除过程更加简单，便于实现刀具更换的自动化，为高效安全的“机器换人”作业模式实现刀具检测与换刀作业提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道掘进机用易于更换的新型滚刀刀具系统及其安装方法。

背景技术

全断面掘进机施工过程中刀具消耗大、更换频繁，刀具检测及换刀作业时间占隧道施工周期的10%以上，现有刀具检测与换刀工作主要依赖人工作业，大埋深、高水压等施工环境下作业安全隐患大，易出现人员伤亡等重大安全事故。据统计，近70%的隧道施工安全事故都与人工换刀作业直接相关，“检测难、换刀险”的国际性行业难题已成为制约复杂地质条件下隧道施工安全与效率的瓶颈。目前巨大的地铁、公路、铁路等隧道的市场需求对全断面掘进装备的施工效率及安全性提出了更高的要求。

目前盾构机、TBM的盘形滚刀主要由C形块和螺栓连接的方式固定在刀座上，这种方式虽然有较高的可靠性，但拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化。因此，以高效安全的“机器换人”作业模式实现刀具检测与换刀作业势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是目前的盘形滚刀拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化，提供一种易于更换的新型滚刀刀具系统及其安装方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种易于更换的新型滚刀刀具系统，包括刀座，刀座内设有刀轴座，刀轴座上设有滚刀，刀轴座上设有锁紧装置；所述的锁紧装置包括螺杆和滑块，螺杆上端与滑块连接，螺杆下端与刀轴座连接。

所述的刀座上设有限位块，限位块外侧设有V号楔形面；所述的刀轴座上设有刀轴滑槽，滑块设置在刀轴滑槽内。

所述的螺杆下端为球面、圆锥面或圆柱面，螺杆下端与刀轴座连接。

所述的滑块上设有VI号楔形面，VI号楔形面与V号楔形面相配合。

所述的螺杆与滑块螺纹连接。

所述的滑块上部设有圆柱槽，螺杆的上端穿过滑块后伸进圆柱槽。

所述的刀轴座两端设有突出块，突出块外表面为I号楔形面，突出块上表面为II号楔形面。

所述的刀座为圆柱筒，刀座的内壁上设有凸环，凸环和限位块之间形成限位滑槽；所述限位滑槽的底面为III号楔形面，限位滑槽的上侧面为IV号楔形面；所述的III号楔形面与I号楔形面相配合，IV号楔形面与II号楔形面相配合。

一种易于更换的新型滚刀刀具系统的安装方法，包括以下步骤：①滚刀的安装：首先将带有滚刀的刀轴座装入刀座内，到达限定位置时旋转刀轴座，直至刀轴座在刀座中处于卡紧状态；

②锁紧装置的锁紧：转动锁紧装置上的螺杆，使滑块在刀轴座上的刀轴滑槽内移动，当滑块处于伸出并到达限定位置时会抵住刀座上的V号楔形面，从而使刀轴座与刀座处于紧配合的状态。

步骤①所述的刀轴座在刀座中处于卡紧状态时，使刀轴座上的I号楔形面与刀座上III号楔形面配合，刀轴座上的II号楔形面与刀座上IV号楔形面配合，直至刀轴座在刀座中处于卡紧状态。

本发明将滚刀刀具系统设计为三部分，分别为刀座、刀具和锁紧装置，完全改变了传统的刀具系统结构，使得滚刀的安装、锁紧及拆除过程更加简单，便于实现刀具更换的自动化，为高效安全的“机器换人”作业模式实现刀具检测与换刀作业提供技术支撑。

附图说明