[发明专利]一种盾构机及其换刀装置

权利要求书

1.一种盾构机的换刀装置，用于更换刀盘（9）上的刀具（10），其特征在于，包括：

换刀仓（11），所述换刀仓（11）具有刀具更换位和刀具存储位；

能够拆卸刀具和装配刀具的换刀机械臂，所述换刀机械臂设置在所述换刀仓（11）内，且所述换刀机械臂能够在所述刀具更换位和所述刀具存储位之间往复运动，且所述换刀机械臂在所述刀具更换位时能够拆卸所述刀盘（9）上的刀具（10），并能够运输至所述刀具存储位；所述换刀机械臂在所述刀具存储位时能够抓取待更换的刀具并能够运输至所述刀具更换位进行装配；

控制系统，所述控制系统用于控制所述换刀机械臂运动；

所述换刀机械臂和刀具存储位均设置在所述换刀仓内，并且所述刀具存储位可同时存放拆卸的刀具和待更换的刀具，且所述刀具存储位内存放的刀具能够升降，以将拆卸下的刀具上升至待更换的刀具在所述刀具存储位内存放时的所在位置；

所述换刀机械臂包括：

换刀机械手（8），所述换刀机械手（8）能够抓取和释放刀具，所述换刀机械手（8）与所述控制系统信号连接；

传动驱动机构，所述传动驱动机构带动所述换刀机械手（8）在所述刀具更换位与所述刀具存储位之间运动；

所述传动驱动机构包括：

用于带动所述换刀机械手（8）摆动的摆动组件，所述摆动组件一端与所述换刀机械手（8）铰接；

转动组件，所述转动组件用于带动所述换刀机械手（8）在水平面和竖直面转动的转动组件；

上下移动组件，所述上下移动组件用于带动所述换刀机械手（8）沿竖直方向移动；

所述摆动组件包括：

动幅臂（6），所述动幅臂（6）一端与所述换刀机械手（8）铰接；

摆动驱动件，所述摆动驱动件一端与所述换刀机械手（8）铰接，且所述动幅臂（6）和摆动驱动件与所述换刀机械手（8）的铰接点之间具有间隙，所述摆动驱动件与所述控制系统信号连接；

所述转动组件包括：

柱臂（3），所述动幅臂（6）和所述摆动驱动件的另一端均与所述柱臂（3）铰接，且所述动幅臂（6）和所述摆动驱动件与所述柱臂（3）的铰接点之间具有间隙；所述柱臂（3）的中心轴线垂直于所述刀盘（9）的中心轴线，且所述柱臂（3）能够绕所述刀盘（9）的中心轴线和所述柱臂（3）的中心轴线转动；

转动驱动件，所述转动驱动件驱动所述柱臂（3）转动，所述转动驱动件与所述控制系统信号连接。

2.根据权利要求1所述的盾构机的换刀装置，其特征在于，所述换刀仓（11）沿所述刀盘（9）轴向布置，且位于所述刀盘（9）远离盾构方向的一侧。

3.根据权利要求1所述的盾构机的换刀装置，其特征在于，所述上下移动组件包括：柱臂爬行机构（4），所述柱臂爬行机构（4）能够沿所述柱臂（3）的轴向移动的安装在所述柱臂（3）上，且所述动幅臂（6）和所述摆动驱动件均通过所述柱臂爬行机构（4）与所述柱臂（3）铰接；

爬行驱动件，所述爬行驱动件用于驱动所述柱臂爬行机构（4）沿所述柱臂（3）移动，且所述爬行驱动件与所述控制系统信号连接。

4.根据权利要求3所述的盾构机的换刀装置，其特征在于，所述摆动驱动件包括：

第一液压缸（5）和第二液压缸（7），且所述第一液压缸（5）一端与所述换刀机械手（8）铰接，所述第一液压缸（5）的另一端与所述第二液压缸（7）通过转向连接件铰接，所述第二液压缸（7）的另一端与所述柱臂爬行机构（4）铰接，所述第一液压缸（5）、所述第二液压缸（7）和所述转向连接件的轴线两两相交。

5.根据权利要求1-4任一项所述的盾构机的换刀装置，其特征在于，还包括刀具输送装置（1），所述刀具输送装置（1）用于将待更换的刀具输送至刀具存储位并能够将刀盘（9）上拆卸的刀具（10）输送至预设位置，且所述刀具存储位的刀具（10）沿竖直方向堆叠布置，并且能够沿竖直方向移动。

6.一种盾构机，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的换刀装置。