[发明专利]旋切刀具

说明书

本发明为一种旋切刀具，包括环形的固定板、驱动组件以及旋切刀圈，驱动组件能转动地穿设在固定板内，驱动组件与旋切刀圈连接并能驱动旋切刀圈旋转。本发明中的旋切刀具通过实现自驱动能力，可显著提高旋切破岩效率。

技术领域

本发明是关于隧道掘进技术领域，尤其涉及一种旋切刀具。

背景技术

刀具是隧道掘进装备的牙齿，常见的刀具有用于TBM和盾构机的盘型滚刀、用于采煤机和悬臂掘进机的截齿。盘型滚刀刀圈与岩石接触产生摩擦力从而实现回转，且其转速很低，主要依靠正向推力将岩石压溃实现破岩。随着破岩技术的发展，旋切破岩相比正推破岩具有更高的效率，但目前采用旋切破岩的相关研究使用的刀具仍以盘型滚刀结构为主，相关研究表明，采用旋切破岩时刀具需要更高的回转速度，对岩石进行持续切削，可以获得更高的破岩比能，但相关刀具的设计方法和研究内容较为空白。因此设计一种适用于旋切破岩理论的新型刀具十分必要。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种旋切刀具，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋切刀具，通过实现自驱动能力，可显著提高旋切破岩效率。

本发明的目的是这样实现的，一种旋切刀具，包括：

环形的固定板；

驱动组件，其能转动地穿设在固定板内；

以及旋切刀圈，驱动组件与旋切刀圈连接并能驱动旋切刀圈旋转。

在本发明的一较佳实施方式中，驱动组件包括驱动轴以及设在驱动轴一端的连接板，在驱动轴上且位于连接板和固定板之间套设有轴承，轴承的外圈与固定板固接，轴承的内圈与驱动轴周向固定并与连接板固接，旋切刀圈套设在轴承的外侧并与连接板固接。

在本发明的一较佳实施方式中，在固定板的板面上开设有与其内孔连通且孔径增大的阶梯孔，阶梯孔能与轴承中的滚珠相连通；在固定板上开设有注油孔和平衡孔，注油孔和平衡孔均与阶梯孔连通，注油孔用于安装注油装置，平衡孔内用于安装透气塞。

在本发明的一较佳实施方式中，在驱动轴和固定板之间夹设有第一旋转密封环，在连接板上开设有安装孔，驱动轴的端部伸入安装孔内并在驱动轴和安装孔的孔壁之间夹设有第一密封圈，在旋切刀圈的内壁和固定板的外壁之间夹设有第二旋转密封环。

在本发明的一较佳实施方式中，旋切刀圈包括环形的刀圈本体以及设在刀圈本体外侧并沿其轴向间隔设置的至少两个环形刀刃，刀圈本体套设在轴承的外侧并与连接板固接。

在本发明的一较佳实施方式中，在驱动轴内开设有贯穿其两端的中心高压水通道，在连接板内开设有能与高压水通道连通的空腔，在连接板内还设有与空腔连通的第一高压水通道，在旋切刀圈内开设有至少一个第二高压水通道，第二高压水通道能与第一高压水通道以及相邻两个环形刀刃之间的间隔区域连通。

在本发明的一较佳实施方式中，在连接板内沿驱动轴的周向开设有多个第一高压水通道，在连接板的外周壁开设有环形槽，各第一高压水通道均与环形槽连通；在旋切刀圈内沿其周向开设有多个中间水通道，中间水通道与环形槽连通，并与各第二高压水通道均连通。

在本发明的一较佳实施方式中，在连接板和旋切刀圈之间且位于环形槽的两侧分别夹设有第二密封圈和第三密封圈。

在本发明的一较佳实施方式中，在中心高压水通道内设有第一止逆阀，在第二高压水通道内设有第二止逆阀。

在本发明的一较佳实施方式中，旋切刀圈的轴线平行并偏离驱动轴的轴线设置。

在本发明的一较佳实施方式中，旋切刀圈的第一端和第二端分别靠近连接板和固定板设置，每个环形刀刃均由旋切刀圈的第一端向第二端倾斜向外设置，且各环形刀刃的外侧端直径由旋切刀圈的第一端向第二端逐渐增大。