一种盾构滚刀及其装配方法与流程

1.本发明涉及盾构滚刀技术领域，具体涉及一种盾构滚刀及其装配方法。


背景技术：

2.盾构机一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
3.根据盾构刀具的切削原理，盾构机在软土掘进主要依靠齿刀、刮刀切削土体，而在岩石地层主要依靠盾构滚刀切削土体；现有的盾构滚刀的刀圈多仅仅通过定位环进行卡合固定，增加了刀圈的安装难度，同时刀圈安装后不便于更换。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种盾构滚刀及其装配方法，解决以下技术问题：
5.现有的盾构滚刀的刀圈多仅仅通过定位环进行卡合固定，增加了刀圈的安装难度，同时刀圈安装后不便于更换。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种盾构滚刀及其装配方法，包括：
8.刀轴，所述刀轴的外侧装配有刀毂；
9.刀毂，所述刀毂的两端通过端盖安装有轴承组件；
10.副刀圈，所述刀毂的外侧的安装槽内设置有副刀圈，所述副刀圈的外侧设置有耐磨保护层，所述副刀圈包括：第一副刀圈和第二副刀圈，所述第一副刀圈和第二副刀圈之间通过螺钉固定，所述副刀圈的一侧设置有定位环，所述定位环覆盖螺钉端部；
11.主刀圈，所述主刀圈设置于第一副刀圈和第二副刀圈拼接形成的安装槽内。
12.作为本发明进一步的方案：还包括：
13.自压力调节油囊，所述刀轴的内部设置有自压力调节油囊；注油组件，所述注油组件位于自压力调节油囊的外侧，所述注油组件连接到刀毂。
14.作为本发明进一步的方案：自压力调节油囊包括：
15.管状油囊，所述管状油囊的内侧滑动连接有推油活塞；推油活塞，所述推油活塞的一侧设置有润滑油，所述推油活塞的另一侧设置有压力传感器；
16.推油伸缩杆，所述推油伸缩杆的端部连接到压力传感器。
17.作为本发明进一步的方案：注油组件包括：
18.注油推管，所述注油推管连接于管状油囊的外侧；
19.导油管，所述导油管贯穿于刀轴的内部并延伸至刀毂一侧的进油槽一侧，所述注油推管的端部连接有导油管。
20.作为本发明进一步的方案：注油组件还包括：
21.重力活塞推板，所述注油推管的内部设置有重力活塞推板，所述重力活塞推板的内部嵌入有重力球；
22.补油管，所述注油推管的一侧连接有补油管，所述补油管的端部通过连接管连接到管状油囊的一侧。
23.作为本发明进一步的方案：所述注油推管与补油管的连接处位于重力活塞推板和导油管之间。
24.作为本发明进一步的方案：所述轴承组件包括：相对设置的第一斜锥轴承组和第二斜锥轴承组；所述轴承组件和端盖之间安装有浮动密封环。
25.作为本发明进一步的方案：所述定位环的底端嵌入于刀毂外侧的卡槽内。
26.作为本发明进一步的方案：一种盾构滚刀的装配方法,其特征在于，包括以下步骤：
27.s1：将刀轴套入刀毂内；
28.s2：将浮动密封环压入固定端盖的卡槽内，将固定端盖安装在刀轴上，使得浮动密封环压入刀毂的槽体内，将固定端盖固定；
29.s3：将第一副刀圈安装到刀毂外侧，将主刀圈安装到第一副刀圈的安装槽内；
30.s4：将第二副刀圈安装到第一副刀圈的一侧，通过螺钉将第一副刀圈和第二副刀圈固定，再将定位环安装到第二副刀圈的一侧，使得定位环将螺钉安装位置覆盖；
31.s5：往刀毂的内部注入润滑油。
32.作为本发明进一步的方案：所述步骤s包括以下步骤：
33.管状油囊内注入一定润滑油，推油伸缩杆推动推油活塞移动；
34.推油活塞一侧的油液通过连接管和补油管流入到注油推管的内部，并通过导油管流入到刀毂的内部。
35.本发明的有益效果：
36.本发明第一副刀圈和第二副刀圈之间通过螺钉固定，刀圈的一侧设置有定位环，定位环覆盖螺钉端部；第一副刀圈和第二副刀圈拼接形成的安装槽内设置有主刀圈，便于将主刀圈牢固的卡入到第一副刀圈和第二副刀圈拼接形成的安装槽内；同时，通过螺钉将第一副刀圈和第二副刀圈固定，再将定位环安装到第二副刀圈的一侧，使得定位环将螺钉安装位置覆盖，螺钉的设置可将第一副刀圈和第二副刀圈牢固固定，同时，定位环可将刀圈牢固的卡在刀毂外侧，定位环也将螺钉安装位置覆盖，避免螺钉的松脱。
附图说明
37.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
38.图1是本发明的结构示意图；
39.图2是本发明的侧视图；
40.图3是本发明主刀圈的结构示意图；
41.图4是本发明自压力调节油囊和注油组件的结构示意图。
42.图中：1、端盖；2、有耐磨保护层；3、第二斜锥轴承组；4、刀轴；5、浮动密封环；6、第一副刀圈；7、第二副刀圈；8、螺钉；9、定位环；10、刀毂；11、自压力调节油囊；1101、管状油
囊；1102、推油活塞；1103、压力传感器；1104、推油伸缩杆；12、主刀圈；13、注油组件；1301、重力活塞推板；1302、重力球；1303、连接管；1304、注油推管；1305、补油管；1306、导油管；14、第一斜锥轴承组。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
44.请参阅图1-4所示，本发明为一种盾构滚刀及其装配方法，包括：
45.刀轴4，刀轴4的外侧装配有刀毂10；
46.刀毂10，刀毂10的两端通过端盖1安装有轴承组件；
47.副刀圈，所述刀毂10的外侧的安装槽内设置有副刀圈，所述副刀圈的外侧设置有耐磨保护层2，所述副刀圈包括：第一副刀圈6和第二副刀圈7，所述第一副刀圈6和第二副刀圈7之间通过螺钉8固定，所述副刀圈的一侧设置有定位环9，所述定位环9覆盖螺钉8端部；
48.主刀圈12，所述主刀圈12设置于第一副刀圈6和第二副刀圈7拼接形成的安装槽内。
49.具体的，将刀轴4套入刀毂10内，将固定端盖1固定，将第一副刀圈6安装到刀毂10外侧，将主刀圈12安装到第一副刀圈6的安装槽内，将第二副刀圈7安装到第一副刀圈6的一侧，便于将主刀圈12牢固的卡入到第一副刀圈6和第二副刀圈7拼接形成的安装槽内；同时，通过螺钉8将第一副刀圈6和第二副刀圈7固定，再将定位环9安装到第二副刀圈7的一侧，使得定位环9将螺钉8安装位置覆盖，螺钉8的设置可将第一副刀圈6和第二副刀圈7牢固固定，同时，定位环9可将刀圈牢固的卡在刀毂10外侧，定位环9也将螺钉8安装位置覆盖，避免螺钉8的松脱。
50.在本发明其中一个实施例中，还包括：
51.自压力调节油囊11，刀轴4的内部设置有自压力调节油囊11；注油组件13，注油组件13位于自压力调节油囊11的外侧，注油组件13连接到刀毂10。
52.具体的，通过刀轴4的内部设置有自压力调节油囊11,注油组件13连接到刀毂10,自压力调节油囊11可将油液推杆注油组件13注入到刀毂10。
53.在本发明其中一个实施例中，自压力调节油囊11包括：
54.管状油囊1101，管状油囊1101的内侧滑动连接有推油活塞1102；推油活塞1102，推油活塞1102的一侧设置有润滑油，推油活塞1102的另一侧设置有压力传感器1103；
55.推油伸缩杆1104，推油伸缩杆1104的端部连接到压力传感器1103。
56.具体的，推油伸缩杆1104推杆压力传感器1103连接到推油活塞1102，当推油活塞1102移动时，压力传感器1103检测的压力减小，此时，推油伸缩杆1104推出量增加，使得压力传感器1103和推油活塞1102一起向前推动，保证推油活塞1102对管状油囊1101内油液的推动。
57.在本发明其中一个实施例中，注油组件13包括：
58.注油推管1304，注油推管1304连接于管状油囊1101的外侧；
59.导油管1306，导油管1306贯穿于刀轴4的内部并延伸至刀毂10一侧的进油槽一侧，注油推管1304的端部连接有导油管1306。
60.优选的，注油组件13还包括：
61.重力活塞推板1301，注油推管1304的内部设置有重力活塞推板1301，重力活塞推板1301的内部嵌入有重力球1302；补油管1305，注油推管1304的一侧连接有补油管1305，补油管1305的端部通过连接管1303连接到管状油囊1101的一侧。
62.具体的，当盾构滚刀高速旋转时，注油推管1304内的油液在离心力的作用下向着刀毂10的方向移动；同时，重力活塞推板1301和重力球1302也在离心力的作用下向着刀毂10的方向移动，注油推管1304内的油液在重力活塞推板1301的推动下更好的流向刀毂10。
63.便于在盾构滚刀高速旋转，增加刀毂10内部的润滑油的注入，可减小刀毂10、第一斜锥轴承组14、第二斜锥轴承组3和浮动密封环5之间的摩擦，避免内部封闭腔体压力的增加；增加润滑作用，延长刀具使用寿命，也避免腔体内部润滑油在使用过程中产生高温下快速挥发，使得第一斜锥轴承组14和第二斜锥轴承组3之间的摩擦增大的情况。
64.在本发明其中一个实施例中，注油推管1304与补油管1305的连接处位于重力活塞推板1301和导油管1306之间。
65.具体的，管状油囊1101内的油液通过连接管1303和补油管1305可快速流入到注油推管1304内，油液被压入重力活塞推板1301靠近刀毂10的一侧，便于重力活塞推板1301将油液推入刀毂10内部。
66.在本发明其中一个实施例中，轴承组件包括：相对设置的第一斜锥轴承组14和第二斜锥轴承组3；轴承组件和端盖1之间安装有浮动密封环5。
67.在本发明其中一个实施例中，定位环9的底端嵌入于刀毂10外侧的卡槽内。
68.实施例二
69.请参阅图1-4所示，一种盾构滚刀的装配方法,其特征在于，包括以下步骤：
70.s1：将刀轴4套入刀毂10内；
71.s2：将浮动密封环5压入固定端盖1的卡槽内，将固定端盖1安装在刀轴4上，使得浮动密封环5压入刀毂10的槽体内，将固定端盖1固定；
72.s3：将第一副刀圈6安装到刀毂10外侧，将主刀圈12安装到第一副刀圈6的安装槽内；
73.s4：将第二副刀圈7安装到第一副刀圈6的一侧，通过螺钉8将第一副刀圈6和第二副刀圈7固定，再将定位环9安装到第二副刀圈7的一侧，使得定位环9将螺钉8安装位置覆盖；
74.s5：往刀毂10的内部注入润滑油。
75.在本发明其中一个实施例中，步骤s5包括以下步骤：
76.管状油囊1101内注入一定润滑油，推油伸缩杆1104推动推油活塞1102移动；
77.推油活塞1102一侧的油液通过连接管1303和补油管1305流入到注油推管1304的内部，并通过导油管1306流入到刀毂10的内部。
78.具体的，当盾构滚刀高速旋转时，注油推管1304内的油液在离心力的作用下向着刀毂10的方向移动；同时，重力活塞推板1301和重力球1302也在离心力的作用下向着刀毂10的方向移动，注油推管1304内的油液在重力活塞推板1301的推动下更好的流向刀毂10，
便于在盾构滚刀高速旋转，增加刀毂10内部的润滑油的注入，可减小刀毂10、第一斜锥轴承组14、第二斜锥轴承组3和浮动密封环5之间的摩擦，避免内部封闭腔体压力的增加；增加润滑作用，延长刀具使用寿命，也避免腔体内部润滑油在使用过程中产生高温下快速挥发，使得第一斜锥轴承组14和第二斜锥轴承组3之间的摩擦增大的情况。
79.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
80.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
81.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种盾构滚刀，其特征在于，包括：刀轴(4)，所述刀轴(4)的外侧装配有刀毂(10)；刀毂(10)，所述刀毂(10)的两端通过端盖(1)安装有轴承组件；副刀圈，所述刀毂(10)的外侧的安装槽内设置有副刀圈，所述副刀圈的外侧设置有耐磨保护层(2)，所述副刀圈包括：第一副刀圈(6)和第二副刀圈(7)，所述第一副刀圈(6)和第二副刀圈(7)之间通过螺钉(8)固定，所述副刀圈的一侧设置有定位环(9)，所述定位环(9)覆盖螺钉(8)端部；主刀圈(12)，所述主刀圈(12)设置于第一副刀圈(6)和第二副刀圈(7)拼接形成的安装槽内。2.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀,其特征在于，还包括：自压力调节油囊(11)，所述刀轴(4)的内部设置有自压力调节油囊(11)；注油组件(13)，所述注油组件(13)位于自压力调节油囊(11)的外侧，所述注油组件(13)连接到刀毂(10)。3.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀,其特征在于，自压力调节油囊(11)包括：管状油囊(1101)，所述管状油囊(1101)的内侧滑动连接有推油活塞(1102)；推油活塞(1102)，所述推油活塞(1102)的一侧设置有润滑油，所述推油活塞(1102)的另一侧设置有压力传感器(1103)；推油伸缩杆(1104)，所述推油伸缩杆(1104)的端部连接到压力传感器(1103)。4.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀,其特征在于，注油组件(13)包括：注油推管(1304)，所述注油推管(1304)连接于管状油囊(1101)的外侧；导油管(1306)，所述导油管(1306)贯穿于刀轴(4)的内部并延伸至刀毂(10)一侧的进油槽一侧，所述注油推管(1304)的端部连接有导油管(1306)。5.根据权利要求4所述的一种盾构滚刀,其特征在于，注油组件(13)还包括：重力活塞推板(1301)，所述注油推管(1304)的内部设置有重力活塞推板(1301)，所述重力活塞推板(1301)的内部嵌入有重力球(1302)；补油管(1305)，所述注油推管(1304)的一侧连接有补油管(1305)，所述补油管(1305)的端部通过连接管(1303)连接到管状油囊(1101)的一侧。6.根据权利要求5所述的一种盾构滚刀,其特征在于，所述注油推管(1304)与补油管(1305)的连接处位于重力活塞推板(1301)和导油管(1306)之间。7.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀,其特征在于，所述轴承组件包括：相对设置的第一斜锥轴承组(14)和第二斜锥轴承组(3)；所述轴承组件和端盖(1)之间安装有浮动密封环(5)。8.根据权利要求1所述的一种盾构滚刀,其特征在于，所述定位环(9)的底端嵌入于刀毂(10)外侧的卡槽内。9.一种盾构滚刀的装配方法,其特征在于，包括以下步骤：s1：将刀轴(4)套入刀毂(10)内；s2：将浮动密封环(5)压入固定端盖(1)的卡槽内，将固定端盖(1)安装在刀轴(4)上，使得浮动密封环(5)压入刀毂(10)的槽体内，将固定端盖(1)固定；s3：将第一副刀圈(6)安装到刀毂(10)外侧，将主刀圈(12)安装到第一副刀圈(6)的安
装槽内；s4：将第二副刀圈(7)安装到第一副刀圈(6)的一侧，通过螺钉(8)将第一副刀圈(6)和第二副刀圈(7)固定，再将定位环(9)安装到第二副刀圈(7)的一侧，使得定位环(9)将螺钉(8)安装位置覆盖；s5：往刀毂(10)的内部注入润滑油。10.根据权利要求9所述的一种盾构滚刀的装配方法,其特征在于，所述步骤s5包括以下步骤：管状油囊(1101)内注入一定润滑油，推油伸缩杆(1104)推动推油活塞(1102)移动；推油活塞(1102)一侧的油液通过连接管(1303)和补油管(1305)流入到注油推管(1304)的内部，并通过导油管(1306)流入到刀毂(10)的内部。

技术总结
本发明公开了一种盾构滚刀及其装配方法，包括：刀轴，所述刀轴的外侧装配有刀毂；刀毂，所述刀毂的两端通过端盖安装有轴承组件；副刀圈，所述刀毂的外侧的安装槽内设置有副刀圈，所述副刀圈的外侧设置有耐磨保护层，所述副刀圈包括：第一副刀圈和第二副刀圈，所述第一副刀圈和第二副刀圈之间通过螺钉固定，所述副刀圈的一侧设置有定位环，所述定位环覆盖螺钉端部；便于将主刀圈牢固的卡入到第一副刀圈和第二副刀圈拼接形成的安装槽内；同时，定位环可将刀圈牢固的卡在刀毂外侧，定位环也将螺钉安装位置覆盖，避免螺钉的松脱。避免螺钉的松脱。避免螺钉的松脱。


技术研发人员：王春 吴玉程 罗来马 张少华 巩文彬 李文东 陈磊
受保护的技术使用者：安徽铜都流体科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/8/9