[实用新型]防止边刮刀脱落的盾构机刀盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及盾构机刀具，特别是一种防止边刮刀脱落的盾构机刀盘，。 

背景技术

随着我国地铁工程的快速发展，盾构法修建隧道技术得到了广泛的应用。盾构在上软下硬地层中施工，刀具磨耗严重，容易破损、脱落。掘进中一旦出现这类情况，将导致刀盘扭矩上升，盾构推进困难，甚至无法施工而被迫开舱换刀。这就容易引起开挖面坍塌，给整个工程的工期、造价带来严重的影响，甚至威胁施工人员的安全。因此，深入研究上软下硬地层盾构边刮刀脱落特征、规律，寻求降低盾构刀具不脱落的方法，对上软下硬地层盾构不换刀掘进的最长距离就具有重大意义。 

目前，盾构机滚刀刀盘边刮刀都是直接采用11颗M24×60强度等级为12.9的螺栓固定在刀盘辐条两侧，每根辐条安装左、右2把，整个刀盘共12把边刮刀，如图1所示。盾构机边刮刀主要用于对抗挖掘硬岩、大颗粒砾石等产生的剧烈冲击，同时起保护边滚刀和刀盘的作用。但在硬岩掘进时，一般每掘进两三环会出现边刮刀定位螺栓孔丝牙大量损坏，固定螺栓掉落而导致边刮刀脱落边刮刀脱落的现象。其主要原因在于边刮刀是采用螺栓固定，安装在辐条右侧的边刮刀，在刀盘顺时针旋转时，切削力F_切完全施加在带有耐磨材料的刀刃上，刀刃切削破碎岩石，切削力F_切所产生的力矩主要通固定刀具的11颗M24×60螺栓提供的拉力F'去平衡，拉力大量施加在螺栓上， 容易崩断螺栓或者破坏螺栓孔内丝牙；同理，安装在辐条左边的边刮刀，刀盘在逆时针旋转时，因提供切削力的反力矩，容易崩断固定左边刮刀的螺栓或者破坏螺栓孔内丝牙。破坏后螺栓孔需重新扩孔攻丝，会导致丝孔越来越大，同时刮刀上沉孔尺寸也需再次扩大，给更换刀具带来巨大的困难。 

发明内容

本实用新型根据现有技术的不足提供一种防止边刮刀脱落的盾构机刀盘，该刀盘限制边刮刀刀刃向切削力方向位移，而且不会影响边刮刀的拆装，工艺简单便于操作，确保安全节约成本。 

本实用新型进一步的技术方案：所述一种防止边刮刀脱落的盾构机刀盘，包括刀盘体，在刀盘体分布有多个盾构辐条、边滚刀、滚刀和边刮刀，所述边刮刀安装在每个盾构辐条的两侧，其特征在于：在每个边刮刀刀刃背侧设有金属挡块，每个金属挡块焊接在对应的盾构辐条上，且高度低于每个边刮刀的刀刃高度。 

本实用新型进一步的技术方案：在每个边刮刀与盾构辐条的连接螺孔内安装有螺栓螺纹套，且每个边刮刀的固定螺栓与螺栓螺纹套螺纹连接。 

本实用新型较优技术方案：所述金属挡块采用Q235金属挡块，且高度低于边刮刀刃口12-16mm。 

本实用新型较优技术方案：所述每个连接螺孔内的螺栓螺纹套是将原螺孔扩孔后安装在原螺孔内，螺栓螺纹套型号为M24×60。 

本实用新型在边刮刀刀刃背侧增加挡块，限制刀刃向切削力方向位移，而且将原本边刮刀螺栓孔括孔后增加螺纹套并通过螺纹套连接，既具备良好的分担螺栓的抗拉力，防止出现坏牙坏丝、断螺栓、 螺栓松动现象，即使出现坏牙坏丝的现象，只需要更换螺纹套便可，避免了螺栓脱落，确保盾构机的工作效率、工程进展及工程的经济效益。 

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图； 

图2是定位螺栓孔及螺栓螺纹套布置示意图； 

图3是本实用新型的挡块焊接位置示意图。 

图中：1—刀盘体，2—盾构辐条，3—边滚刀，4—滚刀，5—金属挡块，6—边刮刀，7—螺栓螺纹套。 

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。图1、3中，所述一种防止边刮刀脱落的盾构机刀盘，包括刀盘体1，在刀盘体1分布有多个盾构辐条2、边滚刀3、滚刀4和边刮刀6，所述边刮刀6安装在每个盾构辐条2的两侧，其特征在于：在每个边刮刀6刀刃背侧设有金属挡块5，每个金属挡块5焊接在对应的盾构辐条2上，分担边刮刀6受到的切削力，防止边刮刀脱落。焊接挡块5时技术要求挡块低于边刮刀6刃口，避免影响边刮刀6的正常使用。所述金属挡块5采用Q235金属挡块，且高度低于边刮刀6刃口12-16mm，保证边刮刀6刀刃完全接触切削岩面，根据实践经验数据，挡块5顶面低于边刮刀6刃口15mm效果最好。