[发明专利]一种基于机器操作的TBM滚刀刀座结构

说明书

本发明属于隧道掘进装备技术领域，提供了一种基于机器操作的新型TBM滚刀刀座结构，主要由刀箱、滚刀、滚刀安装架、卡紧装置、升降拨动装置和抓杆组成。本发明的新型TBM滚刀刀座结构与TBM机器换刀任务相适应，代替目前应用广泛的的人工换刀。解决了换刀过程中棘手的问题，缩短了换刀的时间、提高了效率、降低了成本，而且避免了人工换刀的危险性问题，提高了换刀的安全性。

技术领域

本发明提供了一种基于机器操作的TBM滚刀刀座结构，属于隧道掘进装备技术领域。

背景技术

目前全断面硬岩掘进机(TBM)是国内外最先进的隧道施工方法。其主要依靠TBM刀盘上装的滚刀对岩石进行挤压破碎，来实现隧道的掘进。而复杂的地质类型、硬度大的岩石使滚刀在破岩的过程中极易磨损，影响破岩的效率从而降低隧道掘进的效率。所以，对磨损的滚刀进行更换成为了TBM隧道掘进过程中不可或缺的一道工序。目前最常用的换刀方式是人工换刀，而人工换刀耗时长、效率低、危险性高。换刀时间越长，TBM停机时间越长，隧道掘进的工期就要延长，施工的成本就越高。而且工人要进入到隧道前段的刀盘处进行换刀工作，危险性大，严重威胁着工人的安全。因此，研制一种基于机器操作的TBM滚刀刀座结构可靠地实现TBM的自动换刀任务，是十分必要的。

为简化机器换刀的任务，缩短换刀的时间，提高隧道施工的效率，降低施工的经济成本同时保障施工人员的人身安全，发明了一种基于机器操作的TBM滚刀刀座结构。

发明内容

本发明基于机器换刀的工作特点，针对人工换刀方式效率低、成本高、危险性大的问题，发明了一种基于机器操作的TBM滚刀刀座结构来配合换刀机器和末端执行器来实现机械化换刀任务。从而简化换刀任务、缩短换刀时间、提高换刀效率、降低换刀成本。为实现以上的功能要求。

本发明的技术方案：

一种基于机器操作的TBM滚刀刀座结构，包括刀箱1、滚刀2、滚刀安装架3、卡紧装置4、升降拨动装置5和抓杆6；

所述的刀箱1，主要由刀箱侧板和刀箱连接板拼接而成，两刀箱侧板相对布置，通过两个相对布置的连接板相连接；刀箱侧板下部的内侧型面与滚刀安装架3的侧板型面相适应，在TBM滚刀安装时起到限位作用；刀箱侧板上部加工出凹槽，凹槽的形状与卡耳4-5的弧面形状相适应，保证滚刀装配体可靠的固定、传力和受力；

所述的滚刀2与滚刀安装架3通过螺栓相连接，实现滚刀2的安装；

所述的滚刀安装架3包括侧板、中间连接板和上部支撑架，侧板上开有孔，用于连接滚刀安装架3与滚刀2；侧板通过中间连接板与上部支撑架上下配合，并通过螺钉连接在一起；上部支撑架将两中间连接板连为一体，滚刀安装架3 各部分相互连接为一个整体；上部支撑架上设有螺纹孔和弧面台；螺纹孔位于上部支撑架顶面的两边和中间位置，分别用于实现上部支撑架与防护板4-3和导轨架5-1的连接；弧面台上的弧面形状与卡耳4-5的弧面形状相适应，用于支撑卡耳4-5并实现力的传递；

所述的卡紧装置4包括支撑板4-1、连接销轴4-2、防护板4-3、拨块4-4 和卡耳4-5；支撑板4-1焊接在滚刀安装架3的上部支撑架上，对其他部分起到支撑作用；卡耳4-5通过其上开设的孔与连接销轴4-2相配合，构成转动副，实现卡耳4-5绕连接销轴4-2转动自由度；连接销轴4-2两端与支撑板4-1的孔相配合，并在两端用螺钉固定；拨块4-4通过螺钉与卡耳4-5相连接，通过拨动拨块4-4实现卡耳4-5的张合运动；防护板4-3通过螺钉与滚刀安装架3的上部支撑架相连接，避免粉尘与碎石进入，影响卡耳4-5的张合运动；