[发明专利]一种新型滚刀刀具系统及其安装方法

说明书

本发明公开了一种新型滚刀刀具系统及其安装方法，解决的技术问题是目前的盘形滚刀拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化。本发明包括刀筒，刀筒内设有刀具，与刀具、刀筒相配合设有刀具锁紧机构，所述刀具与刀筒之间通过楔形面配合。本发明将刀具系统设计为三部分，分别为刀筒、刀具和刀具锁紧机构，完全改变了传统的刀具系统结构，使得滚刀的安装、锁紧及拆除过程更加简单，不需要拧动各种螺丝以实现刀具的松动，便于实现刀具更换的自动化，为高效安全的“机器换人”作业模式实现刀具检测与换刀作业提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道掘进机用新型滚刀刀具系统及其安装方法。

背景技术

全断面掘进机施工过程中刀具消耗大、更换频繁，刀具检测及换刀作业时间占隧道施工周期的10%以上，现有刀具检测与换刀工作主要依赖人工作业，大埋深、高水压等施工环境下作业安全隐患大，易出现人员伤亡等重大安全事故。据统计，近70%的隧道施工安全事故都与人工换刀作业直接相关，“检测难、换刀险”的国际性行业难题已成为制约复杂地质条件下隧道施工安全与效率的瓶颈。目前巨大的地铁、公路、铁路等隧道的市场需求对全断面掘进装备的施工效率及安全性提出了更高的要求。

目前盾构机、TBM的盘形滚刀主要由C形块和螺栓连接的方式固定在刀座上，这种方式虽然有较高的可靠性，但拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化。因此，以高效安全的“机器换人”作业模式实现刀具检测与换刀作业势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是目前的盘形滚刀拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化，提供一种新型滚刀刀具系统及其安装方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种新型滚刀刀具系统，包括刀筒，刀筒内设有刀具，与刀具、刀筒相配合设有刀具锁紧机构，所述刀具与刀筒之间通过楔形面配合。

所述的刀筒为圆柱筒，刀筒的内壁上设有凸环和限位块，凸环和限位块之间形成限位滑槽。

所述限位块一侧与刀筒连接，另一侧设有减重槽；所述刀筒的内壁上还设有卡接槽，卡接槽的上侧面为VI号楔形面。刀具锁紧机构的滑块伸进卡接槽内；所述限位滑槽的底面为V号楔形面，限位滑槽的上侧面为IV号楔形面。刀具装入刀筒后以凸环为支撑在限位滑槽内滑动。

所述刀具包括盘形滚刀和刀轴座，所述的刀轴座上设有刀轴槽，盘形滚刀的刀轴伸进刀轴槽内。

所述刀轴槽的槽口设有刀轴座挡板。

所述刀轴座的相对两侧设有突出块，突出块的侧面为I号楔形面，突出块的上部为II号楔形面，刀轴座的另外两侧上设有III号楔形面。

所述的刀具锁紧机构包括卡块，与卡块滑动配合设有滑块，滑块上设有卡盘，卡盘中间设有旋转轴，卡盘上设有卡板。

所述的卡块上设有I号滑槽和II号滑槽，I号滑槽和II号滑槽对称设置，所述的滑块包括I号滑块和II号滑块，I号滑块与I号滑槽相配合，II号滑块与II号滑槽相配合；卡盘与I号滑块、II号滑块通过螺纹配合。

所述的卡块下部设有卡腿，卡腿上设有VII号楔形面。

所述的滑块外侧设有卡结块，卡结块外侧设有VIII号楔形面。

一种新型滚刀刀具系统的安装方法，包括以下步骤：①刀具的安装：首先将刀具装入刀筒内，到达限定位置时旋转刀具，直至刀具在刀筒中处于卡紧状态；

②刀具锁紧机构的安装：刀具安装完成后，将刀具锁紧机构装入刀筒内，使刀具锁紧机构锁紧刀具，防止刀具松动；

③刀具的卡紧：刀具锁紧机构安装后，通过旋转卡盘使刀具锁紧机构被锁紧，以此达到刀具、刀具锁紧机构与刀筒始终处于紧配合状态。