[发明专利]可有效分散轴承径向受力的滚刀

说明书

一种可有效分散轴承径向受力的滚刀，包括刀轴、刀轴上套设有第一轴承和第二轴承，在第一轴承和第二轴承的外部套设有刀体，在刀体的外部套设有刀圈，在第一轴承和第二轴承之间设有隔离件，刀体的轴向两端分别设置有第一刀盖和第二刀盖，第一刀盖的上部与刀体的一侧固定连接，第二刀盖的上部与刀体的另一侧固定连接；在第一刀盖的下端错位设置有用于密封第一轴承端面的第一密封圈，以及用于密封刀轴一侧外表面的第二密封圈；在第二刀盖的下端错位设置有用于密封第二轴承端面的第三密封圈，以及用于密封刀轴另一侧外表面的第四密封圈。本发明具有减轻各受力部件的形变增大刀体和刀轴之间的空间，以容纳更大接触面积的轴承滚子，或者容纳更多的不同种类轴承，具有可有效分散轴承径向受力的优点。

技术领域

本发明涉及盾构机的部件，尤其是一种可有效分散轴承径向受力的滚刀。

背景技术

盾构机的刀盘上安装有若干个滚刀，滚刀滚环在刀盘巨大的推力作用下，滚刀的刀圈楔入岩石，随着刀盘的转动滚刀被动旋转，滚刀一方面绕刀盘中心轴旋转，另一方面绕自身轴线自转；滚刀在刀盘的推力、扭矩作用下，在掌子面上切出一系列的同心圆沟槽，实现连续破岩。

现有的滚刀结构如图6所示，包括刀轴100、刀轴100上套设有两个的圆锥滚子轴承200、圆锥滚子轴承200的外部套设有刀体300、刀体300的外部套设有刀圈400，两个所述圆锥滚子轴承200之间设有间隙调节环500，所述刀轴100的轴向两端分别设置有左刀盖600和右刀盖700，所述左刀盖600和右刀盖700与所对应的圆锥滚子轴承200之间均设有浮动密封机构800。

滚刀的使用寿命直接影响到工程的施工进度、风险和工程施工成本，在隧道掘进机施工中滚刀的失效形式最主要的一点就是在工作环境无法达到几十只滚刀的均匀受力，容易造成部分滚刀的刀体和刀轴超强负荷下工作，将圆锥滚子轴承200的损坏。众所周知，如果增加刀体和刀轴之间的滚子数量，改善圆锥滚子轴承200的受力，放置更多的轴承滚子或增加刀体和刀轴之间滚子的受力面积，从而达到提高轴承使用寿命的目的。

如果将滚刀的整体外形尺寸变大，可以很容易地扩大滚刀放置圆锥滚子轴承200的空间，由于所有盾构机滚刀的外形安装尺寸基本统一，无法将滚刀整体外形尺寸变大，也不可能将所有盾构机停工将转盘和刀座整体改造来适应扩大刀体体积，所以在不改变滚刀外形尺寸的情况下，如何改善滚刀受力极为重要。

如何在不改变现有滚刀的外形尺寸的情况下，尽可能的增加刀体和刀轴之间滚子的受力面积，增加放置圆锥滚子轴承200的空间，以容置更多轴承滚子，以有效地分散轴承径向受力是本行业的技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过改变刀盖及浮动密封机构的结构，加大滚刀刀体和刀轴之间的空间，尽可能多放轴承滚子，或使该空间可以容纳更多轴承的可有效分散轴承径向受力的滚刀。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

提供一种可有效分散轴承径向受力的滚刀，包括刀轴、刀轴上套设有第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承，在所述第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承的外部套设有刀体，在所述刀体的外部套设有刀圈，在所述第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承之间设有隔离件，所述刀体的轴向两端分别设置有第一刀盖和第二刀盖，所述第一刀盖的上部与所述刀体的一侧固定连接，所述第二刀盖的上部与所述刀体的另一侧固定连接；在所述第一刀盖的下端错位设置有用于密封所述第一圆锥滚子轴承端面的第一密封圈，以及用于密封刀轴一侧外表面的第二密封圈；在所述第二刀盖的下端错位设置有用于密封所述第二圆锥滚子轴承端面的第三密封圈，以及用于密封刀轴另一侧外表面的第四密封圈；在所述刀轴上相对于所述第二密封圈设有第一挡圈，在所述刀轴上相对于所述第四密封圈设有第二挡圈。

作为对本发明的改进，所述隔离件可用滚柱轴承代替，形成多轴承结构。

作为对本发明的改进，所述第一刀盖的上缘设有第一凸环，在所述刀体的相对于所述第一刀盖的一侧设有第一凹槽，所述第一凸环过盈配合地卡在所述第一凹槽内。