[发明专利]一种盾构机刀盘自动换刀装置

说明书

本发明提供了一种盾构机刀盘自动换刀装置,包括箱体；箱体内设有转动的带刀轴，带刀轴一端固设同轴心的棘轮，带刀轴的侧壁上设有多个刀具，多个刀具设置在同一竖直平面上，箱体上设有刀具槽口，刀具槽口与刀具位置对应；本发明一种盾构机刀盘自动换刀装置，配合使用带刀轴、刀具、棘轮、推动油缸、卡位千斤顶及推动千斤顶，实现了自动化换刀工艺，解决了人工进行换刀存在的狭小空间内操作不便，操作人员换刀时容易发生跌倒碰撞伤害等问题，同时大幅度减少了盾构机换刀停机时间，有效提高了施工工程效率。

技术领域

本发明属于隧道掘进盾构机领域，尤其是涉及一种盾构机刀盘自动换刀装置。

背景技术

在现有技术条件下，刀盘位于盾构机最前端，用于直接接触土层或岩石，承受较大的压力和扭力。刀盘的前端面和侧柱面被土层或岩石包围，后端面与前盾和主驱动相连接，形成一个密闭空间。由于刀盘受力较大，所以刀盘的支撑加强筋较多较厚，造成空间狭小。与此同时，该空间环境也是最差的，挖掘出来的泥土或石砾等都堆积在刀盘与前盾间的空间里，灰尘泥浆较厚，操作人员进入后容易发生打滑跌倒磕碰的事故。而盾构机刀具在接触砂砾层或硬岩层时，刀具磨损严重，需要不定期换刀。在需要更换刀具时，操作人员进入进出很困难，身体不能够伸展进行操作，也容易发生打滑跌倒磕碰的事故。因此在现有技术条件下，盾构机换刀工作既耗费时间、人力，同时又具较大的危险性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种盾构机刀盘自动换刀装置，配合使用带刀轴、刀具、棘轮、推动油缸、卡位千斤顶及推动千斤顶，实现了自动化换刀工艺，有效解决了人工进行换刀存在的狭小空间内操作不便，操作人员换刀时容易发生跌倒碰撞伤害等问题，同时大幅度减少了盾构机换刀停机时间，有效提高了施工工程效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种盾构机刀盘自动换刀装置，包括箱体；箱体内设有转动的带刀轴，带刀轴一端固设同轴心的棘轮，带刀轴的侧壁上设有多个刀具，多个刀具设置在同一竖直平面上，箱体上设有刀具槽口，刀具槽口与刀具位置对应；箱体内壁上设有推动油缸，推动油缸的活塞杆头与摇杆固定连接，摇杆与推动千斤顶固定连接，推动千斤顶顶杆伸出后与棘轮的棘齿相啮合；箱体上设有卡位千斤顶，卡位千斤顶顶杆伸出后与棘轮的棘齿相啮合止回。

在本发明的实际应用中，箱体焊接在刀盘辐条上，刀盘旋转时带动自动换刀装置转动；当需要进行换刀时，卡位千斤顶顶杆回收，推动油缸的活塞杆头向前伸出，带动摇杆旋转，进一步摇杆带动推动千斤顶旋转，此时推动千斤顶顶杆伸出与棘轮的棘齿相啮合，由于棘轮固连带刀轴，所以最终带动带刀轴上的刀具进行旋转换刀。当棘轮被转动到所需角度后，卡位千斤顶顶杆伸出与棘轮的棘齿相啮合止回，实现棘轮固定，此时推动千斤顶收回顶杆，推动油缸的活塞杆头回缩，实现摇杆复位，完成一个动作周期；在自动换刀过程中，可通过一个动作周期或多个动作周期实现所需要的刀位。

进一步的，摇杆一端以带刀轴为转轴转动，摇杆另一端与推动油缸的活塞杆头铰接。

进一步的，摇杆固定连接安装板，推动千斤顶固设在安装板上。

摇杆以带刀轴为转轴，实现圆周运动，进而带动推动千斤顶以带刀轴为中心，进行圆周运动。

进一步的，箱体内壁上设有油缸安装座，推动油缸底座铰接在油缸安装座上。

进一步的，多个刀具以带刀轴为中心等距设置。

进一步的，棘轮与带刀轴是键传动连接。

键传动保证了棘轮和带刀轴动力传动的稳定性。

本装置外形尺寸大约为850mm×1100mm×730mm。

相对于现有技术，本发明一种盾构机刀盘自动换刀装置，具有以下优势：