[发明专利]一种基于机器人换刀的全断面岩石隧道掘进机滚刀刀座有效
申请号: | 201910139686.5 | 申请日: | 2019-02-26 |
公开(公告)号: | CN109763834B | 公开(公告)日: | 2020-11-03 |
发明(设计)人: | 霍军周;李晓同;孟智超 | 申请(专利权)人: | 大连理工大学 |
主分类号: | E21D9/11 | 分类号: | E21D9/11 |
代理公司: | 大连理工大学专利中心 21200 | 代理人: | 温福雪;侯明远 |
地址: | 116024 辽*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 机器人 断面 岩石 隧道 掘进机 刀刀 | ||
1.一种基于机器人换刀的全断面岩石隧道掘进机滚刀刀座,其特征在于,所述的全断面岩石隧道掘进机滚刀刀座主要由刀箱(1)、集成刀块系统(2)和滚刀(3)三部分组成;
所述的刀箱(1)主要由两块刀箱侧面板(1-1)和两块刀箱焊接板(1-2)组成的内部呈中空的箱体;两块刀箱侧面板(1-1)的内侧开槽,其中,槽是由上部的矩形槽和下部的类V型槽组成;内侧槽的左右两边分别开有和侧滑块(2-7)边轮廓相互匹配的卡槽,用来将滚刀(3)传来的较大冲击载荷转移到刀箱,然后传到刀盘上;刀箱焊接板(1-2)为了降低刀箱侧面板(1-1)的工艺难度,同时起连接用,整体呈现矩形;刀箱(1)的外形和TBM刀盘上留下的刀座空间相一致,隧道掘进机工作过程中刀箱(1)焊接在刀盘上;
所述的集成刀块系统(2)主要由滚刀侧刀座(2-1)、预紧螺母(2-2)、预紧螺栓杆(2-3)、限位垫片(2-4)、拧紧螺母(2-5)、中间滑块(2-6)、侧滑块(2-7)和抓杆(2-8)组成;滚刀侧刀座(2-1)外形轮廓与刀箱侧面板(1-1)的内侧槽轮廓完全吻合,其下部内侧设有圆形的滚刀轴卡槽,主要用来定位滚刀(3),其上部开有轮廓为矩形和锥形组成的卡槽,锥槽轮廓与中间滑块(2-6)的锥形梯度完全一致,目的是为了方便实现限位和卡紧的功能,且上部的矩形卡槽左右两边开有方形通孔,矩形卡槽的长宽和侧滑块(2-7)的长宽一致,这样滚刀(3)传来的力分解到侧滑块(2-7);预紧螺栓杆(2-3)呈现上粗下细的形状,穿入滚刀侧刀座(2-1)中,中间过中间滑块(2-6),轴径处靠限位垫片(2-4)来限制自身的上下移动,最上端焊接预紧螺母(2-2),用来配合换刀机器人转动预紧螺栓杆(2-3);中间滑块(2-6)整体呈现梯形状,中间开有与预紧螺栓杆(2-3)大轴端相同直径的螺纹孔,左右两侧开有T型槽或燕尾槽;侧滑块(2-7)整体呈现平行四边形状,一侧开有与中间滑块(2-6)上T型槽或燕尾槽相匹配的T型槽或燕尾槽,另一侧为下部斜面和上部小直面;侧滑块(2-7)穿在卡槽内,一端自由,一端通过T型槽或燕尾槽连接在中间滑块(2-6)上;抓杆(2-8)穿插在左右两侧的滚刀侧刀座(2-1)上,通过拧紧螺母(2-5)将其固定;
所述的滚刀(3)的刀轴主要靠12根螺栓固定在滚刀侧刀座(2-1)的滚刀轴卡槽内,通过集成刀块系统(2)固定;滚刀(3)更换中随集成刀块系统(2)同步从滚刀刀箱(1)中提出;
同时,全断面掘进机集成刀块系统的预紧螺栓杆(2-3)需要自锁,其螺纹副配合应满足以下关系:
其中:为螺纹升角;α为螺纹的当量摩擦角。
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