[发明专利]一种防止滚刀偏磨的刀座

说明书

本发明公开了一种防止滚刀偏磨的刀座,包括对称安装在滚刀两侧的底座，在所述底座内设有开口朝上的“U”型安装槽，在所述安装槽的底部沿垂直于所述滚刀轴线方向上设有滑动导槽，在所述滑动导槽上安装有随其滑动的固定块，在所述固定块上安装有用于连接滚刀刀轴的关节轴承，在所述安装槽与固定块中间分别设有弹性元件。本发明通过调整滚刀和滚刀的轴线角度避免滚刀偏磨和磨损，解决了传统滚刀易磨损、易发生偏磨和崩刃的问题，延长滚刀使用寿命，减少滚刀的更换和维修次数，节约成本。

技术领域

本发明涉及盾构/TBM设计与制造技术领域，具体涉及一种防止滚刀偏磨的刀座。

背景技术

近年来盾构/TBM越来越多的应用于隧道施工中，盾构/TBM由于较快的施工进度、安全的掘进模式成为隧道施工的首选装备。其中盾构/TBM刀盘滚刀设计的合理与否影响着施工工程的快慢，但是由于盾构/TBM所适用的环境越来越复杂，滚刀的磨损越来越复杂化，滚刀磨损成为控制掘进效率、影响施工成本的关键因素。

在硬岩地层掘进中滚刀磨损消耗成本已经占据施工设备成本的20%~35%，其中滚刀的非正常磨损也占据滚刀磨损的30%以上，非正常磨损中绝大多数为滚刀偏磨。根据研究发现，滚刀磨损主要有碾压磨损，侧向磨损和切向磨损，其中侧向磨损是造成滚刀偏磨的主要因素。

造成滚刀磨损的主要因素是因为传统的滚刀安装均为刚性安装，滚刀和刀盘成为一刚性整体。在破岩时滚刀受到极大的振动荷载，且在破岩时滚刀遇到软硬不均地层或孤石时均不能有效调整滚刀姿态，造成滚刀偏磨和崩刃。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种防止滚刀偏磨的刀座，通过调整滚刀和滚刀的轴线角度避免滚刀偏磨和磨损，解决了传统滚刀易磨损、易发生偏磨和崩刃的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种防止滚刀偏磨的刀座,包括对称安装在滚刀两侧的底座，在所述底座内设有开口朝上的“U”型安装槽，在所述安装槽的底部沿垂直于所述滚刀轴线方向上设有滑动导槽，在所述滑动导槽上安装有随其滑动的固定块，在所述固定块上安装有用于连接滚刀刀轴的关节轴承，在所述安装槽与固定块中间分别设有弹性元件。

针对上述技术特征，关节轴承在滚刀作业时根据岩石的硬度会产生小角度的转动，从而使滚刀有一定范围的转动，避免了滚刀在遇到较大力冲击时发生磨损或崩刃的情况；弹性元件由于具有一定的弹性，可以使滚刀在前进方向上产生一定的位移，用于滚刀在受力不均匀时能够作出适当的调整，从而改变滚刀的受力状态，避免滚刀发生偏磨；当滚刀在破碎地层掘进过程中被石块卡住时，通过固定块在滑动导槽移动来改变滚刀间距尺寸，从而有效避免滚刀被卡的情况。

优选的，所述底座由第一连接座和第二连接座拼装而成，中间由固定件固定连接。

优选的，所述固定块由第一固定块和第二固定块组成，第一固定块和第二固定块拼装后卡装在所述安装槽内。

底座和固定块由分体结构组成，在使用过程中安装和拆卸更加方便。

优选的，所述滑动导槽包括与所述固定块连接的内固定轨道、设置在所述安装槽底部的外固定轨道，以及安装在内固定轨道和外固定轨道之间的钢珠；所述内固定轨道可滑动卡装在外固定轨道内，且沿外固定轨道滑动。该结构与固定块的安装更加方便。

优选的，所述滑动导槽呈“工”型结构。承受力大，增加滚刀的稳定性，防止滚刀上下偏移。

优选的，在所述固定块上设有用于卡装关节轴承的凹槽。

优选的，所述关节轴承由内圈和外圈组成，所述内圈的外表面和所述外圈的内表面均为球面。

优选的，所述关节轴承的转动角度为2-5°。以防转动角度过大使滚刀不稳定。

本发明的有益效果是：