[发明专利]一种适应高温地层的新型滚刀结构

说明书

本发明涉及地下工程应用的盾构刀具技术领域，具体涉及一种适应高温地层的新型滚刀结构，包括刀轴、轴承、隔圈和设置在轴承两侧的端盖，轴承和隔圈装配在刀轴上，隔圈设在相邻轴承之间，刀轴内设有轴向孔，端盖与刀轴连接处的端盖上设有第一径向孔，第一径向孔与轴承外端的油腔连通，隔圈上设有第二径向孔，第二径向孔与轴承内端的油腔连通，刀轴上设有连通第一径向孔与轴向孔的第三径向孔和连通第二径向孔和轴向孔的第四径向孔，轴向孔的端部开口处连接有堵头。本发明能够增大滚刀内腔体积，增加润滑油储量，增强滚刀内部油液流动性，实现油路流转顺畅，高温向低温传递迅速，降低滚刀内部温度，增加润滑油、轴承及密封件使用寿命，增强滚刀性能。

技术领域

本发明涉及地下工程应用的盾构刀具技术领域，具体涉及一种适应高温地层的新型滚刀结构。

背景技术

滚刀是一种破碎坚硬岩石的挖掘工具，安装于盾构、TBM、顶管等大型非开挖施工设备的开挖刀盘上，其作用是碾压掌子面岩石并将岩石从掌子面上剥落下来，滚刀主要有刀圈、刀毂、刀轴、轴承、浮动密封、端盖等部件组成。

滚刀在破岩过程中与岩石摩擦会产生较大热量，且随着盾构机和TBM开挖直径的增大，刀盘边缘区域滚刀运行线速度增加，产生更多热量，由于现有滚刀内腔体积小，润滑油量少，导致滚刀内部油温升高较快，滚刀密闭式的内部结构，导致润滑油流动性差，从而造成滚刀散热困难；高温时间过久会造成滚刀的润滑油、密封、轴承过热提前失效，导致整个滚刀报废，影响施工进度，加大施工成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种适应高温地层的新型滚刀结构，通过在端盖，刀轴，隔圈开孔，能够增大滚刀内腔体积，增加润滑油存储量，降低润滑油升温速度，且能够增强滚刀内部油液流动性，实现油路流转顺畅，能快速将油温带动到刀轴心部，通过在轴向孔轴心位置设置导热管，并在导热管内设置高导热材料，实现高温向低温传递迅速，刀轴内部温度迅速向刀轴端部传递，降低滚刀内部温度，增加润滑油、轴承及密封件使用寿命，增强滚刀性能。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种适应高温地层的新型滚刀结构，包括刀轴、轴承、隔圈和设置在轴承两侧的端盖，所述轴承和隔圈装配在刀轴上，所述隔圈设在相邻两个轴承之间，所述刀轴内设有轴向孔，所述端盖与刀轴连接处的端盖上设有第一径向孔，所述第一径向孔与轴承外端的油腔连通，所述隔圈上设有第二径向孔，所述第二径向孔与轴承内端的油腔连通，所述刀轴上设有连通第一径向孔与轴向孔的第三径向孔和连通第二径向孔和轴向孔的第四径向孔，所述轴向孔的端部开口处连接有堵头。

进一步地，在上述的一种适应高温地层的新型滚刀结构中，所述轴向孔贯穿到所述刀轴的两端，其两端开口处均连接有堵头，所述轴向孔的轴心位置设有导热管，所述导热管的外壁与所述轴向孔的内壁之间设有间隙，所述导热管的两端分别与对应的堵头连接。

进一步地，在上述的一种适应高温地层的新型滚刀结构中，所述导热管为空心铜管，所述导热铜管内部设有高导热材料。

进一步地，在上述的一种适应高温地层的新型滚刀结构中，所述高导热材料为导热石墨或实心铜管。

进一步地，在上述的一种适应高温地层的新型滚刀结构中，所述堵头设置为空心堵头，所述空心堵头的内孔与所述导热管的的内孔相通，所述高导热材料设置在所述空心堵头和所述导热管的内孔内，所述空心堵头外端连接有封堵高导热材料的塞子。

进一步地，在上述的一种适应高温地层的新型滚刀结构中，所述导热管为组合热管，所述组合热管包括两个热管，两个热管的蒸发端连为一体，且位于所述轴向孔的中部，两个热管的冷凝端位于所述轴向孔的端部且用堵头封闭。

进一步地，在上述的一种适应高温地层的新型滚刀结构中，所述端盖与刀轴连接处的刀轴上还加工有环槽。

进一步地，在上述的一种适应高温地层的新型滚刀结构中，所述轴承的外侧连接有刀毂，所述刀毂的外侧连接有刀圈和挡圈。