一种超大直径盾构机常压换刀装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超大直径盾构机常压换刀装置及方法，在盾构机刀盘的辐条工作舱内安装有多把切削刀具。所述辐条工作舱是常压工作舱，在所述刀盘上设有刀箱，每把所述切削刀具安装在所述刀箱上；所述刀盘与刀箱之间设有密封阀门30，所述刀箱的后端设有切削刀安装夹具，所述切削刀安装夹具设有使所述切削刀具脱出和装入的夹具丝杆；常用状态下在工作舱内更换切削刀具。本发明专利技术的有益效果是：通过合理优化刀盘结构，每个辐条内部设有独立的密闭工作舱，作业人员可以在常压条件下，进入密闭舱室检查、更换刀盘面板上的刀具，避免了人员常压及带压进入开挖舱作业风险，减少了安全事故隐患，可显著降低设备维修成本，具有凸出的应用效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于盾构机装置，尤其涉及一种超大直径盾构机常压换刀装置及方法。
技术介绍
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。目前，盾构法隧道施工广泛应用于城市地铁、公路隧道建设中。随着过江、过河及海底隧道建设项目的增多，地质条件及施工技术难度也越来越大，尤其是在复杂地质条件，超大直径隧道，长距离盾构施工过程中，当刀盘刀具磨损严重，掘进速度将下降，刀盘扭矩不断增加，严重影响施工作业效率，危机刀盘结构稳定性。如果不采取有效合理的开舱作业方法，进行检修、更换刀盘刀具，可能导致严重的后果，作为盾构施工隧道重大风险之一，容易造成经济财产、人身安全等方面的巨大损失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种超大直径盾构机常压换刀装置及方法的技术方案，在盾构机刀盘辐条内实现常压进舱更换刀具。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种超大直径盾构机常压换刀装置，在盾构机刀盘的辐条工作舱内安装有多把切削刀具；所述辐条工作舱是常压工作舱，在所述刀盘上安装有刀箱，每把所述切削刀具安装在所述刀箱上；所述刀盘与刀箱之间设有密封阀门，所述刀箱的后端设有切削刀安装夹具，所述切削刀安装夹具设有使所述切削刀具脱出和装入的夹具丝杆。更进一步，所述切削刀具设有包括刀轴和安装在所述刀轴前端的刀头，所述刀箱设有与所述刀轴配合的刀具安装孔，所述切削刀具的刀轴安装在所述刀箱的刀具安装孔内，所述刀轴的后端设有刀具固定盖，所述刀轴通过刀具固定盖与所述刀箱固定连接。更进一步，为了保证密封的可靠性，所述密封阀门是设有主闸板和副闸板的双闸板阀，所述主闸板或副闸板关闭时切断所述刀箱的刀具安装孔与刀盘外部的连通空间。更进一步，为了帮助切削刀具的安装，所述刀箱的后端设有用于帮助所述刀轴装入的助力螺杆，所述刀具固定盖设有与所述助力螺杆对应的助力通孔。更进一步，所述切削刀安装夹具设有安装在所述刀箱后端夹具架体，所述夹具丝杆安装在所述夹具架体上；所述切削刀具的刀轴设有尾端开口的中心通孔，所述刀具固定盖设有与所述夹具丝杆配合的丝孔，所述夹具丝杆从所述丝孔旋入所述刀轴的中心通孔。更进一步，所述刀箱设有用于释放刀箱内部压力的放气阀，所述刀箱设有用于向刀箱内部注入油脂的油脂供给阀。更进一步，所述刀箱设有用于测量内部密封状态的压力表。一种超大直径盾构机常压换刀方法，所述方法是权利要求1至7所述的装置的切削刀具更换方法；所述方法包括：a.将切削刀安装夹具安装在刀箱上，使切削刀安装夹具的丝杆旋入刀具固定盖的丝孔；b.松开切削刀具与刀箱之间的连接；c.转动切削刀安装夹具的丝杆，拉动切削刀具向刀箱的后端方向移动；d.当切削刀具的前端移动到密封阀门之后的位置时，关闭密封阀门；e.将刀箱连同切削刀具和切削刀安装夹具整体拆卸、脱开密封阀门；f.将切削刀安装夹具与刀箱分离，将切削刀具从刀箱中取出；g.将新切削刀具装入刀箱，将切削刀安装夹具安装在刀箱上，使夹具丝杆从刀具固定盖的丝孔旋入刀轴的中心通孔，并使新切削刀具的前端位于刀箱之内；h.将刀箱连同新切削刀具和切削刀安装夹具整体安装在密封阀门上；i.开启密封阀门；j.转动切削刀安装夹具的丝杆，推动切削刀具向刀箱的前端方向移动进入安装位置；k.将切削刀具固定在刀箱上；l.拆卸切削刀安装夹具，拆卸助力螺杆。9．根据权利要求8所述的一种超大直径盾构机常压换刀方法，其特征在于，在步骤d中，关闭密封阀门后，开启放气阀释放刀箱内的压力。更进一步，在步骤h中，将助力螺杆安装在刀箱的后端；在步骤j中，当助力螺杆从刀具固定盖的助力通孔中伸出后，在助力螺杆上旋入螺母，通过螺母推动切削刀具进入安装位置。本专利技术的有益效果是：对于开挖直径大于14米的盾构机,通过合理优化刀盘结构，辐条内部设有独立的密闭工作舱，作业人员可以在常压条件下，进入密闭舱室检查、更换刀盘面板上的刀具，避免了人员常压及带压进入开挖舱作业风险，减少了安全事故隐患，可显著降低设备维修成本，具有凸出的应用效果。下面结合附图和实施例对本专利技术作一详细描述。附图说明图1是本专利技术盾构机刀盘辐条常压工作舱结构示意图；图2是本专利技术换刀装置整体结构图；图3是本专利技术换刀装置立体结构图，省略了盾构机刀盘、放气阀、油脂供给阀和压力表；图4是图3的结构分解图；图5是本专利技术的刀具更换前辐条内结构图；图6是本专利技术换刀装置安装示意图，松开防转螺栓，将切削刀安装夹具安装在刀箱上。图7是本专利技术切削刀退出操作示意图，拉动切削刀具向刀箱的后端方向移动、关闭密封阀门；图8是本专利技术换刀装置整体拆卸操作示意图，将刀箱连同切削刀具和切削刀安装夹具整体拆卸；图9是本专利技术换刀装置分解拆卸操作示意图，将切削刀具从刀箱中取出；图10是本专利技术安装操作示意图，将新切削刀具10a装入刀箱、将切削刀安装夹具安装在刀箱上、将刀箱安装在密封阀门结构上；图11是本专利技术换刀装置整体安装操作示意图，将助力螺杆安装在刀箱的后端；通过螺母推动切削刀具进入安装位置。具体实施方式如图1至图4，一种超大直径盾构机常压换刀装置，在盾构机刀盘01的辐条工作舱02内安装有多把切削刀具10。所述辐条工作舱是常压工作舱，在所述刀盘上安装有刀箱20，每把所述切削刀具安装在所述刀箱上；所述刀盘与刀箱之间设有密封阀门30，所述刀箱的后端设有切削刀安装夹具40，所述切削刀安装夹具设有使所述切削刀具脱出和装入的夹具丝杆41。所述切削刀具设有包括刀轴11和安装在所述刀轴前端的刀头12，所述刀箱设有与所述刀轴配合的刀具安装孔21，所述切削刀具的刀轴安装在所述刀箱的刀具安装孔内，所述刀轴的后端设有刀具固定盖13，所述刀轴通过刀具固定盖与所述刀箱固定连接。所述密封阀门是设有主闸板31和副闸板32的双闸板阀，所述主闸板或副闸板关闭时切断所述刀箱的刀具安装孔与刀盘外部的连通空间。所述刀箱的后端设有用于帮助所述刀轴装入的助力螺杆22，所述刀具固定盖设有与所述助力螺杆对应的助力通孔14。所述切削刀安装夹具设有安装在所述刀箱后端夹具架体42，所述夹具丝杆安装在所述夹具架体上；所述切削刀具的刀轴设有尾端开口的中心通孔15，所述刀具固定盖设有与所述夹具丝杆配合的丝孔16，所述夹具丝杆从所述丝孔旋入所述刀轴的中心通孔。所述刀箱设有用于释放刀箱内部压力的放气阀51，所述刀箱设有用于向刀箱内部注入油脂的油脂供给阀52。所述刀箱设有用于测量内部密封状态的压力表53。一种超大直径盾构机常压换刀方法，所述方法是上述的装置的切削刀具更换方法；所述方法包括：a.将切削刀安装夹具安装在刀箱上，使切削刀安装夹具的丝杆旋入刀具固定盖的丝孔；b.松开切削刀具与刀箱之间的连接，如图6所示；c.转动切削刀安装夹具的丝杆，拉动切削刀具向刀箱的后端方向移动；d.当切削刀具的前端移动到密封阀门之后的位置时，关闭密封阀门，如图7所示；e.将刀箱连同切削刀具和切削刀安装夹具整体拆卸、脱开密封阀门，如图8所示；f.将切削刀安装夹具与刀箱分离，将切削刀具从刀箱中取出，如图9所示；g.将新切削刀具10a装入刀箱，将切削刀安装夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超大直径盾构机常压换刀装置，在盾构机刀盘的辐条工作舱内安装有多把切削刀具；其特征在于，所述辐条工作舱是常压工作舱，在所述刀盘上安装有刀箱，每把所述切削刀具安装在所述刀箱上；所述刀盘与刀箱之间设有密封阀门，所述刀箱的后端设有切削刀安装夹具，所述切削刀安装夹具设有使所述切削刀具脱出和装入的夹具丝杆。

【技术特征摘要】
1.一种超大直径盾构机常压换刀装置，在盾构机刀盘的辐条工作舱内安装有多把切削刀具；其特征在于，所述辐条工作舱是常压工作舱，在所述刀盘上安装有刀箱，每把所述切削刀具安装在所述刀箱上；所述刀盘与刀箱之间设有密封阀门，所述刀箱的后端设有切削刀安装夹具，所述切削刀安装夹具设有使所述切削刀具脱出和装入的夹具丝杆。2.根据权利要求1所述的一种超大直径盾构机常压换刀装置，其特征在于，所述切削刀具设有包括刀轴和安装在所述刀轴前端的刀头，所述刀箱设有与所述刀轴配合的刀具安装孔，所述切削刀具的刀轴安装在所述刀箱的刀具安装孔内，所述刀轴的后端设有刀具固定盖，所述刀轴通过刀具固定盖与所述刀箱固定连接。3.根据权利要求2所述的一种超大直径盾构机常压换刀装置，其特征在于，所述密封阀门是设有主闸板和副闸板的双闸板阀，所述主闸板或副闸板关闭时切断所述刀箱的刀具安装孔与刀盘外部的连通空间。4.根据权利要求2所述的一种超大直径盾构机常压换刀装置，其特征在于，所述刀箱的后端设有用于帮助所述刀轴装入的助力螺杆，所述刀具固定盖设有与所述助力螺杆对应的助力通孔。5.根据权利要求2所述的一种超大直径盾构机常压换刀装置，其特征在于，所述切削刀安装夹具设有安装在所述刀箱后端夹具架体，所述夹具丝杆安装在所述夹具架体上；所述切削刀具的刀轴设有尾端开口的中心通孔，所述刀具固定盖设有与所述夹具丝杆配合的丝孔，所述夹具丝杆从所述丝孔旋入所述刀轴的中心通孔。6.根据权利要求1所述的一种超大直径盾构机常压换刀装置，其特征在于，所述刀箱设有用于释放刀箱内部压力的放气阀，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵明月，霍文星，高志玉，
申请(专利权)人：中交隧道工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11