全断面隧道掘进机辅助换刀机构技术领域
本实用新型涉及一种全断面隧道掘进机辅助换刀机构,主要用于在挖掘现场辅助更换掘进机刀盘的滚刀。
背景技术
随着轨道交通行业的大力发展,全断面隧道掘进机(TunnelBoringMachine,以下简称TBM)在硬岩地质隧道施工方面得到了广泛应用。硬岩质地施工中的破岩主要是依靠位于TBM前段的安装在刀盘上的滚刀进行,利用滚刀来挤压破碎岩石结构。滚刀在工作过程中不可避免的会产生磨损,更换磨损严重的滚刀是现场的重要工作之一。
目前国内外TBM中常采用19寸滚刀,该尺寸的滚刀单刀的重量在250kg左右,双刀的重量在350kg左右,远远超过了普通人力所能及的范围。换刀过程主要是在刀盘中进行,刀盘内狭小的作业空间也给换刀增加了难度。在这种条件下,工人使用简易的工具进行换刀,使整个工作过程非常笨拙,换刀效率低,同时,由于滚刀比较重,换刀过程也存在一定的操作危险性。
发明内容
本实用新型旨在提供一种全断面隧道掘进机辅助换刀机构,来协助工人完成滚刀更换工作,提高换刀工作的效率和安全性。
本实用新型的技术方案是:一种全断面隧道掘进机辅助换刀机构,其特征在于,包括滚刀轨道、支撑杆、定位螺栓和手柄,两条平行的滚刀轨道之间留有与滚刀的刀圈宽度配合的间隔,在两条滚刀轨道的后端相互连接并与手柄连接,在两条滚刀轨道的前部相互连接,并在两条滚刀轨道的前部两侧的上方设有向两侧延伸的支撑杆,在两条滚刀轨道的中部的下方与一支架连接,在该支架的下端装有定位螺栓。
在所述的滚刀轨道的前端设有向上翘起的弧形端。
本实用新型的优点是:利用杠杆原理设计相关的结构对滚刀进行抬升,降低滚轮拆装过程的劳动强度;设计的滚刀轨道使滚刀可以从刀箱中滚出;设计定位机构实现机构的定位,与刀盘中的结构相配合,实现滚刀拆装过程的稳定。
附图说明
图1是本实用新型的侧面视图;
图2是图1的俯视图;
图3是图1的右视图;
图4是TBM滚刀的安装方式示意图;
图5是TBM滚刀的外形图;
图6是本实用新型使用方法(开始换刀)示意图;
图7是本实用新型使用方法(卸下滚刀)示意图。
附图标记说明:1、滚刀轨道,2、支撑杆,3、定位螺栓,4、手柄,5、滚刀,51、刀圈,52、刀毂,53、刀轴,6、紧固螺栓,7、C型块,8、楔形块,9、刀座,10、连接板,11、支架,12、弧形端。
具体实施方式
参见图1-图3,本实用新型一种全断面隧道掘进机辅助换刀机构,其特征在于,包括滚刀轨道1、支撑杆2、定位螺栓3和手柄4,两条平行的滚刀轨道1之间留有与滚刀5的刀圈51(根部)宽度配合的间隔,在两条滚刀轨道1的后端相互连接并与手柄4连接,在两条滚刀轨道1的前部用连接板10相互连接,并在两条滚刀轨道1的前部两侧(连接板)的上方设有向两侧延伸的支撑杆2,两条滚刀轨道1的中部的下方与一支架11连接,在该支架11的下端装有定位螺栓3(其轴向与滚刀轨道1的长方向相同)。在所述的滚刀轨道1的前端设有向上翘起的弧形端12。
参见图4-图7,实用新型所设计的两根滚刀轨道1用于滚,5的刀毂52在上面滚动实现滚刀的移动;设计支撑杆2来作为撬动滚刀5的支点;设计定位螺栓3来给定位滚刀轨道1的角度,设计手柄4作为工作人员的施力点。
TBM中的滚刀5结构如图5所示,主要是由刀圈1、刀毂2、刀轴3等构成。滚刀5安装在TBM的刀盘的刀座9上,对于掘进直径为6300mm的TBM,刀盘上设计41把19寸滚刀。刀盘在刀座9中的固定方式如图4所示,在刀座9中安装C型块7,然后将滚刀5的刀轴53装入C型块7中,再利用楔形块8通过紧固螺栓6将滚刀5完全固定。
该实用新型的工作原理如图6所示,首先首先将楔形块8的紧固螺栓6拧开,将楔形块8移开滚刀刀轴53,然后将换刀机构的滚刀轨道1前端伸到滚刀5的刀毂52下面,将支撑杆2放入刀盘的支撑槽中。如此换刀机构的翘曲的圆弧端12便靠在了刀毂52处。从手柄4处施加向下的压力,便可以将滚刀5从C型块7中撬出来,同时由于收到机构底部限位螺栓3的限制,换刀机构就可以被固定在某一位置,支撑滚刀5在滚刀轨道1上滚动,如图7所示。同时由于换刀滚刀轨道1前段存在翘曲,滚刀5便会沿着轨道滚动到外面,然后可以通过吊装葫芦将其运走。逆向进行上述过程便可以实现滚刀的安装。