CN112761657B - 一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机，包括主刀盘、驱动电机、支撑板、螺旋输送机、皮带输送机，所述主刀盘包括：滚刀轴、盘形滚刀、上滑块、下滑块、滚刀座；所述滚刀轴为圆柱体，贯穿盘形滚刀中心；所述上滑块、下滑块有两组，分别位于滚刀轴两端，所述上滑块与下滑块整体为四分之一圆环形，夹持滚刀轴的两端，通过设置在滚刀座上的滑槽可以沿滚刀轴转动，同时上下滑块内设置有弹性装置，使上下滑块在正常状态下为收拢状态，本发明中盘形滚刀的拆卸不需要人工参与，且拆卸过程更简单更快速，安全性能高。

Description

一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机

技术领域

本发明属于盘形滚刀顶管机技术领域，具体是一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机。

背景技术

盘形滚刀是一种破碎坚硬岩石的挖掘工具，安装于盾构、顶管等大型非开挖施工设备的刀盘上。刀盘在挖掘过程中作旋转运动，安装在刀盘上的盘形滚刀在随刀盘公转的同时，自己在外力作用下实现自转，从而利用刀圈刃口对岩石表面产生滚动切削作用，进而破岩。

在现有技术中，对盘形滚刀的安装普遍采用的是埋入式滚刀安装方式，刀具安装后仅有1/3露出刀盘表面。而这种设计会存在以下问题和缺点：

1、埋入式方法普遍采用螺栓固定滚刀刀轴，这使得安装滚刀时装卸过程复杂；

2、埋入式方法普遍采用螺栓固定滚刀刀轴，在拆卸滚刀机构时需要人工进入到切割盘前端将螺栓卸掉，而切割盘前端的空间往往十分恶劣，这样容易产生危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机，本发明通过设置嵌套在滚刀轴上的并且可相对转动的上滑块和下滑块，然后利用机械手的推力使得上滑块和下滑块能够相对转动实现对滚刀轴的闭合或开启状态，使得滚刀轴能够快速从滚刀座上脱离，然后在机械手的作用下将滚刀机构取出，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机，包括主刀盘、驱动电机、支撑板、螺旋输送机和皮带输送机，所述主刀盘上设有滚刀轴、盘形滚刀、上滑块、下滑块和滚刀座，所述主刀盘位于滚刀座后方，所述驱动电机位于主刀盘后方，所述驱动电机、螺旋输送机及皮带输送机通过支撑板进行固定，所述螺旋输送机倾斜设置且位于主刀盘后方，所述皮带输送机位于螺旋输送机的后方，所述皮带输送机的顶端位于螺旋输送机起始端的上方；

所述滚刀轴为圆柱体结构，所述盘形滚刀固定设置在滚刀轴上，所述上滑块和下滑块分别设置有两个，所述滚刀轴的两端分别设置有相互配合的上滑块和下滑块，所述滚刀轴转动连接在滚刀座的滑槽内。

作为本发明再进一步的方案：所述上滑块包括四分之一上圆面、上滑动弯杆、上滑动槽、上滑杆和短梁；

所述四分之一上圆面位于滚刀轴上方，四分之一上圆面与滚刀轴相互配合；所述上滑动弯杆固定于四分之一上圆面上方；所述上滑动槽位于上滑动弯杆内部；所述上滑杆固定在上滑动弯杆上；所述短梁设置于四分之一上圆面与上滑动弯杆之间。

作为本发明再进一步的方案：所述下滑块包括四分之一下圆面、下滑动弯杆、下滑动槽、下滑杆和长梁；

所述四分之一下圆面位于滚刀轴下方，四分之一下圆面与滚刀轴相互配合，所述下滑动弯杆位于四分之一下圆面下方，所述下滑动槽位于下滑动弯杆内部，所述下滑杆固定在下滑动弯杆上，所述长梁位于四分之一下圆面与下滑动弯杆之间。

作为本发明再进一步的方案：所述滚刀座包括左半圆面、右半圆面、中半圆面、短梁滑动槽、长梁滑动槽、右弹簧弯杆、左弹簧弯杆、上滑杆滑槽和下滑杆滑槽；

所述左半圆面位于盘形滚刀的近端，所述右半圆面位于盘形滚刀的远端，所述左半圆面与右半圆面共同支撑滚刀轴，所述中半圆面位于右半圆面与左半圆面之间，所述短梁滑动槽位于中半圆面与右半圆面之间，所述长梁滑动槽位于中半圆面与左半圆面之间；

所述右弹簧弯杆位于短梁滑动槽中，右弹簧弯杆与短梁滑动槽为一体，右弹簧弯杆上设置有弹簧，所述右弹簧弯杆与上滑动槽相互配合；

所述左弹簧弯杆位于长梁滑动槽中，左弹簧弯杆与长梁滑动槽为一体，左弹簧弯杆上设置有弹簧，左弹簧弯杆与下滑动槽相互配合；

所述上滑杆滑槽从短梁滑动槽延伸到靠近盘形滚刀处的滚刀座上，所述下滑杆滑槽从长梁滑动槽延伸到靠近盘形滚刀处的滚刀座上。

作为本发明再进一步的方案：所述盘形滚刀为三刃滚刀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置嵌套在滚刀轴上的并且可相对转动的上滑块和下滑块，然后利用机械手的推力使得上滑块和下滑块能够相对转动实现对滚刀轴的闭合或开启状态，使得滚刀轴能够快速从滚刀座上脱离，然后在机械手的作用下将滚刀机构取出，不需要人工参与拆卸，使得拆卸过程更简单更快速，安全性能高。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的正视图。

图2为本发明的上滑块和下滑块在滚刀座上的结构示意图。

图3为本发明的上滑块示意图。

图4为本发明的下滑块示意图。

图5为本发明的滚刀座示意图。

图6为本发明的滚刀座俯视图。

图7为本发明的岩石破碎顶管机整体示意图。

图中：1、滚刀轴；2、盘形滚刀；3、上滑块；31、四分之一上圆面；32、上滑动弯杆；33、上滑动槽；34、上滑杆；35、短梁；4、下滑块；41、四分之一下圆面；42、下滑动弯杆；43、下滑动槽；44、下滑杆；45、长梁；5、滚刀座；51、左半圆面；52、右半圆面；53、中半圆面；54、短梁滑动槽；55、长梁滑动槽；56、右弹簧弯杆；57、左弹簧弯杆；58、上滑杆滑槽；59、下滑杆滑槽；61、主刀盘；62、驱动电机；63、支撑板；64、螺旋输送机；65、皮带输送机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机，包括滚刀轴1、盘形滚刀2、上滑块3、下滑块4和滚刀座5；

所述滚刀轴1为圆柱体，贯穿盘形滚刀2中心，起到支撑与定位作用；

所述盘形滚刀2为三刃滚刀；

所述上滑块3、下滑块4有两组，分别位于滚刀轴1两端，工作时上滑块3、下滑块4呈闭合状态，保证滚刀轴1的固定；

如图2所示，所述上滑块3、下滑块4呈现打开状态，此时滚刀轴1可以从滚刀座5上拆卸下来；

如图3所示，所述上滑块3包括四分之一上圆面31、上滑动弯杆32、上滑动槽33、上滑杆34、短梁35；

所述四分之一上圆面31位于滚刀轴1上方，四分之一上圆面31与滚刀轴1相互配合，限制滚刀轴1的位置；

所述上滑动弯杆32位于四分之一上圆面31上方，为上滑块3的转动提供支撑；

所述上滑动槽33位于上滑动弯杆32内部，起到容纳其他部件的作用；

所述上滑杆34固定在上滑动弯杆32上，机械手在拆卸盘形滚刀时通过移动上滑杆34使得上滑块3向下转动；

所述短梁35设置于四分之一上圆面31与上滑动弯杆32之间，短梁35的长短决定上滑杆34距离四分之一上圆面31的远近，这样就可以避免干涉；

如图4所示，所述下滑块4包括四分之一下圆面41、下滑动弯杆42、下滑动槽43、下滑杆44和长梁45；

所述四分之一下圆面41位于滚刀轴1下方，四分之一下圆面41与滚刀轴1相互配合，限制滚刀轴1的位置；

所述下滑动弯杆42位于四分之一下圆面41下方，为下滑块4的转动提供支撑；

所述下滑动槽43位于下滑动弯杆42内部，起到容纳其他部件的作用；

所述下滑杆44固定在下滑动弯杆42上，机械手在拆卸盘形滚刀时通过移动下滑杆44使得下滑块4向下转动；

所述长梁45位于四分之一下圆面41与下滑动弯杆42之间，长梁45的长短决定下滑杆44距离四分之一下圆面41的远近，这样就可以与上滑块3避免干涉；

如图5、图6所示，所述滚刀座5包括左半圆面51、右半圆面52、中半圆面53、短梁滑动槽54、长梁滑动槽55、右弹簧弯杆56、左弹簧弯杆57、上滑杆滑槽58、下滑杆滑槽59；

所述左半圆面51位于靠近盘形滚刀2处，作用为支撑滚刀轴1；

所述右半圆面52与左半圆面51共同支撑滚刀轴1，使得滚刀轴1通过右半圆面52与左半圆面51抵在滚刀座5上固定；

所述中半圆面53位于右半圆面52与左半圆面51中间，在拆卸盘形滚刀2时为上滑块3与下滑块4提供滑行轨道；

所述短梁滑动槽54位于中半圆面53与右半圆面52之间，短梁滑动槽54为上滑动弯杆32与短梁35提供滑动轨道；

所述长梁滑动槽55位于中半圆面53与左半圆面51之间，长梁滑动槽55为下滑动弯杆42与长梁45提供滑动轨道；

所述右弹簧弯杆56位于短梁滑动槽54中，右弹簧弯杆56与短梁滑动槽54为一体，右弹簧弯杆56上面安置有弹簧，右弹簧弯杆56与上滑动槽33相互配合，上滑块3通过弹簧的弹力保持与下滑块4的闭合状态，在机械手夹持滚刀轴1的过程中，右弹簧弯杆56上面的弹簧被压缩，上滑块3就会旋转；

所述左弹簧弯杆57位于长梁滑动槽55中，左弹簧弯杆57与长梁滑动槽55为一体，左弹簧弯杆57上面安置有弹簧，左弹簧弯杆57与下滑动槽43相互配合，下滑块4通过弹簧的弹力保持与上滑块3的闭合状态，在机械手夹持滚刀轴1的过程中，左弹簧弯杆57上面的弹簧被压缩，下滑块4就会旋转，配合上滑块3的旋转，滚刀轴1从滚刀座5上拆卸下来；

所述上滑杆滑槽58从短梁滑动槽54一直延伸到靠近盘形滚刀2处的滚刀座5处，上滑杆滑槽58为上滑杆34提供滑动轨道；

所述下滑杆滑槽59从长梁滑动槽55一直延伸到靠近盘形滚刀2处的滚刀座5处，下滑杆滑槽59为下滑杆44提供滑动轨道。

实施例2

如图7所示，一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机，包括主刀盘61、驱动电机62、支撑板63、螺旋输送机64和皮带输送机65；

所述主刀盘61上设有实施例1中所述的盘形滚刀安装结构，所述主刀盘61位于切割面后方，主刀盘61的作用为承装刀具组件；

所述驱动电机62位于主刀盘61后方，为主刀盘61提供旋转动力；

所述支撑板63起到支撑其它组件作用；

所述螺旋输送机64位于主刀盘61后方，螺旋输送机64运输主刀盘61切割下来的障碍物；

所述皮带输送机65位于螺旋输送机64后方，皮带输送机65的作用为将螺旋输送机64运出的障碍物运出隧道。

本发明工作原理：工作时：上滑块3与下滑块4呈现闭合状态(图1)，此时，上滑杆34与下滑杆44处于上方，盘形滚刀2正常工作；

拆卸时：停机后，利用机械手开始拆卸盘形滚刀2与滚刀轴1，机械手前端为U形，顶在上滑杆34上，机械手向下移动会对上滑杆34与下滑杆44产生压力，使得上滑杆34与下滑杆44向下滑动，机械手再逐渐弯曲夹持，使得上滑杆34与下滑杆44到达它们的指定位置(图2)，此时利用机械手将盘形滚刀2与滚刀轴1进行拆卸分离。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机，包括主刀盘（61）、驱动电机（62）、支撑板（63）、螺旋输送机（64）和皮带输送机（65），其特征在于：所述主刀盘（61）上设有滚刀轴（1）、盘形滚刀（2）、上滑块（3）、下滑块（4）和滚刀座（5），所述主刀盘（61）位于滚刀座（5）后方，所述驱动电机（62）位于主刀盘（61）后方，所述驱动电机（62）、螺旋输送机（64）及皮带输送机（65）通过支撑板（63）进行固定，所述螺旋输送机（64）倾斜设置且位于主刀盘（61）后方，所述皮带输送机（65）位于螺旋输送机（64）的后方，所述皮带输送机（65）的顶端位于螺旋输送机（64）起始端的上方；

所述滚刀轴（1）为圆柱体结构，所述盘形滚刀（2）固定设置在滚刀轴（1）上，所述上滑块（3）和下滑块（4）分别设置有两个，所述滚刀轴（1）的两端分别设置有相互配合的上滑块（3）和下滑块（4），所述滚刀轴（1）转动连接在滚刀座（5）的滑槽内；

所述上滑块（3）包括四分之一上圆面（31）、上滑动弯杆（32）、上滑动槽（33）、上滑杆（34）和短梁（35）；

所述四分之一上圆面（31）位于滚刀轴（1）上方，四分之一上圆面（31）与滚刀轴（1）相互配合；所述上滑动弯杆（32）固定于四分之一上圆面（31）上方；所述上滑动槽（33）位于上滑动弯杆（32）内部；所述上滑杆（34）固定在上滑动弯杆（32）上；所述短梁（35）设置于四分之一上圆面（31）与上滑动弯杆（32）之间；

所述下滑块（4）包括四分之一下圆面（41）、下滑动弯杆（42）、下滑动槽（43）、下滑杆（44）和长梁（45）；

所述四分之一下圆面（41）位于滚刀轴（1）下方，四分之一下圆面（41）与滚刀轴（1）相互配合，所述下滑动弯杆（42）位于四分之一下圆面（41）下方，所述下滑动槽（43）位于下滑动弯杆（42）内部，所述下滑杆（44）固定在下滑动弯杆（42）上，所述长梁（45）位于四分之一下圆面（41）与下滑动弯杆（42）之间；

所述滚刀座（5）包括左半圆面（51）、右半圆面（52）、中半圆面（53）、短梁滑动槽（54）、长梁滑动槽（55）、右弹簧弯杆（56）、左弹簧弯杆（57）、上滑杆滑槽（58）和下滑杆滑槽（59）；

所述左半圆面（51）位于盘形滚刀（2）的近端，所述右半圆面（52）位于盘形滚刀（2）的远端，所述左半圆面（51）与右半圆面（52）共同支撑滚刀轴（1），所述中半圆面（53）位于右半圆面（52）与左半圆面（51）之间，所述短梁滑动槽（54）位于中半圆面（53）与右半圆面（52）之间，所述长梁滑动槽（55）位于中半圆面（53）与左半圆面（51）之间；

所述右弹簧弯杆（56）位于短梁滑动槽（54）中，右弹簧弯杆（56）与短梁滑动槽（54）为一体，右弹簧弯杆（56）上设置有弹簧，所述右弹簧弯杆（56）与上滑动槽（33）相互配合；

所述左弹簧弯杆（57）位于长梁滑动槽（55）中，左弹簧弯杆（57）与长梁滑动槽（55）为一体，左弹簧弯杆（57）上设置有弹簧，左弹簧弯杆（57）与下滑动槽（43）相互配合；

所述上滑杆滑槽（58）从短梁滑动槽（54）延伸到靠近盘形滚刀（2）处的滚刀座（5）上，所述下滑杆滑槽（59）从长梁滑动槽（55）延伸到靠近盘形滚刀（2）处的滚刀座（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种具有盘形滚刀安装结构的岩石破碎顶管机，其特征在于，所述盘形滚刀（2）为三刃滚刀。

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