CN114043289B

CN114043289B - 一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置

Info

Publication number: CN114043289B
Application number: CN202111421185.XA
Authority: CN
Inventors: 李凤远; 秦银平; 杨露伟; 李治国; 周建军; 张兵; 韩伟锋; 王凯; 赵海雷; 陈瑞祥; 高会中
Original assignee: State Key Laboratory of Shield Machine and Boring Technology; China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG
Current assignee: State Key Laboratory of Shield Machine and Boring Technology; China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2022-09-20
Anticipated expiration: 2041-11-26
Also published as: CN114043289A

Abstract

本发明公开了一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置，涉及盾构施工技术领域，包括刀座，所述刀座中间设置有上下贯穿的刀仓，所述刀仓前后两侧中间设置有可旋转的内旋转块，所述内旋转块的形状为圆形，所述内旋转块上设置有卡槽，所述内旋转块上方开设有滑槽，所述卡槽与所述滑槽宽度尺寸相等，所述内旋转块下方设置有压块，所述压块与所述刀座固定螺栓固定连接，所述压块与所述刀座上对应所述固定螺栓位置设置有固定孔；所述刀仓中间设置有滚刀，所述滚刀前后两端的刀轴卡在所述卡槽内；有益效果在于：本发明结构简单操作方便，减少了拆装工序，提高作业效率；本发明实现了盾构刀座整体的结构简化，便于刀具的拆卸与安装，实现高效换刀作业。

Description

一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，特别是涉及一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置。

背景技术

随着我国基建行业的大力发展，盾构在公路、水利、地铁、铁路等工程领域广泛应用，预计至2022年，我国地铁、公路、铁路等隧道总长度将超过10000公里，其中中长及特长隧道约占2/3，刀具作为盾构开挖的核心部件，在隧道的开挖过程中发挥着举足轻重的作用，盾构施工过程中刀具消耗大、更换频繁，刀具检测及换刀作业时间占隧道施工周期的10%以上，现有刀具换刀工作主要依赖人工作业，在刀座结构体上存在零散分布的零部件较多，造成更换刀具时间、人力成本加大，如何实现高效安全的更换刀具也一直是困扰业界的公认难题。

本发明针对目前刀座装置紧固件较多的特点，设计了一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置，该装置能够满足盾构/TBM复杂工况下刀具的快速更换。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置，包括刀座，所述刀座中间设置有上下贯穿的刀仓，所述刀仓前后两侧中间设置有可旋转的内旋转块，所述内旋转块的形状为圆形，所述内旋转块上设置有卡槽，所述内旋转块上方开设有滑槽，所述卡槽与所述滑槽宽度尺寸相等，所述内旋转块下方设置有压块，所述压块与所述刀座固定螺栓固定连接，所述压块与所述刀座上对应所述固定螺栓位置设置有固定孔；所述刀仓中间设置有滚刀，所述滚刀前后两端的刀轴卡在所述卡槽内，所述刀轴的截面形状为与所述卡槽形状相配合的正方形；所述滑槽左右两侧分别开设有调节孔，所述调节孔内部通过轴承安装有调节杆，所述调节杆包括转杆和凸轮盘，所述转杆上端设置有内六角卡孔，所述转杆下端固定安装有凸轮盘；所述调节孔下方设置有滑动室，所述内旋转块对应所述滑动室位置设置有限位槽，所述滑动室内活动设置有卡块，所述卡块前后两侧侧面上设置有与所述滑动室的侧壁相咬合的楔形槽，所述卡块靠近所述内旋转块一端固定安装有与所述限位槽形状相配合的卡头，所述卡头卡在所述限位槽内，所述卡块上表面设置有顶槽，所述顶槽内部侧壁上远离所述内旋转块的一侧固定安装有顶块，所述卡块远离所述内旋转块一端固定安装有支撑弹簧，所述支撑弹簧远离所述卡块一端固定连接在所述滑动室侧壁上。

优选的：所述凸轮盘凸出位置设置有月牙形凹口。

优选的：所述卡头的截面形状为梯形。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置可以减少拆装工序，提高作业效率；

2.本发明一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置实现了盾构刀座整体的结构简化，便于刀具的拆卸与安装，实现高效换刀作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置的第一立体结构示意图。

图2是本发明所述一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置的俯视图。

图3是本发明所述一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置的第二立体结构示意图。

图4是本发明所述一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置的内部结构示意图。

图5是本发明所述一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置的卡块的结构示意图。

图6是本发明所述一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置的调节杆的主视图。

图7是本发明所述一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置的调节杆的俯视图。

附图标记说明如下：

1、刀座；2、固定孔；3、调节孔；4、滑槽；5、内旋转块；6、滚刀；7、刀仓；8、固定螺栓；9、调节杆；10、压块；11、卡块；12、楔形槽；13、支撑弹簧；14、卡头；15、顶槽；16、顶块；17、转杆；18、凸轮盘；19、限位槽；20、卡槽。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图7所示，一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置，包刀座1，刀座1中间设置有上下贯穿的刀仓7，刀仓7前后两侧中间设置有可旋转的内旋转块5，内旋转块5用来支撑固定，内旋转块5的形状为圆形，内旋转块5上设置有卡槽20，内旋转块5上方开设有滑槽4，卡槽20与滑槽4宽度尺寸相等，内旋转块5下方设置有压块10，压块10用来固定，压块10与刀座1固定螺栓8固定连接，压块10与刀座1上对应固定螺栓8位置设置有固定孔2；刀仓7中间设置有滚刀6，滚刀6前后两端的刀轴卡在卡槽20内，刀轴的截面形状为与卡槽20形状相配合的正方形；滑槽4左右两侧分别开设有调节孔3，调节孔3内部通过轴承安装有调节杆9，调节杆9用来调节，调节杆9包括转杆17和凸轮盘18，转杆17上端设置有内六角卡孔，转杆17下端固定安装有凸轮盘18，凸轮盘18用来顶动；调节孔3下方设置有滑动室，内旋转块5对应滑动室位置设置有限位槽19，限位槽19用来限位，滑动室内活动设置有卡块11，卡块11用来卡固，卡块11前后两侧侧面上设置有与滑动室的侧壁相咬合的楔形槽12，卡块11靠近内旋转块5一端固定安装有截面形状为梯形的卡头14，卡头14卡在限位槽19内，卡块11上表面设置有顶槽15，顶槽15内部侧壁上远离内旋转块5的一侧固定安装有顶块16，顶块16用来受力支撑，卡块11远离内旋转块5一端固定安装有支撑弹簧13，支撑弹簧13用来弹性支撑，支撑弹簧13远离卡块11一端固定连接在滑动室侧壁上；凸轮盘18凸出位置设置有月牙形凹口，便于保持支撑状态。

工作原理：使用时，压块10与刀座1经过螺栓孔由固定螺栓8固定，通过转动转杆17，凸轮盘18推动顶块16，支撑弹簧13压缩，将卡块11从限位槽19滑出，由于凸轮盘18凸出位置设置有月牙形凹口，故顶块16卡在凸轮盘18凸出位置，旋转内旋转块5，将卡槽20旋转到滑槽4位置，将滚刀6的刀轴滑入卡槽20，实现滚刀6的安装，然后通过内旋转块5的180°旋转将刀轴旋转到对应的安装位置，实现槽口的对接，通过转动转杆17，凸轮盘18松开顶块16，支撑弹簧13支撑复位，卡块11卡进限位槽19内，限制内旋转块5的转动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置，包括刀座（1），其特征在于：所述刀座（1）中间设置有上下贯穿的刀仓（7），所述刀仓（7）前后两侧中间设置有可旋转的内旋转块（5），所述内旋转块（5）的形状为圆形，所述内旋转块（5）上设置有卡槽（20），所述内旋转块（5）上方开设有滑槽（4），所述卡槽（20）与所述滑槽（4）宽度尺寸相等，所述内旋转块（5）下方设置有压块（10），所述压块（10）与所述刀座（1）固定螺栓（8）固定连接，所述压块（10）与所述刀座（1）上对应所述固定螺栓（8）位置设置有固定孔（2）；所述刀仓（7）中间设置有滚刀（6），所述滚刀（6）前后两端的刀轴卡在所述卡槽（20）内，所述刀轴的截面形状为与所述卡槽（20）形状相配合的正方形；所述滑槽（4）左右两侧分别开设有调节孔（3），所述调节孔（3）内部通过轴承安装有调节杆（9），所述调节杆（9）包括转杆（17）和凸轮盘（18），所述转杆（17）上端设置有内六角卡孔，所述转杆（17）下端固定安装有凸轮盘（18）；所述调节孔（3）下方设置有滑动室，所述内旋转块（5）对应所述滑动室位置设置有限位槽（19），所述滑动室内活动设置有卡块（11），所述卡块（11）前后两侧侧面上设置有与所述滑动室的侧壁相咬合的楔形槽（12），所述卡块（11）靠近所述内旋转块（5）一端固定安装有与所述限位槽（19）形状相配合的卡头（14），所述卡头（14）卡在所述限位槽（19）内，所述卡块（11）上表面设置有顶槽（15），所述顶槽（15）内部侧壁上远离所述内旋转块（5）的一侧固定安装有顶块（16），所述卡块（11）远离所述内旋转块（5）一端固定安装有支撑弹簧（13），所述支撑弹簧（13）远离所述卡块（11）一端固定连接在所述滑动室侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置，其特征在于：所述凸轮盘（18）凸出位置设置有月牙形凹口。

3.根据权利要求1所述的一种基于双凸轮结构的快速刀具更换装置，其特征在于：所述卡头（14）的截面形状为梯形。