一种滚刀及使用该滚刀的切削装置的制作方法

1.本实用新型涉及非开挖管道更新技术领域，特别是指一种滚刀及使用该滚刀的切削装置。


背景技术：

2.现有技术中，对城市地下废旧管道进行更新时，目前常用的方法大多是采用明挖的施工方式进行管道更新施工过程，然而采用明挖法进行管道施工不但施工效率低，而且在施工过程中极大的影响周边的环境，因此采用非开挖的施工方式进行管道更新施工具有较大的研究价值。
3.目前采用各类掘进机进行非开挖式管道更新施工，例如盾构机、顶管机对各类土层、岩石的切削能够起到较好的效果。一般是通过在刀盘上设置圆形滚刀对土层或岩石进行滚压破碎，圆形滚刀包括刀体及设置在刀体上的刀圈，刀体通过轴承与刀轴相连，刀轴固定安装在刀座上，这类刀具切削岩石或素混凝土具有较好效果。但是现有刀具对钢筋混凝土结构件、地下钢筋混凝土建构筑物的切削能力不足、效果较差，不能切断钢筋。当固定的刀具随刀盘沿圆周方向运转切削钢筋混凝土时，时常会出现切削碎渣体积过大，钢筋长度过长或难以折断等问题。或有时遇到比较坚硬的结构物，易卡住混凝土块而与刀盘同步转动，难以切削，或者因石块与刀盘摩擦力过大，刀盘旋转超负荷骤停，严重制约了切削效率。
4.经检索，现有授权公告日为2007.02.21、授权公告号为cn2871843的实用新型专利，公开了一种自动排渣螺旋滚刀，包括螺旋滚刀体、滚刀轴、轴承、刀座、轴承内外压力平衡活塞、活塞油缸、合金齿，所述螺旋滚刀体外圆设有呈螺旋形状的镶齿筋，所述合金齿镶在镶齿筋上；所述滚刀轴为中空状，所述活塞油缸和轴承内外压力平衡活塞设置在中空空间内，所述活塞油缸上设有与轴承腔相连通的通油孔；该技术方案与传统滚刀相比虽然便于排渣，也能够平衡轴承的内外压力，但是由于其通过镶齿筋上离散的合金齿进行破岩，并不能切断钢筋，难以切削钢筋混凝土结构件，且未破碎的结构物更易卡滞在用于排渣的镶齿筋槽内随刀盘同步转动，难以切削，或者因石块与刀盘摩擦力过大，刀盘旋转超负荷骤停，严重制约了切削效率。因此，通过开展刀具改进设计研究以有效提高刀盘切削钢筋混凝土效率显得尤为必要。


技术实现要素：

5.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种滚刀，解决了现有掘进机切削钢筋混凝土结构物和钢筋混凝土管道困难的技术问题。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种滚刀，包括刀体，刀体上设置有切削刀带，切削刀带上设置有被动切削螺旋齿。根据需要将刀体安装在掘进机的刀盘上，刀盘带动刀体同步旋转，被动切削螺旋齿能够相对刀盘回转，通过施加盾构力，刀体上的被动切削螺旋齿能够对掌子面进行切削。被动切削螺旋齿对掌子面的切削时，刀盘带动刀体相对掌子面同步运动，边旋转边前进，被动切削螺旋齿在掌子面的反力作用下相对刀盘自转，滚动的
被动切削螺旋齿可以轻松切削混凝土石块，割断钢筋。
7.进一步地，所述被动切削螺旋齿的展开平面方向与刀体的轴线之间的夹角为25
°‑
75
°
，使被动切削螺旋齿在旋转时切削掌子面更加充分便捷，同时便于被动切削螺旋齿削下的碎石流出。
8.进一步地，所述刀体为圆柱状或锥柱状，以此适应不同的地质情况。
9.进一步地，所述被动切削螺旋齿为左旋渐开线结构或右旋渐开线结构。
10.进一步地，所述刀体包括滚动轴承体，滚动轴承体与被动切削螺旋齿之间形成转动副，实现被动切削螺旋齿的切削回转运动，滚动轴承体通过连接压盖定位安装设置。
11.进一步地，所述连接压盖和刀体内设置有安装孔，安装孔内固定设置有与刀座固定连接的刀轴。
12.进一步地，所述滚动轴承体内设置有耐磨抗压润滑油，耐磨抗压润滑油的注入量为滚动轴承体空腔容量的三分之二，以保证切削刀带转动的稳定性。
13.进一步地，所述被动切削螺旋齿在刀体上呈多条且间隔设置，便于被动切削螺旋齿切削下的碎石便捷地从相邻被动切削螺旋齿之间留出。
14.一种切削装置，包括设置有所述滚刀的转动刀盘，转动刀盘由动力机构驱动进行回转运动，所述滚刀布置为多个且每一个滚刀均通过连接压盖固定安装在转动刀盘上。
15.进一步地，所述滚刀的旋进切削结构面与被切削件之间呈45
°
夹角切削。
16.本实用新型的有益效果包括：
17.（1）采用被动切削螺旋齿，刀体与被动切削被动切削通过滚动轴承体转动配合，可以起到很好的切削效果，可适用于盾构、顶管等掘进机刀盘切削硬岩、素混凝土、钢筋混凝土桩、柱、墙、管道结构等其他配筋混凝土构件。
18.（2）切削刀带上的被动切削螺旋齿可以随着切削刀带自由滚动，可以起到较好的耐冲压的作用，一定意义上延长了刀具使用寿命。
19.（3）可根据需要设计被动切削螺旋齿的密度，在切削比较坚硬的石块时，可增添被动切削螺旋齿形齿密度，保证切削效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例1的正视图，
22.图2为图1的侧视图；
23.图3为图1的剖视图；
24.图4为图1中切削刀带的展开图；
25.图5为本发明实施例2的正视图；
26.图6为图5的左视图；
27.图7为图5的剖视图；
28.其中：1
‑
被动切削螺旋齿、2
‑
切削刀带、3
‑
滚动轴承体、4
‑
连接压盖、5
‑
螺栓、6
‑
刀
体，7
‑
被动旋转环。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例1，一种滚刀，如图1所示，包括刀体6，刀体6上设置有切削刀带2，切削刀带2上设置有被动切削螺旋齿1。所述被动切削螺旋齿1为左旋渐开线结构或右旋渐开线结构，刀体6的形状为圆柱状。
31.如图2所示，所述被动切削螺旋齿1加工时要去毛刺飞边，锐边倒钝。所述切削刀带2上设置有若干个被动切削螺旋齿1，各个被动切削螺旋齿1等间隔设置，便于被动切削螺旋齿1切削下的碎石便捷地从相邻被动切削螺旋齿1之间留出。
32.如图3所示，所述刀体6包括最外圈的被动旋转环7，所述切削刀带2为位于被动旋转环2的外壁上的区域。被动旋转环7通过滚动轴承体3与左右两个连接压盖4相连，两个连接压盖4通过螺栓5与刀体6相连，连接压盖4与刀座固定相连，即被动旋转环7通过滚动轴承体3与刀座转动连接。所述连接压盖4和刀体6内设置有安装孔，安装孔内固定设置有与刀座固定连接的刀轴，刀轴固定连接在刀座与刀体6和连接压盖4之间，既保证结构可靠性，又使得旋转体仅限于切削刀带2和被动切削螺旋齿刃1，而刀体6和连接压盖4保持固定。
33.进一步地，所述滚动轴承体3内设置有耐磨抗压润滑油，耐磨抗压润滑油的注入量为滚动轴承体3空腔容量的三分之二，以保证切削刀带2转动的稳定性。
34.如图4所示，在被动切削螺旋齿1的展开平面方向与刀体6的轴线之间的夹角为25
°‑
75
°
，使被动切削螺旋齿1在旋转时切削掌子面充分便捷，同时便于被动切削螺旋齿1切削下的碎石流出。
35.在使用时，根据需要将刀座安装在掘进机的刀盘上，刀盘带动刀座同步旋转，被动旋转环2通过滚动轴承体3相对刀座回转，通过施加盾构力，被动旋转环2上的被动切削螺旋齿1能够对掌子面进行切削。被动切削螺旋齿1对掌子面的切削时，刀盘带动刀座相对掌子面同步运动，边旋转边前进，切削刀带2在掌子面的反力作用下在刀座上自转，配合被动旋转环2上的被动切削螺旋齿1，滚动的被动切削螺旋齿1可以轻松切削混凝土石块，割断钢筋。该滚刀可以适用于切削岩石的盾构机、顶管机的刀盘，适用于切削由钢筋混凝土筑造的基础、管道、桩、柱、墙、板。
36.本实施例中的所有构件均具有盾构刀具所需要的强度、硬度、耐磨、稳定等性能，在施工技术规范中应符合盾构施工技术规范要求
37.实施例2，一种滚刀，如图5
‑
图7所示，所述刀体6的形状为锥柱状。
38.本实施例的其他结构与实施例1相同。
39.实施例3，一种切削装置，包括设置有所述滚刀的转动刀盘，转动刀盘由动力机构驱动进行回转运动，所述滚刀布置为多个且每一个滚刀均通过连接压盖4固定安装在转动刀盘上。
40.进一步地，所述滚刀的旋进切削结构面与被切削件之间呈45
°
夹角切削。
41.本实施例的其他结构与实施例1相同。
42.本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。