盾构刀盘的制作方法

1.本实用新型涉及盾构装置技术领域，具体而言，涉及一种盾构刀盘。


背景技术：

2.盾构机具有盾构刀盘，在盾构刀盘上布置有盾构滚刀作为切削刀具破碎岩石与岩渣。盾构滚刀包括刀轴、刀体以及轴承，轴承套设在刀轴上并为刀体提供承载力，刀体直接与岩石相接触并破碎岩石。
3.在相关技术中，盾构滚刀采用滚动轴承与刀体接触并提供承载力，然而滚动轴承的尺寸较大，会使相邻的盾构滚刀的间距加大，盾构刀盘上的盾构滚刀的数量较少。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种盾构刀盘，以解决相关技术中的盾构刀盘上的盾构滚刀的数量较少的问题。
5.本实用新型提供了一种盾构刀盘，盾构刀盘包括：刀盘圆环；刀梁，刀梁设置在刀盘圆环内并与刀盘圆环连接；盾构滚刀，盾构滚刀设置在刀梁上，盾构滚刀包括刀体、刀轴以及滑动轴承，刀轴穿设于滑动轴承，刀体套设在滑动轴承的外壁上，滑动轴承的内壁与刀轴的外壁间隙配合；其中，滑动轴承的侧壁上设置有多个安装孔，多个安装孔沿滑动轴承的周向间隔设置，多个安装孔内均设置有减磨件，减磨件的端面与滑动轴承的内壁相平齐，或者，减磨件的端面突出于滑动轴承的内壁。
6.进一步地，滑动轴承包括圆环段和圆筒段，圆环段的内边沿与圆筒段的一端相连接，多个安装孔沿圆筒段的径向延伸并贯穿圆筒段的侧壁。
7.进一步地，圆环段位于刀体的外侧，圆筒段穿设于刀体与刀轴之间，圆环段的侧壁与刀体的侧壁相抵接，圆筒段的外壁与刀体的内壁相抵接并过盈配合。
8.进一步地，圆环段的面向圆筒段的一侧设置有多个储屑槽，多个储屑槽沿圆环段的周向间隔设置，多个储屑槽沿圆环段的径向延伸并贯穿圆环段的外边沿。
9.进一步地，盾构滚刀还包括第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖分别设置在刀体的两侧；盾构滚刀包括两个对称设置的滑动轴承，第一端盖盖设在刀体和其中一个滑动轴承的外侧，第二端盖盖设在刀体和另一个滑动轴承的外侧，第一端盖和第二端盖均与圆环段的侧壁间隙配合。
10.进一步地，刀体包括刀体本体、刀圈以及挡圈，刀圈套设在刀体本体上，刀体本体套设在滑动轴承的外壁上，刀圈与刀体本体过盈配合，刀体本体与滑动轴承过盈配合；
11.刀体本体具有间隔设置的环形凹槽和台阶，环形凹槽和台阶均沿刀体本体的周向延伸，挡圈设置于环形凹槽内，刀圈夹设在挡圈与台阶之间。
12.进一步地，刀梁包括多个主刀梁和多个副刀梁，多个主刀梁和多个副刀梁沿盾构刀盘的周向间隔设置，盾构滚刀设置在主刀梁上。
13.进一步地，盾构刀盘还包括导渣板，导渣板设置在主刀梁上，导渣板位于盾构滚刀
的侧部并沿盾构刀盘的周向延伸。
14.进一步地，盾构刀盘还包括耐磨板，耐磨板设置在主刀梁和副刀梁的外表面。
15.进一步地，盾构刀盘还包括筋板，筋板设置于相邻的主刀梁和副刀梁之间，筋板分别与主刀梁和副刀梁连接。
16.应用本实用新型的技术方案，在盾构刀盘的刀梁上设置有盾构滚刀，盾构滚刀包括刀体、刀轴以及滑动轴承，将刀体套设在滑动轴承的外壁上，将刀轴穿设于滑动轴承上，滑动轴承为刀体提供承载力，在盾构刀盘转动的同时刀体自转并与岩石接触破碎岩石，由于滑动轴承相比于相关技术中的滚动轴承尺寸减小，会缩短盾构滚刀的间距，因而能够增大盾构刀盘的开口率，使一定尺寸的刀盘中盾构滚刀数量增多。并且，在滑动轴承的侧壁上沿滑动轴承的周向设置有多个安装孔，在安装孔中设置有减磨件，减磨件具有可以减小滑动轴承内壁的磨损的优点。
附图说明
17.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1示出了本实用新型实施例提供的盾构刀盘的结构示意图；
19.图2示出了图1中的盾构滚刀的剖视图；
20.图3示出了图2中的滑动轴承的结构示意图。
21.其中，上述附图包括以下附图标记：
22.10、刀盘圆环；20、刀梁；21、主刀梁；22、副刀梁；30、盾构滚刀；31、刀体；311、刀体本体；3111、环形凹槽；3112、台阶；312、刀圈；313、挡圈；32、刀轴；33、滑动轴承； 331、安装孔；332、圆环段；3321、储屑槽；333、圆筒段；34、第一端盖；35、第二端盖； 40、导渣板；50、筋板。
具体实施方式
23.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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
24.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种盾构刀盘，该盾构刀盘包括刀盘圆环 10、刀梁20以及盾构滚刀30，刀梁20设置在刀盘圆环10内并与刀盘圆环10连接，盾构滚刀30设置在刀梁20上，盾构滚刀30包括刀体31、刀轴32以及滑动轴承33，刀轴32穿设于滑动轴承33，刀体31套设在滑动轴承33的外壁上，滑动轴承33的内壁与刀轴32的外壁间隙配合。其中，滑动轴承33的侧壁上设置有多个安装孔331，多个安装孔331沿滑动轴承 33的周向间隔设置，多个安装孔331内均设置有减磨件，减磨件的端面与滑动轴承33的内壁相平齐，或者，减磨件的端面突出于滑动轴承33的内壁。
25.应用本实用新型的技术方案，在盾构刀盘的刀梁20上设置有盾构滚刀30，盾构滚
刀30 包括刀体31、刀轴32以及滑动轴承33，将刀体31套设在滑动轴承33的外壁上，将刀轴32 穿设于滑动轴承33上，滑动轴承33为刀体31提供承载力，在盾构刀盘转动的同时刀体31 自转并与岩石接触破碎岩石，由于滑动轴承33相比于相关技术中的滚动轴承尺寸减小，会缩短盾构滚刀的间距，因而能够增大盾构刀盘的开口率，使一定尺寸的刀盘中盾构滚刀30数量增多。并且，在滑动轴承33的侧壁上沿滑动轴承33的周向设置有多个安装孔331，在安装孔 331中设置有减磨件，减磨件具有可以减小滑动轴承33内壁的磨损的优点。
26.在本实施例中，并且在滑动轴承33的内壁与刀轴32的外壁之间的间隙中形成油膜，油膜在刀体31和滑动轴承33绕刀轴32转动中起润滑作用。
27.具体地，在本实施例中，减磨件的端面与滑动轴承33的内壁相平齐，减磨件不会与刀轴 32发生过多摩擦。
28.在本实施例中，滑动轴承33的侧壁上设置有多个安装孔331，多个安装孔331沿滑动轴承33的周向间隔设置，指的是，多个安装孔331在滑动轴承33的侧壁上有序的排列成多圈，每一圈中均布置有多个安装孔331，多个安装孔331均沿滑动轴承33的周向间隔设置，并且多个安装孔331均沿滑动轴承33的径向有序的排成一列，每一列中均布置有多个安装孔331。
29.在本实施例中，滑动轴承33的内壁与刀轴32的外壁之间的油膜具有较高的连续形成能力和压力保持能力，可以使刀体31获得更高的承载力，解决了在盾构滚刀工作过程中因滑动轴承33过早磨损、滑动轴承33断裂回转失效等现象而引发的盾构滚刀偏磨，甚至是刀轴32 断裂的问题。
30.如图2和图3所示，滑动轴承33包括圆环段332和圆筒段333，圆环段332的内边沿与圆筒段333的一端相连接，多个安装孔331沿圆筒段333的径向延伸并贯穿圆筒段333的侧壁。采用圆环段332和圆筒段333相连接的方式，具有连接结构简单的优点。
31.如图2和图3所示，圆环段332位于刀体31的外侧，圆筒段333穿设于刀体31与刀轴 32之间，圆环段332的侧壁与刀体31的侧壁相抵接。圆环段332可以对滑动轴承33起定位作用，圆筒段333的外壁与刀体31的内壁相抵接并过盈配合，圆筒段333与刀体31相连接并且为刀体31提供承载力，圆筒段333与刀体31一起绕刀轴32转动，破碎岩石。
32.如图3所示，圆环段332的面向圆筒段333的一侧设置有多个储屑槽3321，多个储屑槽 3321沿圆环段332的周向间隔设置，多个储屑槽3321沿圆环段332的径向延伸并贯穿圆环段 332的外边沿。滑动轴承33和刀轴32相对转动过程中会产生金属屑，采用储屑槽3321能够对金属屑进行收集，避免金属屑进入滑动轴承33和刀轴32形成的油膜中，提高盾构滚刀的性能。
33.如图2所示，盾构滚刀30还包括第一端盖34和第二端盖35，第一端盖34和第二端盖 35分别设置在刀体31的两侧。采用第一端盖34和第二端盖35均可以对相应的滑动轴承33 起压盖作用，防止滑动轴承33从盾构滚刀30中脱出。
34.具体地，盾构滚刀30包括两个对称设置的滑动轴承33，第一端盖34盖设在刀体31和其中一个滑动轴承33的外侧，第二端盖35盖设在刀体31和另一个滑动轴承33的外侧，第一端盖34和第二端盖35均与圆环段332的侧壁间隙配合。采用上述结构，在滑动轴承33相对第一端盖34和第二端盖35转动的过程中，在第一端盖34与圆环段332的侧壁间隙之间，第二端盖35与圆环段332的侧壁间隙之间均能够形成油膜，油膜可以起到润滑的作用。
35.在本实施例中，刀轴32包括相互连接的第一段和第二段，第二段依次穿设于两个对称设置的滑动轴承33内，第二段与圆筒段333间隙配合，第一端盖34上设置有第一中心孔，第一段插设于第一中心孔，第二段和圆环段332的侧壁均与第一端盖34间隙配合，第二端盖35 的侧壁与圆环段332的侧壁间隙配合，第二端盖35上设置有第二中心孔，第二段插设于第二中心孔，在刀梁20上设置有安装座，刀梁20的侧板上设置有开口，安装座位于开口内，第一端盖34和第二端盖35均装配至安装座上，刀体31从开口中露出并突出开口。
36.需要说明的是，在刀体31的侧面设置有油封，例如浮动油封，可以提高盾构滚刀的密封性，防止润滑油泄漏，并且浮动油封在其端面磨损后能够自动补偿，增强了密封可靠性。同时，在刀轴32与第一端盖34之间设置有o型密封圈，进一步防止润滑油泄漏。
37.具体地，在刀轴32的第二段上设置有突出段，第二端盖35上设置有圆形沉台，突出段与穿设于圆形沉台中形成限位配合，第二段面向第一段的侧壁上设置有多个螺纹孔，第一端盖34上对应螺纹孔设置有多个通孔，螺栓穿过第一端盖34上的通孔与螺纹孔相连接，将第一端盖34和第二端盖35与刀轴32连接。
38.如图2所示，刀体31包括刀体本体311、刀圈312以及挡圈313，刀圈312套设在刀体本体311上，刀体本体311套设在滑动轴承33的外壁上，刀圈312与刀体本体311过盈配合，刀体本体311与滑动轴承33过盈配合。采用刀体本体311分别与刀圈312和滑动轴承33过盈配合的方式，将刀体本体311、刀圈312以及滑动轴承33连接为一体，具有连接结构简单的优点。
39.在本实施例中，刀体本体311上设置有连通刀体本体311两侧的通孔，润滑油可以通过该通孔流动，进而平衡刀体本体311两侧的润滑油油量。
40.如图2所示，刀体本体311具有间隔设置的环形凹槽3111和台阶3112，环形凹槽3111 和台阶3112均沿刀体本体311的周向延伸，挡圈313设置于环形凹槽3111内，刀圈312夹设在挡圈313与台阶3112之间。采用刀圈312夹设在挡圈313和台阶3112之间固定刀圈312 的方式，具有结构简单、便于装配的优点。
41.具体地，台阶3112包括竖向连接面，刀圈312的一侧与挡圈313相抵接，刀圈312的另一侧与竖向连接面相抵接。
42.如图1所示，刀梁20包括多个主刀梁21和多个副刀梁22，多个主刀梁21和多个副刀梁 22沿盾构刀盘的周向间隔设置，盾构滚刀30设置在主刀梁21上。采用上述结构，盾构滚刀 30均布置在主刀梁21上，可以使主刀梁21对岩石的破碎方式一致，增强破碎能力。
43.在本实施例中，刀梁20包括四个主刀梁21和四个副刀梁22。
44.具体地，主刀梁21为箱体式结构，主刀梁21的侧板上设置有开口，盾构滚刀30的刀圈 312突出开口，副刀梁22为辐条式结构，在副刀梁22上设置有其它形式的盾构刀具，例如切刀。
45.如图1所示，盾构刀盘还包括导渣板40，导渣板40设置在主刀梁21上，导渣板40位于盾构滚刀30的侧部并沿盾构刀盘的周向延伸。采用导渣板40可以使破碎的岩渣顺着导渣板 40排出盾构刀盘，不会致使大量的岩渣附着在盾构刀盘上。
46.在本实施例中，盾构刀盘还包括耐磨板，耐磨板设置在主刀梁21和副刀梁22的外表面，采用耐磨板，可以增强盾构刀盘的耐磨性，增加盾构刀盘的使用寿命。并且，盾构刀盘的边缘设有弧形区，弧形区和刀盘圆环10之间连接有耐磨合金块，进一步增强盾构刀盘的
耐磨性。
47.具体地，耐磨板可以为耐磨复合钛钢板。
48.如图1所示，盾构刀盘还包括筋板50，筋板50设置于相邻的主刀梁21和副刀梁22之间，筋板50分别与主刀梁21和副刀梁22连接，筋板50可以增强主刀梁21和副刀梁22的连接强度。
49.在本实施例中，在主刀梁21和副刀梁22之间设置有进渣口尺寸限制格栅，进渣口尺寸限制格栅可以防止直径较大的碎石进入盾构刀盘。
50.需要说明的是，滑动轴承盾构滚刀的尺寸可以随着盾构刀盘的直径增大而增大。
51.应用本实施例提供的盾构刀盘，具有以下有益效果：
52.1)滑动轴承33相比于相关技术中的滚动轴承尺寸减小，会缩短盾构滚刀的间距，因而能够增大盾构刀盘的开口率，使一定尺寸的刀盘中盾构滚刀30数量增多；
53.2)在滑动轴承33的安装孔331中设置有减磨件，减磨件具有可以减小滑动轴承33内壁的磨损的优点；
54.3)滑动轴承33的内壁与刀轴32的外壁之间的油膜具有较高的连续形成能力和压力保持能力，可以使刀体31获得更高的承载力，解决了在盾构滚刀工作过程中因滑动轴承33过早磨损、滑动轴承33断裂回转失效等现象而引发的盾构滚刀偏磨，甚至是刀轴32断裂的问题；
55.4)圆环段332上设置有多个储屑槽3321，采用储屑槽3321能够对金属屑进行收集，避免金属屑进入滑动轴承33和刀轴32形成的油膜中，提高盾构滚刀的性能；
56.5)在滑动轴承33相对第一端盖34和第二端盖35转动的过程中，在第一端盖34与圆环段332的侧壁间隙之间，第二端盖35与圆环段332的侧壁间隙之间均能够形成油膜，油膜可以起到润滑的作用；
57.6)采用刀体本体311分别与刀圈312和滑动轴承33过盈配合的方式，将刀体本体311、刀圈312以及滑动轴承33连接为一体，具有连接结构简单的优点；
58.7)采用导渣板40可以使破碎的岩渣顺着导渣板40排出盾构刀盘，不会致使大量的岩渣附着在盾构刀盘；
59.8)在主刀梁21和副刀梁22之间设置有进渣口尺寸限制格栅，进渣口尺寸限制格栅可以防止直径较大的碎石进入盾构刀盘；
60.9)，筋板50设置于相邻的主刀梁21和副刀梁22之间，筋板50分别与主刀梁21和副刀梁22连接，筋板50可以增强主刀梁21和副刀梁22的连接强度；
61.10)盾构刀盘还包括耐磨板，耐磨板设置在主刀梁21和副刀梁22的外表面，采用耐磨板，可以增强盾构刀盘的耐磨性，增加盾构刀盘的使用寿命。
62.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
63.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技
术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
64.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
65.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
66.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
67.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。