一種隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置的制造方法
【專利說明】一種隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置
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技術領域
[0002]本發明涉及盾構機技術領域，尤其涉及一種隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置。
[0003]
【背景技術】
[0004]在盾構施工中，由于長距離的掘進施工時刀具會產生過度磨損，為防止因刀具的過度磨損、未及時更換而破壞刀盤結構，從而影響工程進度或者產生安全事故，這個時候就有必要開艙進行刀具的檢查與更換。在掌子面自穩性較高的情況下，可以通過注漿加固和維護樁加固等方式進行常壓開艙。但有時刀盤位置剛好臨近重要建筑物或遇到自穩能力較差的地層時，常壓開艙換刀容易造成掌子面坍塌甚至地面塌陷，安全風險極大，此時需要進行帶壓開艙換刀。
[0005]但由于盾構機刀盤后的土倉內空間狹小，溫濕度較大，在進行換刀作業的時候環境非常惡劣，導致換刀時風險極大，帶壓換刀更是極具危險的工作。因此有必要開發出一種能夠輔助工人進行開倉換刀的裝置，以降低工人換刀時的工作強度，提高工作效率，降低危險系數。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術中盾構機刀盤帶壓開艙換刀的工作強度大且風險大的上述缺陷，提供一種結構簡單、使用方便、能降低工人換刀時的工作強度、提高工作效率且能大大降低危險系數的隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置。
[0008]本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下:
一種隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置，包括密封艙、伸縮機構和刀具夾緊工裝，伸縮機構置于密封艙內部并與刀具夾緊工裝相連；
密封艙的前側面和后側面上分別設有前閘門和后閘門；
伸縮機構包括導向套、第一執行元件和導向軸；第一執行元件和導向軸均置于導向套的中空內腔中，且第一執行元件左端與設置在導向套左端的導向套端蓋鉸接，其右端與導向軸左端鉸接，而導向軸右端傾斜鉸接有第二執行元件；
刀具夾緊工裝包括互相連接的鉸接座和夾緊總成；
導向套和導向軸均穿設在密封艙內部，且導向軸右端和第二執行元件均與鉸接座形成鉸接。
[0009]本發明所述隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置包括密封艙、伸縮機構和刀具夾緊工裝，該伸縮機構置于密封艙內部并與刀具夾緊工裝相連；其中，伸縮機構包括導向套、第一執行元件和導向軸，第一執行元件和導向軸均置于導向套的中空內腔中，且第一執行元件左端與設置在導向套左端的導向套端蓋鉸接，其右端與導向軸左端鉸接，而導向軸右端傾斜鉸接有第二執行元件；刀具夾緊工裝包括鉸接座和夾緊總成；導向套和導向軸均穿設在密封艙內部，且導向軸右端和第二執行元件均與鉸接座形成鉸接，結構十分簡單。
[0010]利用本發明所述隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置進行輔助帶壓換刀的作業流程為:盾構機停止掘進，換刀作業組進入指定位置，對磨損刀具周圍的泥土砂石等進行清理，此時密封艙的前閘門和后閘門都關閉，伸縮機構收縮，且伸縮機構和刀具夾緊工裝都置于密封艙內；對密封艙進行加壓使得密封艙內壓力和土倉內壓力一致；當磨損刀具周圍清理完畢后，將刀盤轉動到伸縮機構的對應位置，打開前閘門，伸縮機構伸出至磨損刀具位置，換刀人員拆卸已磨損刀具，并且將已磨損刀具夾緊在刀具夾緊工裝的夾緊總成中，伸縮機構縮回密封艙內，關閉前閘門；艙外人員打開后閘門，從夾緊總成中取下已磨損刀具，并將新刀具夾緊在夾緊總成中，關閉后閘門，并對密封艙內進行加壓至密封艙內和土倉內等壓；換刀人員打開密封艙，控制伸縮機構伸出至合適位置，換刀人員擰緊新刀，此時，換刀工作完成，使用方便。由此可知，與現有技術中換刀步驟相比，利用本發明所述隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置不僅能減少工人換刀時的工作強度、提高工作效率，而且還大大降低了惡劣環境下盾構機換刀的危險系數。
[0011]作為對本發明所述技術方案的一種改進，前閘門和后閘門分別位于導向套和導向軸的軸向兩側位置。這樣的設計方便艙外工作人員方便打開前閘門和后閘門，且不會與伸縮機構發生干涉，進一步方便了所述隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置的使用。
[0012]作為對本發明所述技術方案的一種改進，第一執行兀件為伸縮油缸。將第一執行元件選擇為伸縮油缸以輸出推力和速度，從而實現第一執行元件的往復運動，即免去了減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩。
[0013]作為對本發明所述技術方案的一種改進，第二執行元件為擺動油缸。將第二執行元件選擇為擺動油缸以輸出轉矩和角速度，在很小的空間里集合了非常高的扭矩，且方便進行精確控制。
[0014]作為對本發明所述技術方案的一種改進，鉸接座包括安裝座體、左鉸接板和右鉸接板，且左鉸接板和右鉸接板分別設置在安裝座體頂端的左右兩側；
夾緊總成通過軸分別與左鉸接板和右鉸接板連接。
[0015]上述左鉸接板和右鉸接板的設置，不僅方便了夾緊總成與鉸接座的裝配，而且還能在很大程度上保證夾緊總成與鉸接座的安裝強度。
[0016]作為對本發明所述技術方案的一種改進，左鉸接板或右鉸接板外側設有加強筋。左鉸接板或右鉸接板外側設置的加強筋，有助于增強左鉸接板或右鉸接板的強度。
[0017]作為對本發明所述技術方案的一種改進，夾緊總成包括前夾緊塊和后夾緊塊，前夾緊塊下部和后夾緊塊下部轉動連接，且前夾緊塊底部和后夾緊塊底部通過第三執行元件連接。
[0018]該夾緊總成呈“剪刀”狀，且在該夾緊總成中，前夾緊塊和后夾緊塊下部轉動連接，方便前夾緊塊和后夾緊塊之間的開與合，且二者底部通過第三執行元件鉸接，這樣的設計為前夾緊塊和后夾緊塊的開與合提供了動力支持。
[0019]作為對本發明所述技術方案的一種改進，第三執行元件為夾緊油缸。
[0020]另外，在本發明所述技術方案中，凡未作特別說明的，均可通過采用本領域中的常規手段來實現本技術方案。
[0021]因此，本發明提供的隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置結構簡單，使用方便，不僅能降低工人換刀時的工作強度，提高工作效率，而且還能大大降低惡劣環境下盾構機換刀的危險系數。
[0022]
【附圖說明】
[0023]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發明隧道內盾構機刀盤輔助換刀裝置的結構示意圖；
圖2是伸縮機構和刀具夾緊工裝的軸測圖；
圖3是伸縮