一种滚刀刀具系统的制作方法

1.本实用新型涉及掘进机刀具技术领域，特别是指一种滚刀刀具系统。


背景技术：

2.全断面掘进机施工过程中刀具消耗大、更换频繁，刀具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，大埋深、高水压等施工环境下作业安全隐患大，易出现人员伤亡等重大安全事故。据统计，国内近70%的隧道施工安全事故都与人工换刀作业直接相关，“换刀险”的国际性行业难题已成为制约复杂地质条件下隧道施工安全与效率的瓶颈。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，巨大的市场需求对全断面掘进装备的施工效率及安全性提出了更高的要求。目前盾构机、tbm的盘形滚刀主要由c形块和螺栓连接的方式固定在刀座上，这种方式虽然有较高的可靠性，但拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化。因此，针对这一问题，发明一种新型滚刀刀具系统很有必要。


技术实现要素：

3.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种滚刀刀具系统，解决了现有技术中滚刀刀具系统换刀效率低的问题。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种滚刀刀具系统，包括刀箱和可拆卸设置在刀箱内的滚刀，所述滚刀两端的刀轴通过拉紧机构紧固在刀箱内；所述拉紧机构包括拉紧块和螺纹拉紧组件，拉紧块通过螺纹拉紧组件与刀箱活动连接。所述刀箱的前后两端为插接配合的连接板。
5.所述螺纹拉紧组件带动拉紧块在刀箱内进行竖向运动。所述刀箱的侧壁上设有t型安装槽和卡槽，拉紧块设置在t型安装槽内，拉紧块与刀轴相配合并能将刀轴卡设在卡槽内。
6.所述卡槽为直接开设在刀箱内壁上的凹槽，凹槽与刀轴配合。或者，所述卡槽为通过紧定螺钉固定在刀箱上的c型块，c型块与刀轴配合。
7.所述螺纹拉紧组件包括传动螺杆，传动螺杆的下部穿过设置在刀箱上的竖直通孔且与设置在拉紧块上的螺纹孔螺纹配合，传动螺杆的上部通过盖板限位在刀箱上。
8.所述拉紧块上固定设有限位导向柱，限位导向柱为加厚光滑柱。限位导向柱与设置在刀箱侧壁上的限位槽相配合；所述拉紧块的顶紧面为与刀轴相配合的斜面。所述传动螺杆上设有限位环，限位环的直径大于竖直通孔的直径，限位环与设置在盖板内的旋转槽相配合，盖板通过连接螺钉固定在刀箱上，传动螺杆向上伸出盖板的一端固定设有螺母。
9.本实用新型采用固定的c型块与活动的拉紧块相配合，对刀轴进行固定，确保滚刀安装牢固；换刀过程，换刀机器人通过传动螺杆带动拉紧块上下运动，传动效率高，对刀轴进行快速压紧与否，大大提高了换刀效率。本实用新型便于与换刀机器人配合，实现以最小
的部件变动进行快速、安全换刀，实现换刀自动化，是掘进机换刀的一大创新，具有较高的推广价值。
附图说明
10.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。
11.图1为本实用新型整体三维示意图。
12.图2为本实用新型整体俯视示意图。
13.图3为图2中a
‑
a向视图。
14.图4为拉紧块结构示意图。
15.图5为本实用新型初始状态示意图。
16.图6为本实用新型拉紧块顶出状态示意图。
17.图7为本实用新型刀轴平移状态示意图。
18.图8为本实用新型取出状态示意图。
具体实施方式
19.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。
20.如图1所示，实施例1，一种滚刀刀具系统，包括刀箱3和可拆卸设置在刀箱3内的滚刀1，所述刀箱3的前后两端为插接配合的连接板4，连接板与刀箱3固定在一起组成完整刀箱。所述滚刀两端的刀轴101通过拉紧机构2紧固在刀箱3内；所述拉紧机构2包括拉紧块201和螺纹拉紧组件，拉紧块201通过螺纹拉紧组件与刀箱3活动连接，在螺纹拉紧组件的作用下拉紧块能相对刀箱运动，实现对刀轴的固定与否。
21.进一步，如图2、3所示，所述刀箱3的侧壁上设有t型安装槽5和卡槽8，t型安装槽5的竖向槽作为滚刀的安装通道。拉紧块201设置在t型安装槽5内，螺纹拉紧组件带动拉紧块201在刀箱3的t型安装槽内进行竖向运动；拉紧块201与刀轴101相配合并能将刀轴101卡设在卡槽8内。卡槽8为通过紧定螺钉205固定在刀箱3上的c型块204，c型块204与刀轴101配合。c型块204和拉紧块201设置在t型安装槽5的下部且与刀轴101相配合，即所述拉紧块201的顶紧面为与刀轴101相配合的斜面，对刀轴进行稳固顶紧。c型块204通过紧定螺钉205固定在刀箱3上。拉紧块201和c型块204将刀轴固定在两者之间，对其进行顶紧固定。
22.如图3所示，实施例2，一种滚刀刀具系统，优选地，卡槽8为直接开设在刀箱3内壁上的凹槽，凹槽与刀轴101配合，用于对刀轴的限位和定位。所述螺纹拉紧组件包括传动螺杆203，传动螺杆203的下部穿过设置在刀箱3上的竖直通孔6且与设置在拉紧块201上的螺纹孔2011螺纹配合，传动螺杆可采用上部光杆下部为螺纹的杆件，传动螺杆203的上部通过盖板202限位在刀箱3上，传动螺杆203能在盖板内转动，传动螺杆203转动带动拉紧块上下
运动。优选地，如图4所示，所述拉紧块201上固定设有限位导向柱2012，限位导向柱为加厚光滑柱，可采用腰孔型的柱体。限位导向柱2012与设置在刀箱3侧壁上的限位槽7相配合，导向柱用于拉紧块201上下运动时起导向作用，同时保证传动螺杆203通过螺纹传动控制拉紧块201运动时，拉紧块201不会绕传动杆203转动。
23.进一步，所述传动螺杆203上设有限位环208，限位环为一体成型设置在传动螺杆上的凸起，限位环208的直径大于竖直通孔6的直径，防止传动螺杆在竖直通孔内发生不必要的滑动。限位环208与设置在盖板202内的旋转槽209相配合，即传动螺杆转动时，限位环在盖板内的旋转槽内转动，对传动螺杆起到轴向限位的作用。盖板202通过连接螺钉207固定在刀箱3上，传动螺杆203向上伸出盖板202的一端固定设有螺母206。即螺母焊接在传动螺杆的首端，通过拧动螺母进行传动，控制拉紧块201的上升和下降。其他结构与实施例1相同。
24.工作过程：初始状态时，c型块204和拉紧块201配合将刀轴固定在刀箱内如图5所示；刀具拆卸时，换刀机器人拧动螺母，通过螺纹传动将拉紧块201推出刀箱，为刀轴提供避让通道，如图6所示，然后平移滚刀，刀轴从c型块内移出，如图7所示，然后沿t型安装槽的竖向槽取出滚刀即可，如图8所示。上述整个过程，通过传动螺杆带动拉紧块上下运动，传动效率高，对刀轴进行快速压紧与否，这样的传动机构与换刀机器人融合性好，大大提高了换刀效率。
25.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。