一种刀座结构以及刀盘的制作方法

1.本实用新型涉及刀盘技术领域，具体涉及一种刀座结构以及刀盘。

背景技术：

2.常压刀盘采用刀筒将刀具安装在刀盘上，刀具首先安装在刀筒上，然后将刀筒推入环形刀座内，刀筒用螺栓固定在闸门的后筒上，换刀时，开启闸门，刀筒后退一定距离，然后关闭闸门隔绝刀盘外的水压力，就可在常压环境下进行换刀。
3.现有刀座结构在应用过程中有多个明显的不足之处，1、换新刀筒时，环形刀座内的泥砂很难严格冲洗干净，残留泥砂易造成刀筒安装困难；2、在换刀过程中，拆除刀筒的固定螺栓后，在外界水压力作用下，刀筒可能突然弹出，引起安全事故；3、刀筒外圆周与环形刀座之间有密封，两者配合间隙较小，刀筒安装过程中，刀筒和刀座之间的水逃逸不及时易憋压，造成刀筒安装不到位；4、由于闸门和刀筒安装空间较大，常压刀盘上能提供的安装位置有限，常压刀盘很难实现小刀间距设计。
4.综上所述，急需一种刀座结构以及刀盘以解决现有技术中刀筒安装困难、换刀时刀筒可能弹出以及刀盘刀间距过大的问题。

技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种刀座结构以及刀盘，以解决现有技术中刀筒安装困难、换刀时刀筒可能弹出以及刀盘刀间距过大的问题，技术方案如下：
6.一种刀座结构，包括刀座、刀筒以及刮泥挡圈；所述刀筒设置在刀座内；所述刮泥挡圈固定套设在刀筒的外圆周上，且在刀筒的轴向，刮泥挡圈位于刀筒前密封靠近掌子面的一侧。
7.以上技术方案优选的，所述刀座设置有环形的中心通道，中心通道同轴套设在刀筒的外圆周上；中心通道在其轴向包括密封段与换刀段，密封段的内径d1小于换刀段的内径d2。
8.以上技术方案优选的，所述刮泥挡圈为柔性材质。
9.以上技术方案优选的，还包括刀筒端盖；刀筒端盖设置在刀筒远离掌子面的开口上。
10.以上技术方案优选的，所述刀筒端盖与刀筒的内周壁之间设置有端盖密封件。
11.以上技术方案优选的，还包括平衡气囊；平衡气囊同轴套设在刀筒的外圆周上；在刀筒的轴向，平衡气囊位于刀筒前密封远离掌子面的一侧。
12.以上技术方案优选的，还包括闸板组件；所述闸板组件包括前筒、后法兰筒以及闸板；
13.前筒以及后法兰筒均同轴套设在刀筒的外圆周上，前筒固定在刀座上；后法兰筒与前筒固定连接；在前筒的轴向，闸板设置在前筒与后法兰筒之间，闸板用于对前筒的内部进行封堵；所述刀筒与后法兰筒固定连接。
14.以上技术方案优选的，闸板组件还包括挡钩；挡钩可拆卸或铰接在后法兰筒远离掌子面的一端，用于刀筒在其轴向的限位。
15.以上技术方案优选的，还包括刀具固定组件；所述刀具固定组件包括多组楔形块以及与多组楔形块一一对应的螺纹锁紧件；多组楔形块沿刀筒的周向设置；楔形块通过螺纹锁紧件固定在刀筒内，楔形块与螺纹锁紧件配合将刀具压紧在刀筒内；所述螺纹锁紧件的螺纹旋进方向与刀筒的回退方向一致。
16.一种刀盘，包括刀盘本体、刀具以及所述的刀座结构；刀具设置在刀座结构内；至少一组刀座结构设置在刀盘本体的中心区域；所述刀具包括三刃滚刀。
17.应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：
18.(1)本实用新型刀座结构包括刀座、刀筒以及刮泥挡圈；本实用新型中，刀筒前密封用于刀筒和刀座之间的密封，而通过在刀筒的前端设置刮泥挡圈，能在装刀筒时提前将刀座内的泥砂刮走，既可避免泥砂刮伤刀筒前密封，又可预防残留泥砂造成刀筒安装不到位。
19.(2)本实用新型密封段的内径小于换刀段的内径，方便刀筒快速安装。
20.(3)本实用新型的刮泥挡圈为柔性材质，在刀筒安装到位后，柔性的刮泥挡圈还能起到一定的密封阻挡作用。
21.(4)本实用新型的刀筒端盖用于防止刀筒内的泥浆泄露，端盖密封件进一步保证刀筒端盖封堵的可靠性。
22.(5)本实用新型的平衡气囊安装在刀筒前密封的内侧，平衡气囊具有弹性，能吸收一定压力，刀筒安装过程中，刀筒与刀座间的间隙空间会减小，刀筒和刀座之间的水逃逸不及时容易憋压，平衡气囊的作用是吸收刀筒和刀座之间所憋的压力，减小刀筒安装阻力，使刀筒能快速安装到位，提高安装效率。
23.(6)本实用新型的闸板组件便于在常压下进行换刀，即换刀时刀筒向内回退，并通过闸板隔断外侧的压力，使得能够在常压下换刀。
24.(7)在换刀时，挡钩可阻挡刀筒后退，起到保护作用，防止刀筒在外界水压力作用下突然弹出，而需要将刀筒完全拔出时，拆除挡钩或转动挡钩即可。
25.(8)本实用新型中，多组楔形块沿刀筒的周向设置，可实现对刀具多位置锁紧(即分段锁紧)，使得刀具(具体是刀轴)能够均匀受力，刀筒直接承受刀具载荷，螺纹锁紧件不易松动，并且，螺纹锁紧件统一采用外侧安装，拆装简单。
26.(9)一种刀盘，刀具设置在刀座结构内，所述刀具包括三刃滚刀，本实用新型通过在刀筒上安装三刃滚刀，能够减小刀盘本体中心区域的刀间距，提高了刀盘破岩效率。
27.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
28.构成本技术的一部分的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：
29.图1是本实施例中的刀座结构示意图；
30.图2图1中刀座的示意图；
31.图3是刀筒、刀具以及刀具固定组件的剖面图一(示意中间楔形块)；
32.图4是刀筒、刀具以及刀具固定组件的剖面图二(示意了边楔形块)；
33.图5是图3中a的放大图；
34.图6是图1中的刮泥挡圈、刀筒前密封以及平衡气囊在刀筒安装时的示意图(图中p示意刀筒与刀座间的间隙空间)；
35.图7是图1中闸板组件的结构示意图；
36.图8是图7中挡钩阻挡刀筒的示意图；
37.图9本实施例中刀具的结构示意图(示意了三刃滚刀)；
38.图10是本实施例中刀盘的结构示意图；
39.其中，1、刀座；1.1、密封段；1.2、换刀段；1.3、安装沉台；2、刀筒；3、刮泥挡圈；4、刀筒前密封；5、刀筒端盖；6、平衡气囊；7、闸板组件；7.1、前筒；7.2、后法兰筒；7.3、闸板；7.4、挡钩；8、刀具固定组件；8.1、楔形块；8.2、螺纹锁紧件；9、刀具；9.1、刀轴；9.2、轴承；9.3、刀毂；9.4、刀圈；9.5、挡圈；9.6、端盖；9.7、鞍部；10、刀盘本体；10.a、刀盘的中心区域。
具体实施方式
40.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
41.实施例：
42.一种刀座结构，包括刀座1、刀筒2、刮泥挡圈3、刀筒前密封4、刀筒端盖5、平衡气囊6、闸板组件7以及刀具固定组件8，如图1至图9所示，具体如下：
43.如图1和图2所示，刀座1(环形刀座)与刀筒2同轴设置，具体是刀座1的内部设置有环形的中心通道，中心通道同轴套设在刀筒2的外圆周上，中心通道沿其轴向包括密封段1.1与换刀段1.2，密封段1.1的内径d1小于换刀段1.2的内径d2，便于刀筒2的安装。
44.如图3所示，所述刀筒2的内部设置有用于安装刀具9的安装沉台1.3，刀具9具体是通过刀具固定组件8压紧在安装沉台1.3内；其中，刀筒端盖5通过螺栓安装在刀筒2端部的开口位置(具体是安装在远离掌子面的开口上)，刀筒端盖5能够封堵住刀筒2的开口，以避免泥浆泄露；此处优选，在刀筒2的内周壁与刀筒端盖5的外周壁之间设置有端盖密封件(如密封圈)。
45.如图5和图6所示，所述刮泥挡圈3、刀筒前密封4(例如密封圈)以及平衡气囊6均同轴套设在刀筒2的外圆周上；在刀筒2的轴向，刮泥挡圈3、刀筒前密封4以及平衡气囊6依次设置，且刮泥挡圈3为靠近掌子面的一端；其中，在刀筒2安装到位后，刮泥挡圈3以及刀筒前密封4位于刀座1的密封段1.1内，而平衡气囊6位于刀座1的换刀段1.2内。本实施例中优选的，刀筒2的外圆周上设置有用于安装平衡气囊6的安装环槽；刮泥挡圈3的材质采用现有的柔性材质。图6示意刀筒2安装过程中，刮泥挡圈3、刀筒前密封4以及平衡气囊6的情况，图6中的(b)为刀筒2安装到位后的情况。
46.如图7和图8所示，所述闸板组件7的作用是便于刀筒2安全回退，方便进行常压换刀，具体是：闸板组件7包括前筒7.1、后法兰筒7.2、闸板7.3以及挡钩7.4；
47.所述前筒7.1、后法兰筒7.2以及中心通道同轴设置，形成能够便于刀筒2轴向活动
的中空通道，其中前筒7.1固定在刀座1的后端面上，前筒7.1与刀座1的后端面之间可以设置密封圈；其中，刀筒2在安装到位后，刀筒2的尾端通过螺栓与后法兰筒7.2固定连接；本实施例中，前筒7.1的内径、后法兰筒7.2的内径以及中心通道的换刀段1.2的内径一致。
48.前筒7.1与后法兰筒7.2之间固定连接，此处固定连接具体是，前筒7.1与后法兰筒7.2的端面上均设置有螺栓连接板，螺栓连接板(形状为方形)的长宽规格均大于前筒7.1以及后法兰筒7.2的内径，前筒7.1以及后法兰筒7.2上的螺栓连接板通过螺栓连接。
49.所述闸板7.3的作用是对前筒7.1尾端的开口进行封堵，从而在换刀时切断外侧的压力，具体是：闸板7.3(形状为方形)的数量有两组，闸板7.3设置在前筒7.1与后法兰筒7.2之间，具体是设置在两组螺栓连接板之间，且闸板7.3的厚度与两组螺栓连接板之间的间距相等，两组闸板7.3拼合后的规格大于前筒7.1的内径，这样的话，在两组闸板7.3拼合后，能够对前筒7.1进行封堵，以隔绝外侧的压力；本实施例中，可以通过伸缩油缸驱动闸板7.3在前筒7.1的径向滑动，以能够实现两组闸板7.3自动闭合和开启。
50.所述挡钩7.4(挡钩7.4数量有两组，挡钩7.4的形状为l形)设置在后法兰筒7.2远离掌子面的一端，挡钩7.4能够在换刀时，防止刀筒2在外界水压力作用下弹出，挡钩7.4的设置方式是：后法兰筒7.2的尾端焊接有耳板，挡钩7.4铰接在耳板上，或者是挡钩7.4可拆卸连接在耳板上，本实施例中优选一种挡钩7.4的安装方式是：挡钩7.4通过销轴与耳板连接，可以快速拆卸挡钩7.4，换刀时便安装挡钩7.4，挡钩7.4即可阻挡刀筒2后退，起到保护作用，需要将刀筒2完全拔出时，即可拆除挡钩7.4。
51.如图3和图4所示，所述刀具固定组件8的作用是用于将刀具9压紧固定在刀筒2的安装沉台1.3内，具体是：刀具固定组件8包括多组楔形块8.1以及与多组楔形块8.1一一对应的螺纹锁紧件8.2，本实施例中的刀具9以三刃滚刀为例，以下简要说明三刃滚刀的结构：
52.如图9所示，三刃滚刀包括刀轴9.1、轴承9.2、刀毂9.3、刀圈9.4、挡圈9.5、端盖9.6以及鞍部9.7，连接关系如下：
53.轴承9.2套设在刀轴9.1的外圆周上；刀毂9.3固定在轴承9.2的外圆周上；刀毂9.3和刀圈9.4同轴套设；挡圈9.5套设在刀毂9.3上，挡圈9.5用于刀圈9.4的限位，避免刀圈9.4与刀毂9.3失去配合；两组端盖9.6分别设置在刀轴9.1的轴向两端；在刀轴9.1的轴向，鞍部9.7设置在相邻的两组刀毂9.3之间。如图所示，由于是三刃滚刀，因此轴承9.2、刀毂9.3、刀圈9.4以及挡圈9.5数量均为三组。
54.如图3和图4所示，所述刀具固定组件8的多组楔形块8.1，其中，多组楔形块8.1包括边楔形块8.1和中间楔形块8.1，两组边楔形块8.1分别用于压紧两组端盖9.6(即压紧刀轴9.1的轴向两端)，中心楔形块8.1(数量有六组)则用于压紧鞍部9.7，其中，相邻两组刀毂9.3之间的鞍部9.7通过两组中心楔形块8.1进行压紧，该两组中心楔形块8.1在刀轴9.1的径向对应设置，通过上述多组楔形块8.1周向环绕刀具9的方式对刀具9进行压紧，能够保证刀具9的稳定，并且，中间楔形块8.1的压紧方式能够在刀轴9.1的轴向对刀具9形成分段压紧，对三刃滚刀更加适用；
55.楔形块8.1对刀具9的压紧，具体如下：
56.边楔形块8.1：边楔形块8.1上设置有平面一以及楔形面二，刀筒2的内部设置有与楔形面二配合的楔形面三，当边楔形块8.1需要压紧时，螺纹锁紧件8.2螺纹旋进，带动边楔形块8.1的楔形面二挤压刀筒2的楔形面三，并且边楔形块8.1的平面一对刀具9的端盖9.6
进行摩擦和挤压，进而通过摩擦力对刀具9进行压紧；
57.中间楔形块8.1：中间楔形块8.1上设置有曲面四以及楔形面五，刀具9的鞍部9.7上设置有与楔形面五配合的楔形面六，中间楔形块8.1需要压紧时，在螺纹锁紧件8.2的作用下，楔形面五挤压鞍部9.7的楔形面六，进而实现对鞍部9.7的压紧，而中间楔形块8.1的曲面四与刀筒2的内壁面(即安装沉台1.3的内壁面)摩擦接触，以保证稳定。
58.本实施例中，楔形块8.1与螺纹锁紧件8.2均采用前装式的安装方式，即本实施例中，螺纹锁紧件8.2的螺纹旋进方向与刀筒2的回退(即向内回退)方向一致，这样便于从外侧安装和拆卸。
59.本实施例中，如图10所示，还公开了一种刀盘，刀盘包括刀盘本体10、刀座结构以及刀具9；刀具9安装在刀座结构的刀筒2的安装沉台1.3内，而刀座结构安装在刀盘本体10上；本实施例中，刀座结构以及刀具9均设置有多组，刀座结构与刀具9一一对应设置。
60.本实施例中，刀具9可以是三刃滚刀或者是双刃滚刀，为了解决刀盘本体10的中心区域刀间距过大的问题，本实施例中，在刀盘本体的中心区域(中心区域即标号10.a所示的虚线区域)设置有至少一组刀座结构以及刀具9(此处刀具9具体是三刃滚刀)。
61.本实施例中，刀座结构的换刀具或换刀筒2流程如下：
62.一、刀筒2在外部伸缩油缸的作用下，沿其轴向回退(即远离掌子面)一段距离，当刀筒2前端的刀具9位于闸板7.3的后端后，两组闸板7.3关闭，隔绝掌子面一侧的压力，此时，挡钩7.4的作用是避免外部的伸缩油缸在刀筒2刚开始回退时突然失效，导致刀筒2向内侧弹出，此处需要说明的是，如果外部的伸缩油缸在刀筒2刚开始回退时不失效，那么在刀筒2回退的过程中其失效的可能性也不大，所以，后续可以将挡钩7.4拆除，避免其阻碍刀筒2退出后法兰筒7.2；
63.二、刀筒2继续回退，需要将整个刀筒2拿出时，此时需将挡钩7.4拆下，并将刀筒2整个取出，然后将刀筒2上的刀具9拆除，更换好新刀具9，或者是更换新的刀筒2后；将刀筒2装入后法兰筒7.2内，并将刀筒2向前推进，此时刀筒2推进至闸板7.3位置，闸板7.3打开，刀筒2推进至刀座1的中心通道内；
64.其中，在中心通道内，刀筒2向前推进的过程中，刮泥挡圈3可以提前将中心通道内的泥砂刮走，并且，刀筒2向前推进的过程中，刀筒2的外圆周与刀座1(即中心通道)间的间隙空间会减小，刀筒2和刀座1之间的水逃逸不及时易憋压，平衡气囊6的作用是吸收刀筒2和刀座1之间所憋的压力，减小刀筒2安装阻力，使刀筒2能快速安装到位，提高安装效率；
65.三、当刀筒2推进到位后，通过螺栓将刀筒2尾部与后法兰筒7.2尾部固定连接，并且将挡钩7.4装上，安装完成。
66.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。

技术特征：

1.一种刀座结构，其特征在于，包括刀座(1)、刀筒(2)以及刮泥挡圈(3)；所述刀筒(2)设置在刀座(1)内；所述刮泥挡圈(3)固定套设在刀筒(2)的外圆周上，且在刀筒(2)的轴向，刮泥挡圈(3)位于刀筒前密封(4)靠近掌子面的一侧。2.根据权利要求1所述的刀座结构，其特征在于，所述刀座(1)设置有环形的中心通道，中心通道同轴套设在刀筒(2)的外圆周上；中心通道在其轴向包括密封段(1.1)与换刀段(1.2)，密封段(1.1)的内径d1小于换刀段(1.2)的内径d2。3.根据权利要求1所述的刀座结构，其特征在于，所述刮泥挡圈(3)为柔性材质。4.根据权利要求1所述的刀座结构，其特征在于，还包括刀筒端盖(5)；刀筒端盖(5)设置在刀筒(2)远离掌子面的开口上。5.根据权利要求4所述的刀座结构，其特征在于，所述刀筒端盖(5)与刀筒(2)的内周壁之间设置有端盖密封件。6.根据权利要求1-5任意一项所述的刀座结构，其特征在于，还包括平衡气囊(6)；平衡气囊(6)同轴套设在刀筒(2)的外圆周上；在刀筒(2)的轴向，平衡气囊(6)位于刀筒前密封(4)远离掌子面的一侧。7.根据权利要求1-5任意一项所述的刀座结构，其特征在于，还包括闸板组件(7)；所述闸板组件(7)包括前筒(7.1)、后法兰筒(7.2)以及闸板(7.3)；前筒(7.1)以及后法兰筒(7.2)均同轴套设在刀筒(2)的外圆周上，前筒(7.1)固定在刀座(1)上；后法兰筒(7.2)与前筒(7.1)固定连接；在前筒(7.1)的轴向，闸板(7.3)设置在前筒(7.1)与后法兰筒(7.2)之间，闸板(7.3)用于对前筒(7.1)的内部进行封堵；所述刀筒(2)与后法兰筒(7.2)固定连接。8.根据权利要求7所述的刀座结构，其特征在于，闸板组件(7)还包括挡钩(7.4)；挡钩(7.4)可拆卸或铰接在后法兰筒(7.2)远离掌子面的一端，用于刀筒(2)在其轴向的限位。9.根据权利要求1所述的刀座结构，其特征在于，还包括刀具固定组件(8)；所述刀具固定组件(8)包括多组楔形块(8.1)以及与多组楔形块(8.1)一一对应的螺纹锁紧件(8.2)；多组楔形块(8.1)沿刀筒(2)的周向设置；楔形块(8.1)通过螺纹锁紧件(8.2)固定在刀筒(2)内，楔形块(8.1)与螺纹锁紧件(8.2)配合将刀具(9)压紧在刀筒(2)内；所述螺纹锁紧件(8.2)的螺纹旋进方向与刀筒(2)的回退方向一致。10.一种刀盘，其特征在于，包括刀盘本体(10)、刀具(9)以及权利要求7所述的刀座结构；刀具(9)设置在刀座结构内；至少一组刀座结构设置在刀盘本体的中心区域；所述刀具(9)包括三刃滚刀。

技术总结

本实用新型公开一种刀座结构，包括刀座、刀筒以及刮泥挡圈；本实用新型中，刀筒前密封用于刀筒和刀座之间的密封，而通过在刀筒的前端设置刮泥挡圈，能在装刀筒时提前将刀座内的泥砂刮走，既可避免泥砂刮伤刀筒前密封，又可预防残留泥砂造成刀筒安装不到位。本实用新型还公开了一种刀盘，刀具设置在刀座结构内，刀具包括三刃滚刀，本实用新型通过在刀筒上安装三刃滚刀，能够减小刀盘本体中心区域的刀间距，提高了刀盘破岩效率。提高了刀盘破岩效率。提高了刀盘破岩效率。