一種新型預壓滾刀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于盾構(gòu)機配件，具體涉及一種安裝在盾構(gòu)機刀盤上的新型預壓滾刀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家城市化進程的加快，城市人口不斷增多，擁堵問題越來越嚴重，特別是大中型城市的地下交通開發(fā)需求急劇增加。而盾構(gòu)施工則以安全、快速、高自動化等諸多優(yōu)點越來越被廣泛應(yīng)用于地鐵建設(shè)。
[0003]滾刀則是盾構(gòu)機在進行地下挖掘作業(yè)時的關(guān)鍵破巖部件。滾刀主要由滾刀體（刀體、刀軸、軸承，密封圈、端蓋、潤滑油）與刀圈組成，利用刀盤的轉(zhuǎn)動與自身的自轉(zhuǎn)及盾構(gòu)機對整個刀盤向開挖方向的推力對巖體進行碾壓、破碎從而完成掘進作業(yè)。滾刀的失效可以分為刀圈失效與滾刀體失效，刀圈失效則可以通過改變刀圈外形、材料及熱處理工藝提高刀圈質(zhì)量增加使用壽命;而滾刀體失效一般為滾刀體密封不嚴，造成滾刀漏油或大量泥水雜質(zhì)進入，從而造成軸承卡死或嚴重磨損報廢，特別是超大埋深的泥水盾構(gòu)，滾刀工作時的外部壓力有時高達1.5MPa，密封不嚴及泥沙滲透的問題更為嚴重。
[0004]現(xiàn)在國內(nèi)使用的滾刀其滾刀體密封結(jié)構(gòu)都為單向密封，即密封效果只有當滾刀體內(nèi)部壓力大于外部壓力時，滾刀體才會處于密封狀態(tài)具有密封效果。通過實驗測試，外部壓力大于內(nèi)部壓力的差值大于0.15MPa時，滾刀體就會失去密封效果，外部的泥水雜質(zhì)就會進入滾刀體，造成內(nèi)部軸承等部件損毀。并且現(xiàn)在國內(nèi)使用滾刀的滾刀體，廠家檢驗其密封性的方式都是先向滾刀體內(nèi)部充氣，在保壓一定時間后觀察滾刀體內(nèi)部氣壓值來確認滾刀體的密封性。檢驗的整個過程都是滾刀體內(nèi)部壓力大于外界壓力，此種檢驗方法可以檢驗出滾刀體的裝配質(zhì)量，但無法檢驗滾刀體密封性能對于外界壓力的承受能力。滾刀裝配完出廠時滾刀體內(nèi)的壓力為零，是沒有進行預充壓力操作的，而現(xiàn)在很多盾構(gòu)因為外界施工環(huán)境的原因必須帶壓施工，因此由于密封性能問題導致滾刀大量失效，造成滾刀使用壽命短，頻繁換刀，大大增加了施工風險和工程成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種不改變現(xiàn)有滾刀組成結(jié)構(gòu)，不改變現(xiàn)有滾刀內(nèi)其他密封結(jié)構(gòu)，同時可以根據(jù)不同施工環(huán)境調(diào)節(jié)滾刀體內(nèi)壓力大小的新型預壓滾刀。
[0006]本實用新型預壓滾刀，包括刀體、TSS密封件、端蓋、軸承、密封圈、刀軸，其特征在于，在刀軸頭端位置鉆軸向通氣孔，在軸向通氣孔頭端鉆沉孔并安裝單向充氣閥與密封堵頭；在刀軸上還鉆有徑向通氣孔，軸向通氣孔與徑向通氣孔連通;在端蓋上開設(shè)端蓋通氣槽，端蓋通氣槽與徑向通氣孔連通。
[0007]本實用新型的優(yōu)點：本實用新型通過設(shè)置軸向通氣孔、徑向通氣孔及單向充氣閥、密封堵頭等，可以有效針對各種施工環(huán)境，通過對滾刀進行充、放氣來調(diào)節(jié)對應(yīng)內(nèi)部壓力，保證滾刀內(nèi)部壓力始終大于外界壓力，可以阻止?jié)L刀在帶壓環(huán)境施工時由于外部壓力作用帶來的泥水等雜質(zhì)向滾刀體內(nèi)部的進入，有效保護了滾刀體內(nèi)部的軸承良好運轉(zhuǎn)。與常規(guī)滾刀相比，有效解決了滾刀體因為外部環(huán)境壓力而失效的問題，相應(yīng)的提高了滾刀壽命，同時大大降低了帶壓環(huán)境換刀及盾構(gòu)工程的施工成本。
【附圖說明】
[0008]圖I為現(xiàn)常用滾刀裝配示意圖
[0009]圖2為本實用新型滾刀裝配示意圖
[0010]圖中：1、刀體，2、TSS密封件，3、端蓋，4、軸承，5、密封圈，6、刀軸，7、單向充氣閥，8、密封堵頭，9、軸向通氣孔，10、徑向通氣孔，11、端蓋通氣槽。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合改進前后的附圖，對本實用新型作詳細說明：
[0012]改進前：參見圖I，現(xiàn)有滾刀密封結(jié)構(gòu)由刀體I、TSS密封件2、端蓋3、軸承4、密封圈
5、刀軸6組成密封腔體。通過實驗測試，當外界壓力大于滾刀內(nèi)部壓力0.15MPa時，TSS密封件2會向空間更大兩側(cè)移動，同時增加TSS密封件2與刀體I、TSS密封件2與端蓋3間的間隙，致使?jié)L刀外泥沙進入軸承4卡死或嚴重磨損報廢。
[0013]改進后：參見圖2，新型預壓滾刀的外形與主要組成結(jié)構(gòu)均保持不變，包括刀體1、TSS密封件2、端蓋3、軸承4、密封圈5、刀軸6，在刀軸6頭端位置鉆軸向通氣孔9，在軸向通氣孔9頭端鉆沉孔并加裝單向充氣閥7與密封堵頭8;在刀軸6上還鉆有徑向通氣孔10，使軸向通氣孔9與徑向通氣孔10連通;在端蓋3上開設(shè)端蓋通氣槽11，端蓋通氣槽11與徑向通氣孔10連通。
[0014]這種新型預壓滾刀由刀體I、TSS密封件2、端蓋3、軸承4、密封圈5、刀軸6、單向充氣閥7、密封堵頭8、端蓋通氣槽11組成滾刀的密封腔體，可以在制造完成后盾構(gòu)施工之前根據(jù)客戶不同使用要求，通過刀軸6內(nèi)部的單向充氣閥7對滾刀體內(nèi)充入對應(yīng)值的壓縮空氣，壓縮空氣通過端蓋通氣槽11進入滾刀體內(nèi)腔，在內(nèi)腔形成相對應(yīng)的內(nèi)部壓力，單向充氣閥7充氣口用密封堵頭8進行二次密封，可以有效保證密封效果并同時對單向充氣閥7進行保護。充入對應(yīng)預壓力的滾刀在相應(yīng)外部壓力工作環(huán)境內(nèi)工作時，由于外部壓力不會高于內(nèi)部壓力，因此TSS密封件2不會造成位移，可以有效阻止外部泥沙的進入，保證滾刀密封的有效性。此種新型預壓滾刀可以通過靈活的充氣壓力值調(diào)節(jié)適應(yīng)各種工作壓力環(huán)境，在不對滾刀基本組成結(jié)構(gòu)進行更改的情況下提高滾刀的使用壽命，減少換刀次數(shù)，有效降低工程成本。
【主權(quán)項】
1.一種新型預壓滾刀，包括刀體、TSS密封件、端蓋、軸承、密封圈、刀軸，其特征在于，在刀軸頭端位置鉆軸向通氣孔，在軸向通氣孔頭端鉆沉孔并安裝單向充氣閥與密封堵頭;在刀軸上還鉆有徑向通氣孔，軸向通氣孔與徑向通氣孔連通;在端蓋上開設(shè)端蓋通氣槽，端蓋通氣槽與徑向通氣孔連通。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型預壓滾刀，包括刀體、端蓋、軸承、刀軸等，在刀軸頭端位置鉆軸向通氣孔，在軸向通氣孔頭端鉆沉孔并安裝單向充氣閥與密封堵頭；在刀軸上還鉆有徑向通氣孔，軸向通氣孔與徑向通氣孔連通；在端蓋上開設(shè)端蓋通氣槽，端蓋通氣槽與徑向通氣孔連通。本實用新型可以阻止泥水等雜質(zhì)向滾刀體內(nèi)部的進入，有效保護了滾刀體內(nèi)部的軸承良好運轉(zhuǎn)，有效解決了滾刀體因為外部環(huán)境壓力而失效的問題，相應(yīng)的提高了滾刀壽命，同時大大降低了帶壓環(huán)境換刀及盾構(gòu)工程的施工成本。
【IPC分類】E21D9/08
【公開號】CN205154171
【申請?zhí)枴緾N201520996220
【發(fā)明人】王進高, 劉安, 肖挺, 沈同生
【申請人】常德市中天精密工具有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月4日