一种盾构机的滚刀润滑装置技术领域
本实用新型属于盾构机部件领域,涉及一种盾构机的滚刀结构,更具体地说,涉及一种
盾构机的滚刀润滑装置。
背景技术
盾构机,全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构掘进机集
光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、
测量导向纠偏等功能,涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科
技术,而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造,可靠性要求极高。盾构掘进
机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机的基本工作原理就是一个
圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾,它
对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下
水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。用盾构机进行
隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可
控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点,在隧洞洞
线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。
滚刀是盾构机中重要的部件,其直接与岩石接触,对岩石进行破碎,具有高强度、高硬
度、高耐磨性和耐热性能好的要求。盾构机的滚刀在使用过程中,经常需要向滚刀内部注入
润滑油或者油脂,以减少各零部件之间的摩擦损耗,但是传统的滚刀是从端盖上钻孔通至滚
刀内腔,润滑油或者油脂从端盖上的孔注入,输送至滚刀内腔,然后用丝堵将孔口密封,这
样做能够起到润滑作用,但是端盖的形状大多为异型结构,在端盖上钻孔,钻头容易卡断或
打成斜孔,导致零部件报废,大大增加了产品制造成本和加工时间;此外,注油孔的孔口用
丝堵密封不可靠,随着润滑油或者油脂的热胀冷缩变化,易造成渗油现象,影响滚刀的使用
寿命。
现有技术中已有针对滚刀注油方式的改进,如专利公开号为:CN202187769U,公开日
为:2012年4月11日的专利文献,公开了一种采用新型注油结构的盾构机用滚刀,它包括
刀体及其轴孔内通过一对轴承安装的刀轴、轴承外侧设置的左、右端盖,所述刀轴开有从其
端部连通至滚刀内腔的注油用孔,且在刀轴端部设置油腔丝堵。通过开设注油用孔,润滑油
或者油脂从刀轴端部的孔注入,输送至滚刀内腔,然后用油腔丝堵将孔口密封,因为刀轴的
形状结构比较规则,在刀轴上钻孔和攻丝将易于实现,但是此种方式注油用孔深度较深,严
重影响刀轴的强度,刀轴工作中易于断裂,使用寿命短;此外,丝堵的密封效果不理想,存
在润滑油或者油脂渗漏的现象。
又如专利公开号为:CN201696845U,公开日为:2011年1月5日的专利文献,公开了
一种盾构机滚刀用润滑装置,它包括旋装丝堵的螺孔,螺孔内为通过进油孔与滚刀轴承相通
的油腔,特点是螺孔设置在主轴的一个端部,螺孔的底部设置有橡胶垫;丝堵的外端设有旋
装孔,内端设有内腔,二者通过小通孔相通。橡胶垫用于封闭油腔,在橡胶垫弹力作用下实
现了油腔容积的微调变化,适应润滑油热胀冷缩的变化,防止油液的溢出及有害介质的渗入,
但是其进油口同样较深,降低了主轴强度,主轴容易断裂。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有盾构机滚刀的注油孔加工不便、降低刀轴强度及存在渗油的问题,本实用新型
提供一种盾构机的滚刀润滑装置,在刀轴上加工注油孔,且注油孔深度加工较浅,方便注油
孔加工的同时,保证刀轴的强度;此外,注油孔密封效果好,避免渗油,提高了滚刀的使用
寿命。
2、技术方案
为解决上述问题,本实用新型采用如下的技术方案。
一种盾构机的滚刀润滑装置,包括刀体、刀轴和刀轴螺母;所述的刀体设有贯穿其两端
的腔体,腔体内设有一对滚动轴承,刀体的左右两侧分别设置有左端盖和右端盖;所述的刀
轴的一端依次穿过左端盖、一对滚动轴承的内孔和右端盖后与刀轴螺母连接;所述的刀轴的
两端都设有注油孔,注油孔位于刀轴端面的一端安装有丝堵,注油孔的另一端连通至刀轴的
侧面;所述的刀轴的侧面上设有布油槽,布油槽的两端分别与刀轴两端的注油孔相连。
作为本实用新型的进一步改进,所述的注油孔包括顺次相连的丝堵螺孔、横向油孔和竖
向油孔,丝堵螺孔的孔径大于横向油孔的孔径;所述的丝堵设置在丝堵螺孔中,丝堵螺孔的
底部设有橡胶垫,竖向油孔与布油槽连通。
作为本实用新型的进一步改进,所述的橡胶垫为折皱状结构。
作为本实用新型的进一步改进,所述的丝堵和橡胶垫之间设置有钢垫。
作为本实用新型的进一步改进,所述的刀轴两端的注油孔各有两个。
作为本实用新型的进一步改进,所述的左端盖和右端盖与刀体的交界处均设有密封件。
3、有益效果
相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:
(1)本实用新型的一种盾构机的滚刀润滑装置,在刀轴的两端开设注油孔,注油孔连通
至刀轴的侧面,通过注油孔可以向刀体的腔体内加注润滑油或油脂,对滚动轴承进行润滑,
由于刀轴为圆柱状结构,在其上钻孔比较容易,相比于在端盖上加工注油孔,减小了加工难
度,提高了成品率;在刀轴侧面上开设布油槽,与刀轴两端的注油孔连通,不仅能很好的分
布注润滑油或油脂,还使得注油孔的加工深度大大减小,保证刀轴的强度,避免其受力发生
断裂;
(2)本实用新型的一种盾构机的滚刀润滑装置,丝堵螺孔的底部设有橡胶垫,并用丝堵
压紧,具有很好的密封效果,避免滚刀在工作过程中,润滑油或油脂的热胀冷缩导致的油液
从丝堵螺孔中渗漏出;
(3)本实用新型的一种盾构机的滚刀润滑装置,橡胶垫为折皱状结构,压紧后密封效果
更好;
(4)本实用新型的一种盾构机的滚刀润滑装置,丝堵和橡胶垫之间设置有钢垫(附图中
为标出),增大橡胶垫的挤压面积,使丝堵充分压紧橡胶垫,提高密封效果;
(5)本实用新型的一种盾构机的滚刀润滑装置,左端盖和右端盖与刀体的交界处均设有
密封件,防止刀体腔体内的润滑油或油脂泄漏;
(6)本实用新型的一种盾构机的滚刀润滑装置,结构简单,设计合理,易于实施。
附图说明
图1为本实用新型的主视结构示意图;
图2为本实用新型的左视剖视结构示意图;
图3为图2中A的局部放大图。
图中:1、刀体;2、滚动轴承;3、左端盖;4、右端盖;5、刀轴;6、注油孔;7、布油
槽;8、丝堵;9、刀轴螺母;10、橡胶垫。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。
实施例1
如图1和图2所示,本实施例的一种盾构机的滚刀润滑装置,包括刀体1、刀轴5和刀
轴螺母9;其中,所述的刀体1设有贯穿其两端的腔体,腔体内设有一对滚动轴承2,均为圆
锥滚子轴承,刀体1的左右两侧分别设置有左端盖3和右端盖4,并且左端盖3和右端盖4
与刀体1的交界处均设有密封件,防止端盖与刀体1的交界处渗油。
所述的刀轴5的一端依次穿过左端盖3、一对滚动轴承2的内孔和右端盖4后与刀轴螺
母9连接。刀轴5的两端各设有两个注油孔6,即总共有四个注油孔6。在本实施例中,所述
的注油孔6包括顺次相连的丝堵螺孔、横向油孔和竖向油孔,丝堵螺孔位于刀轴5的端面处,
横向油孔的轴线平行刀轴5的轴线,竖向油孔的轴线与横向油孔的轴线垂直,且竖向油孔连
通至刀轴5的侧面。所述的丝堵螺孔的孔径大于横向油孔的孔径,这样在丝堵螺孔和横向油
孔的交界处形成一个台阶面;所述的丝堵螺孔中设置有丝堵8,丝堵螺孔的底部,即台阶面
处设有折皱状结构的橡胶垫10,其结构如图3所示,且在丝堵8和橡胶垫10之间设置有钢
垫(附图中未表示),旋动丝堵8推动钢垫压紧橡胶垫10,从而避免润滑油或油脂渗出注油
孔6。所述的刀轴5的侧面上设有布油槽7,布油槽7的两端分别与刀轴5两端相对应的两个
注油孔6的竖向油孔相连,使通过注油孔6加注的润滑油或油脂快速的分布到腔体内,滚动
轴承2得到充分的润滑及散热。
本实用新型的一种盾构机的滚刀润滑装置的工作原理为:刀体1、左端盖3、右端盖4和
刀轴5围成了一个封闭的空间,滚动轴承2位于此空间内,从注油孔6可以向该空间内加注
润滑油或油脂,加注完成后用丝堵8将注油孔6堵住,润滑油或油脂不会漏出该密闭空间,
从而对滚动轴承2进行持久的润滑,改善其工作条件。
本实用新型的一种盾构机的滚刀润滑装置,在刀轴5上加工注油孔6,相比于现有在端
盖上的方式,大大减小了加工难度,提高加工效率,避免钻头断裂或者钻孔倾斜的现象,加
工成品率高,同时,注油孔6加工深度浅,保证刀轴5的强度,避免其受力发生断裂;注油
孔6的密封形式能避免润滑油或油脂的热胀冷缩导致的油液从丝堵螺孔中渗漏出,密封性能
强。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示
的也只是本实用新型的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通
技术人员受其启示,在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术
方案相似的结构方式及实施例,均应属于本实用新型的保护范围。