一种常压换刀装置及施工方法与流程

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1.本发明涉及隧道施工设备领域，特别是涉及一种常压换刀装置及施工方法。

背景技术：

2.超/特大直径掘进机在穿江跨海隧道等复杂地质条件工程中，做出了卓越的贡献。常压刀盘作为超/特大直径掘进机最前沿的部件之一，其先进的常压换刀方法与传统的换刀方法相比在换刀安全和施工效率方面具有无可比拟的优势。
3.现有技术中，如专利cn107139128a公开了《一种掘进机机常压换刀装置密封更换工装及方法》和专利cn105736005b公开的《一种可拆卸常压换刀装置》，均是通过闸门实现刀盘前后的密封，完成常压换刀作业，由于现有闸门存在较长刀筒、油缸等结构，刀具拆装时所需作业空间大、工作时间长、施工效率低；而专利cn110410087a提出《一种旋转刀座式常压更换刀具系统》，通过在刀箱上设置旋转刀座，通过刀具绕定轴旋转实现常压换刀，但刀座无法前后移动，硬岩地层换刀困难，同时旋转过程中仅依靠后端封堵进行密封，无压力平衡系统，密封存在失效可能。
4.因此，如何有效提高换刀效率，降低成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种常压换刀装置及施工方法，用于安全、高效换刀。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种常压换刀装置，包括：
8.安装座，用于固定刀具，所述安装座位于刀筒的内部；
9.旋转阀，用于带动所述安装座旋转，所述旋转阀包括阀体和阀芯，所述阀芯位于所述阀体内，所述阀体安装在所述刀筒的一侧；
10.固定座，所述固定座设置在所述阀体背离所述刀筒的一侧，所述安装座设置在所述固定座上，所述固定座与所述旋转阀之间以及所述安装座与所述固定座之间均可拆卸连接，且所述固定座用于拉动所述安装座由所述刀筒的位置移动至所述阀芯内；
11.封挡部件，所述封挡部件用于在所述固定座与所述阀体拆卸后，安装在所述阀芯背离所述刀筒的一侧，且所述封挡部件可跟随所述阀芯旋转至靠近所述刀筒的一侧。
12.优选地，所述旋转阀还包括阀杆，所述阀杆安装在所述阀芯上并贯穿所述阀体，所述阀杆用于带动所述阀芯旋转；所述刀筒和所述固定座分别与所述阀体的左右两侧连接。
13.优选地，所述阀体与所述刀筒之间设有环形密封组件，所述密封组件与所述阀芯、所述安装座、所述封挡部件均密封连接。
14.优选地，所述固定座包括固定法兰、支撑座和安装在所述支撑座上的冲洗阀，所述支撑座安装在所述固定法兰上，所述固定法兰的周部与所述阀体连接，所述支撑座与所述安装座可拆卸连接；所述冲洗阀可连通高压水管路，进行一次冲洗。
15.优选地，还包括清洗组件，所述清洗组件与所述阀体背离所述刀筒的一端可拆卸连接，所述冲洗组件用于对所述刀具进行二次清洗。
16.优选地，所述清洗组件包括清洗盖板，所述清洗盖板上设有保压阀和至少一个清洗阀，所述清洗盖板的周部与所述阀体连接，所述保压阀用于与保压辅助系统连接，所述清洗阀用于与高压水管路连接。
17.优选地，所述安装座包括座体和压紧组件，所述压紧组件用于将所述刀具固设在所述座体内，所述压紧组件包括盖板和压块，所述盖板和所述压块均与所述座体可拆卸连接，所述压块与所述刀具的端部周向卡接。
18.优选地，还包括换刀油缸，所述换刀油缸与所述固定座背离所述安装座的一端可拆卸连接，所述换刀油缸用于拉动所述固定座移动。
19.优选地，还包括用于承载刀具的托架，所述托架位于所述旋转阀背离所述刀筒的一侧。
20.一种常压换刀施工方法，采用上述常压换刀装置，包括以下步骤：
21.步骤s1：当监测到刀具达到更换状态或需要对刀盘刀具进行定期检修时，刀盘旋转至换刀点位上并停机；
22.步骤s2：将高压水管路与所述固定座连接，启动高压水辅助系统，对所述安装座与所述固定座之间的积渣冲洗设定时间t，完成一次清洗；
23.步骤s3：分离所述固定座和所述阀体，并拉动所述固定座朝向背离所述刀筒的方向移动距离l，所述固定座带动所述安装座移动至所述阀芯内部；
24.步骤s4：拆卸所述固定座和所述安装座，将所述封挡部件安装在所述阀芯上，将所述冲洗组件安装在所述阀体上，并开启保压辅助系统；
25.步骤s5：驱动所述阀芯转动，带动所述安装座、所述封挡部件和所述刀具共同旋转180
°
，关闭保压辅助系统，并将所述高压水管路连接至所述清洗组件上，并对所述刀具进行二次清洗后，拆卸所述清洗组件；
26.步骤s6：拆卸所述刀具，启动吊运及辅助系统对旧的刀具进行拆卸吊运，同时将新更换的刀具吊运至所述安装座内并安装，再次启动所述吊运及辅助系统反向驱动所述阀芯，带动所述安装座、所述封挡部件和所述刀具共同旋转-180
°
；
27.步骤s7：将所述固定座安装在所述安装座的后端，并推动所述固定座朝向靠近所述刀筒的方向移动距离l，连接所述固定座与所述阀体，完成刀具拆装更换；
28.步骤s8：重复所述步骤s2-s7，至完成全部刀具的检修更换。
29.本发明所提供的常压换刀装置，包括：安装座，用于固定刀具，所述安装座位于刀筒的内部；旋转阀，用于带动所述安装座旋转，所述旋转阀包括阀体和阀芯，所述阀芯位于所述阀体内，所述阀体安装在所述刀筒的一侧；固定座，所述固定座设置在所述阀体背离所述刀筒的一侧，所述安装座设置在所述固定座上，所述固定座与所述旋转阀之间以及所述安装座与所述固定座之间均可拆卸连接，且所述固定座用于拉动所述安装座由所述刀筒的位置移动至所述阀芯内；封挡部件，所述封挡部件用于在所述固定座与所述阀体拆卸后，安装在所述阀芯背离所述刀筒的一侧，且所述封挡部件可跟随所述阀芯旋转至靠近所述刀筒的一侧。本发明所提供的常压换刀装置，在所述刀具正常工作时，所述安装座位于所述刀筒的位置，当需要拆卸所述刀具时，通过所述固定座带动所述安装座移动，所述安装座移动至
所述旋转阀的阀芯内，然后拆卸所述固定座，并安装所述封挡部件，旋转所述阀芯，带动所述固定座、所述封挡部件和所述刀具转动180
°
，方可对所述刀具进行拆卸；该常压换刀装置可对所述刀筒进行快速密封，同时配置可拆卸式的所述安装座，节省闸门空间，有效解决较小空间换刀行程问题，有利于提高换刀施工效率，降低施工风险。
30.本发明所提供的常压换刀施工方法，包括以下步骤：步骤s1：当监测到刀具达到更换状态或需要对刀盘刀具进行定期检修时，刀盘旋转至换刀点位上并停机；步骤s2：将高压水管路与所述固定座连接，启动高压水辅助系统，对所述安装座与所述固定座之间的积渣冲洗设定时间t，完成一次清洗；步骤s3：分离所述固定座和所述阀体，并拉动所述固定座朝向背离所述刀筒的方向移动距离l，所述固定座带动所述安装座移动至所述阀芯内部；步骤s4：拆卸所述固定座和所述安装座，将所述封挡部件安装在所述阀芯上，将所述冲洗组件安装在所述阀体上，并开启保压辅助系统；步骤s5：驱动所述阀芯转动，带动所述安装座、所述封挡部件和所述刀具共同旋转180
°
，关闭保压辅助系统，并将所述高压水管路连接至所述清洗组件上，并对所述刀具进行二次清洗后，拆卸所述清洗组件；步骤s6：拆卸所述刀具，启动吊运及辅助系统对旧的刀具进行拆卸吊运，同时将新更换的刀具吊运至所述安装座内并安装，再次启动所述吊运及辅助系统反向驱动所述阀芯，带动所述安装座、所述封挡部件和所述刀具共同旋转-180
°
；步骤s7：将所述固定座安装在所述安装座的后端，并推动所述固定座朝向靠近所述刀筒的方向移动距离l，连接所述固定座与所述阀体，完成刀具拆装更换；步骤s8：重复所述步骤s2-s7，至完成全部刀具的检修更换。该常压换刀施工方法，通过对所述安装座的移动，带动所述刀具平移至所述阀芯内，并通过所述阀芯的旋转实现所述刀具的转向，有效解决较小空间换刀行程问题，明显提高换刀施工效率。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。
32.图1为本发明所提供的常压换刀装置一种具体实施方式的爆炸示意图；
33.图2为本发明所提供的常压换刀装置在刀具更换时的爆炸示意图；
34.图3为本发明刀具安装后的结构剖切示意图；
35.图4为本发明刀具二次清洗时的结构剖切示意图；
36.图5为本发明旋转阀的轴侧结构剖切示意图；
37.图6为本发明旋转阀的半剖结构示意图；
38.图7为本发明安装座的爆炸示意图；
39.图8为本发明固定座的轴侧结构示意图；
40.图9为本发明固定座的a-a剖切示意图；
41.图10为本发明清洗装置剖切示意图；
42.图11为本发明换刀前积渣冲洗的流程示意图；
43.图12为本发明刀具后移换刀行程l的流程示意图；
44.图13为本发明刀具旋转前的保压流程示意图；
45.图14为本发明刀具旋转后二次清洗的流程示意图；
46.图15为本发明刀具拆装时的流程示意图；
47.其中：1-旋转阀、11-阀体、12-阀芯、13-密封组件、14-弧形封板、101-螺栓a组、102-螺栓b组、103-螺栓c组、阀芯主体-121、122-阀杆；2-安装座、21-座体、22-压紧组件、221-压块、222-盖板、223-压紧螺栓、224-盖板螺栓、200-刀具；3-固定座、31-固定法兰、32-支撑座、33-支撑螺栓、34-冲洗阀；4-清洗组件、41-清洗1阀、42-清洗2阀、43-保压阀；5-刀筒、500-刀盘；6-拆装辅助、61-换刀油缸、62-托架、63-吊运及辅助系统；7-高压水管路。
具体实施方式
48.本发明的核心是提供一种常压换刀装置及施工方法，通过旋转阀的设置，可有效提高换刀效率，节省成本，操作便捷。
49.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
50.请参考图1至图15，图1为本发明所提供的常压换刀装置一种具体实施方式的爆炸示意图；图2为本发明所提供的常压换刀装置在刀具更换时的爆炸示意图；图3为本发明刀具安装后的结构剖切示意图；图4为本发明刀具二次清洗时的结构剖切示意图；图5为本发明旋转阀的轴侧结构剖切示意图；图6为本发明旋转阀的半剖结构示意图；图7为本发明安装座的爆炸示意图；图8为本发明固定座的轴侧结构示意图；图9为本发明固定座的a-a剖切示意图；图10为本发明清洗装置剖切示意图；图11为本发明换刀前积渣冲洗的流程示意图；图12为本发明刀具后移换刀行程l的流程示意图；图13为本发明刀具旋转前的保压流程示意图；图14为本发明刀具旋转后二次清洗的流程示意图；图15为本发明刀具拆装时的流程示意图。
51.在该实施方式中，常压换刀装置包括：
52.安装座2，用于固定刀具200，安装座2位于刀筒5的内部；
53.旋转阀1，用于带动安装座2旋转，旋转阀1包括阀体11和阀芯12，阀芯12位于阀体11内，阀体11安装在刀筒5的一侧；
54.固定座3，固定座3设置在阀体11背离刀筒5的一侧，安装座2设置在固定座3上，固定座3与旋转阀1之间以及安装座2与固定座3之间均可拆卸连接，且固定座3用于拉动安装座2由刀筒5的位置移动至阀芯12内；
55.封挡部件，封挡部件用于在固定座3与阀体11拆卸后，安装在阀芯12背离刀筒5的一侧，且封挡部件可跟随阀芯12旋转至靠近刀筒5的一侧。
56.具体的，刀筒5安装在刀盘500上，安装座2位于刀筒5内，刀具200位于安装座2内，安装座2可在刀筒5内移动，安装座2与刀筒5之间设置若干密封环，起到密封效果的同时，可以满足安装座2的移动需要；旋转阀1的阀芯12可以为球阀，阀芯12内同样具有通道，安装座2可在通道内滑动，方便安装座2在刀筒5与阀芯12之间的移动；安装座2通过固定座3实现位置的固定，固定座3固设在阀体11上，安装座2固设在固定座3上；封挡部件优选为弧形封板14，封挡部件的弧度应当与阀芯12的弧度一致，可以满足封挡部件跟随阀芯12在阀体11内的转动；封挡部件起到密封和保压效果。为了尽可能的减少该常压换刀装置的占用空间，刀具200在使用状态时，固定座3的一部分位于刀筒5内，一部分位于阀芯12内，当需要拆卸刀
具200时，将整个安装座2完全移动至阀芯12内即可。
57.本发明所提供的常压换刀装置，在刀具200正常工作时，安装座2位于刀筒5的位置，当需要拆卸刀具200时，通过固定座3带动安装座2移动，安装座2移动至旋转阀1的阀芯12内，然后拆卸固定座3，并安装封挡部件，旋转阀芯12，带动固定座3、封挡部件和刀具200转动180
°
，方可对刀具200进行拆卸；
58.在一些实施方式中，旋转阀1还包括阀杆122，阀杆122安装在阀芯12上并贯穿阀体11，阀杆122用于带动阀芯12旋转；刀筒5和固定座3分别与阀体11的左右两侧连接，为了方便装配，刀筒5与阀体11之间以及固定座3与阀体11之间均可拆卸连接。
59.在一些实施方式中，阀体11与刀筒5之间设有环形密封组件13，密封组件13与阀芯12、安装座2、封挡部件均密封连接。具体的，在刀具200的运行状态时，密封组件13与安装座2、密封组件13与阀芯12同时密封连接，在刀具200转动后，进入拆卸状态时，密封组件13与封挡部件密封连接。
60.在一些实施方式中，固定座3包括固定法兰31、支撑座32和安装在支撑座32上的冲洗阀34，支撑座32安装在固定法兰31上，固定法兰31的周部与阀体11连接，支撑座32与安装座2可拆卸连接；冲洗阀34可连通高压水管路7，进行一次冲洗。具体的，支撑座32呈环形，支撑座32的设置，是为了给安装座2提供移动空间，当安装座2朝向固定座3的方向移动换刀行程时，支撑座32移动至阀体11的外侧，此时的固定座3刚好处于阀体11的阀芯12内部，从而实现对固定座3的旋转，以取下刀具200。
61.在一些实施方式中，还包括清洗组件4，清洗组件4与阀体11背离刀筒5的一端可拆卸连接，冲洗组件用于对刀具200进行二次清洗，清洗组件4对于转向后的刀具200进行冲洗，保证刀具200的洁净度。
62.在一些实施方式中，清洗组件4包括清洗盖板222，清洗盖板222上设有保压阀43和至少一个清洗阀，清洗盖板222的周部与阀体11连接，保压阀43用于与保压辅助系统连接，清洗阀用于与高压水管路7连接，清洗盖板222与阀体11连接后，不仅可以用于清洗，还可以起到保压效果；优选地，清洗阀包括清洗1阀41和清洗2阀42，分别设置在清洗盖板222上下侧，清洗1阀41供高压水流入清洗盖板222内部，清洗2阀42供清洗回水流出。
63.在一些实施方式中，安装座2包括座体21和压紧组件22，压紧组件22用于将刀具200固设在座体21内，压紧组件22包括盖板222和压块221，盖板222和压块221均与座体21可拆卸连接，压块221与刀具200的端部周向卡接；具体的，盖板222和压块221均通过螺栓安装在座体21上。
64.在一些实施方式中，还包括换刀油缸61，换刀油缸61与固定座3背离安装座2的一端可拆卸连接，换刀油缸61用于拉动固定座3移动。在实际使用时，换刀油缸61先移动距离l后，即移动换刀行程l后，再与固定座3连接，然后收回换刀油缸61，实现拉动固定座3的目的。
65.在一些实施方式中，还包括用于承载刀具200的托架62，托架62位于旋转阀1背离刀筒5的一侧；托架62的高度应当与安装座2的高度一致，方便旧刀具200拆卸后的放置，以及新刀具200安装前的放置，便于后续操作。
66.在一种具体实施例中，参考图1至图4，该常压换刀装置包括安装座2、固定座3、冲洗组件4、刀筒5及拆装辅助6，旋转阀1栓接固连在刀筒5后端，其内部可活动套设有安装座
2，固定座3分别与旋转阀1及安装座2后端栓接固连，冲洗组件4与旋转阀1后端可拆卸式栓接；刀筒5固设在刀盘500上。
67.参考图5和图6，进一步的，旋转阀1包含有阀体11、阀芯12、密封组件13、弧形封板14，阀芯12设置在阀体11内部，其一端面上可栓接固连有弧形封板14，密封组件13设置在阀体11前端并与刀筒5后端栓接固连；优选的，阀体11前端面上设置有用于与刀筒5固连的螺栓孔，其后端面上均匀设置有供固定板3、清洗组件4及托架62固连的螺纹孔；优选的，阀芯12的阀芯主体121设计为球面体中空结构，且中空部位为圆柱状，直径设置为φd；阀芯主体121后端面上设置有凸台，凸台上均布有供弧形封板14栓接的螺栓孔；优选的，阀芯12的两端阀杆122贯穿整个阀体11，且与阀体11之间设置有轴承、密封等；优选的，密封组件13内侧面能与弧形封板14、阀芯主体121及安装座2的外侧面配合密封；优选的，弧形封板14设计为外径与阀芯主体121外弧直径相等的半球型结构，其弧形端面上设置有与阀芯主体121的凸台相配合的台阶，且在台阶沿周向上设置有螺钉沉孔；具体的，刀筒5与阀体11之间通过螺栓a组101连接，密封组件13与刀筒之间通过螺栓b组102连接，弧形封板14与阀芯12之间通过螺栓c组103连接。
68.参考图7，进一步的，安装座2由座体21和压紧组件22组成，其中座体21上设置有供刀具200安装的安装孔及供固定座3连接的螺纹孔；压紧组件22包括有压块211、盖板222，并分别采用压紧螺栓223和盖板螺栓224与座体21固连；优选的，座体21设计为阶梯柱状，其外侧面大径与阀芯主体121中空内径φd相等；优选的，座体21内部设计有供刀具200安装的支承台，可对刀具200的轴端进行轴向定位，且能确保刀具200安装之后为所设计刀高；优选的，压块221与刀具200的轴端配合，通过压紧螺栓223对其进行径向固定；优选的，盖板222对压紧螺栓223端部进行封堵，防止压紧螺栓223沿其轴向松动。
69.参考图8和图9，进一步的，固定座3包括端部设置的固定法兰31，与固定法兰31前端面固连的支撑座32，设置在支撑座32后端的冲洗阀34，固定座3采用支撑螺栓33固连在安装座2后端；优选的，固定法兰31后端中心区域设置有沉孔，其深度可供冲洗阀34安装后，阀不高于固定法兰31的后端面；优选的，支撑座32内部结构与座体21内刀具占用位置结构类似，其前后端面的周向上设置有贯穿的螺栓孔，可穿过支撑螺栓33与座体21后端面上的螺纹孔固连；优选的，支撑座32后部端面上设置有冲洗孔、监测孔等，冲洗孔可安装冲洗阀34，监测孔可安装刀具状态监测组件。
70.参考图10，进一步的，冲洗组件4由半球状清洗盖板41组成，清洗盖板41弧形面上设置有清洗1阀42、清洗2阀43及保压阀44，清洗组件4可采用紧固螺栓组300与阀体1后端面栓接；优选的，清洗盖板41上设计有安装法兰台，法兰台面沿其轴向设置有供紧固螺栓300穿过的螺栓孔，且螺栓孔与阀体1后端面上螺纹孔一一对应；优选的，清洗盖板41内弧面直径大于弧形封板14外弧面直径；优选的，保压阀44可与保压系统连通，对本发明内部进行有效加压，平衡阀芯12周边压力，减少阀芯12旋转负载，使其平稳旋转；
71.参考图12和图15，进一步的，拆装辅助6至少包括换刀油缸61、托架62、吊运及辅助系统63，拆装辅助6根据实际工况设置在本发明对应的位置上；优选的，吊运及辅助系统63可包括手拉葫芦、液压扭矩扳手、旋转限位组件等。
72.该常压换刀装置，通过在刀盘500刀筒5的后端设置旋转阀1，旋转阀1的阀体11内设置球面阀芯12及可拆式封挡部件构成的封堵端面，实现刀具200的密封；在阀芯12内活动
套设刀具200安装座2，其外周与刀筒5配合，在安装座2后端面上设置螺栓孔，方便刀具200的使用以及与固定座3的连接；在安装座2后端设置用于支撑的固定座3，并与安装座2后端面上的螺栓孔栓接，同时安装座2与阀体11的后端面栓接，拆装便捷；设置可拆式冲洗组件，对本发明进行保压与对刀具200进行清洗，保证刀具200的清洁度。
73.除上述常压换刀装置外，本发明还提供了一种常压换刀施工方法，该常压换刀施工方法包括以下步骤：
74.步骤s1：当监测到刀具200达到更换状态或需要对刀盘500刀具200进行定期检修时，刀盘500旋转至换刀点位上并停机；
75.步骤s2：将高压水管路7与固定座3连接，启动高压水辅助系统，对安装座2与固定座3之间的积渣冲洗设定时间t，完成一次清洗；
76.步骤s3：分离固定座3和阀体11，并拉动固定座3朝向背离刀筒5的方向移动距离l，固定座3带动安装座2移动至阀芯12内部；
77.步骤s4：拆卸固定座3和安装座2，将封挡部件安装在阀芯12上，将冲洗组件安装在阀体11上，并开启保压辅助系统；
78.步骤s5：驱动阀芯12转动，带动安装座2、封挡部件和刀具200共同旋转180
°
，关闭保压辅助系统，并将高压水管路7连接至清洗组件4上，并对刀具200进行二次清洗后，拆卸清洗组件4；
79.步骤s6：拆卸刀具200，启动吊运及辅助系统63对旧的刀具200进行拆卸吊运，同时将新更换的刀具200吊运至安装座2内并安装，再次启动吊运及辅助系统63反向驱动阀芯12，带动安装座2、封挡部件和刀具200共同旋转-180
°
；
80.步骤s7：将固定座3安装在安装座2的后端，并推动固定座3朝向靠近刀筒5的方向移动距离l，连接固定座3与阀体11，完成刀具200拆装更换；
81.步骤s8：重复步骤s2-s7，至完成全部刀具200的检修更换。
82.在一种具体实施例中，该常压换刀装置的施工方法，具体包括如下步骤：
83.步骤s1：通过搭载在刀盘500上的刀具监测辅助系统实时监测刀盘刀具状态，当监测到刀具达到更换状态或需要对刀盘刀具进行定期检修时，刀盘500旋转至换刀点位上并停机；
84.步骤s2：将高压水管路与对应冲洗阀34连通，启动高压水等辅助系统，同时打开冲洗阀34，对安装座2与固定座3之间的积渣进行冲洗设定时间t，随后关闭冲洗阀34及高压水等辅助系统，断开高压水管路；
85.步骤s3：在本组件后端对应的位置上安装好换刀油缸61，启动换刀油缸61伸出距离l，并将其前端固连在固定座3后端面上，随后拆掉固定座3与阀体1之间的紧固螺栓组300，再次启动换刀油缸61缓慢回缩l距离后停止，并依次拆掉换刀油缸61、支撑螺栓33、固定座3；
86.步骤s4：随后将弧形封板14采用螺栓c组103固连在阀芯12的后端面上，将冲洗组件4安装在阀体1后端面上，开启保压辅助系统及保压阀44，平衡本组件内部压力；
87.步骤s5：启动吊运及辅助系统63作用在阀杆122上，并驱动阀芯12带动安装座2、弧形封板14及刀具200共同旋转180
°
，使弧形封板14与密封组件13配合对本组件前后进行密封隔绝保护；关闭保压阀44及保压辅助系统，同时将高压水管路的进水端和出水端分别连
通在清洗1阀42和清洗2阀43上，对刀具200进行再次清洗，清洗完成后关闭清洗1阀42和清洗2阀43，并拆除清洗组件4；
88.步骤s6：将托架62安装在阀体1后端下部，拆除安装座上2上的压紧组件22，随后启动吊运及辅助系统63对旧的刀具200进行拆卸吊运，同时将新更换的刀具200吊运至安装座2内并安装好压紧组件22，再次启动吊运及辅助系统63反向驱动阀芯12带动安装座2、弧形封板14及刀具200共同旋转-180
°
；
89.步骤s7：拆除托架62及弧形封板14，将固定座3安装在安装座2后端，并将换刀油缸61再次对应安装在固定座3后部，启动换刀油缸61伸出l距离，使固定法兰31前端面与阀体1后端面刚好贴合，安装好
90.紧固螺栓300，拆掉换刀油缸61，完成刀具200拆装更换；
91.步骤s8：重复上述步骤s2至步骤s7，直到完成所有刀具200的检修更换。
92.本发明所提供的常压换刀装置及施工方法，通过设计旋转式闸门结构，可对掘进机刀筒5进行快速密封，同时配置可拆卸式的刀具200安装座2，节省闸门空间，有效解决较小空间换刀行程问题，有利于提高换刀施工效率，降低施工风险。
93.以上对本发明所提供的常压换刀装置及施工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的施工方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种常压换刀装置，其特征在于，包括：安装座(2)，用于固定刀具(200)，所述安装座(2)位于刀筒(5)的内部；旋转阀(1)，用于带动所述安装座(2)旋转，所述旋转阀(1)包括阀体(11)和阀芯(12)，所述阀芯(12)位于所述阀体(11)内，所述阀体(11)安装在所述刀筒(5)的一侧；固定座(3)，所述固定座(3)设置在所述阀体(11)背离所述刀筒(5)的一侧，所述安装座(2)设置在所述固定座(3)上，所述固定座(3)与所述旋转阀(1)之间以及所述安装座(2)与所述固定座(3)之间均可拆卸连接，且所述固定座(3)用于拉动所述安装座(2)由所述刀筒(5)的位置移动至所述阀芯(12)内；封挡部件，所述封挡部件用于在所述固定座(3)与所述阀体(11)拆卸后，安装在所述阀芯(12)背离所述刀筒(5)的一侧，且所述封挡部件可跟随所述阀芯(12)旋转至靠近所述刀筒(5)的一侧。2.根据权利要求1常压换刀装置，其特征在于，所述旋转阀(1)还包括阀杆(122)，所述阀杆(122)安装在所述阀芯(12)上并贯穿所述阀体(11)，所述阀杆(122)用于带动所述阀芯(12)旋转；所述刀筒(5)和所述固定座(3)分别与所述阀体(11)的左右两侧连接。3.根据权利要求2常压换刀装置，其特征在于，所述阀体(11)与所述刀筒(5)之间设有环形密封组件(13)，所述密封组件(13)与所述阀芯(12)、所述安装座(2)、所述封挡部件均密封连接。4.根据权利要求1常压换刀装置，其特征在于，所述固定座(3)包括固定法兰(31)、支撑座(32)和安装在所述支撑座(32)上的冲洗阀(34)，所述支撑座(32)安装在所述固定法兰(31)上，所述固定法兰(31)的周部与所述阀体(11)连接，所述支撑座(32)与所述安装座(2)可拆卸连接；所述冲洗阀(34)可连通高压水管路(7)，进行一次冲洗。5.根据权利要求1常压换刀装置，其特征在于，还包括清洗组件(4)，所述清洗组件(4)与所述阀体(11)背离所述刀筒(5)的一端可拆卸连接，所述冲洗组件用于对所述刀具(200)进行二次清洗。6.根据权利要求5常压换刀装置，其特征在于，所述清洗组件(4)包括清洗盖板(222)，所述清洗盖板(222)上设有保压阀(43)和至少一个清洗阀，所述清洗盖板(222)的周部与所述阀体(11)连接，所述保压阀(43)用于与保压辅助系统连接，所述清洗阀用于与高压水管路(7)连接。7.根据权利要求1常压换刀装置，其特征在于，所述安装座(2)包括座体(21)和压紧组件(22)，所述压紧组件(22)用于将所述刀具(200)固设在所述座体(21)内，所述压紧组件(22)包括盖板(222)和压块(221)，所述盖板(222)和所述压块(221)均与所述座体(21)可拆卸连接，所述压块(221)与所述刀具(200)的端部周向卡接。8.根据权利要求1至7任意一项常压换刀装置，其特征在于，还包括换刀油缸(61)，所述换刀油缸(61)与所述固定座(3)背离所述安装座(2)的一端可拆卸连接，所述换刀油缸(61)用于拉动所述固定座(3)移动。9.根据权利要求1至7任意一项常压换刀装置，其特征在于，还包括用于承载刀具(200)的托架(62)，所述托架(62)位于所述旋转阀(1)背离所述刀筒(5)的一侧。10.一种常压换刀施工方法，采用如权利要求1至9任意一项所述的常压换刀装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤s1：当监测到刀具(200)达到更换状态或需要对刀盘(500)刀具(200)进行定期检修时，刀盘(500)旋转至换刀点位上并停机；步骤s2：将高压水管路(7)与所述固定座(3)连接，启动高压水辅助系统，对所述安装座(2)与所述固定座(3)之间的积渣冲洗设定时间t，完成一次清洗；步骤s3：分离所述固定座(3)和所述阀体(11)，并拉动所述固定座(3)朝向背离所述刀筒(5)的方向移动距离l，所述固定座(3)带动所述安装座(2)移动至所述阀芯(12)内部；步骤s4：拆卸所述固定座(3)和所述安装座(2)，将所述封挡部件安装在所述阀芯(12)上，将所述冲洗组件安装在所述阀体(11)上，并开启保压辅助系统；步骤s5：驱动所述阀芯(12)转动，带动所述安装座(2)、所述封挡部件和所述刀具(200)共同旋转180
°
，关闭保压辅助系统，并将所述高压水管路(7)连接至所述清洗组件(4)上，并对所述刀具(200)进行二次清洗后，拆卸所述清洗组件(4)；步骤s6：拆卸所述刀具(200)，启动吊运及辅助系统(63)对旧的刀具(200)进行拆卸吊运，同时将新更换的刀具(200)吊运至所述安装座(2)内并安装，再次启动所述吊运及辅助系统(63)反向驱动所述阀芯(12)，带动所述安装座(2)、所述封挡部件和所述刀具(200)共同旋转-180
°
；步骤s7：将所述固定座(3)安装在所述安装座(2)的后端，并推动所述固定座(3)朝向靠近所述刀筒(5)的方向移动距离l，连接所述固定座(3)与所述阀体(11)，完成刀具(200)拆装更换；步骤s8：重复所述步骤s2-s7，至完成全部刀具(200)的检修更换。

技术总结

本发明公开了一种常压换刀装置及施工方法，其中装置包括：安装座，用于固定刀具，所述安装座位于刀筒的内部；旋转阀，用于带动所述安装座旋转；固定座，所述固定座设置在所述阀体背离所述刀筒的一侧，所述安装座设置在所述固定座上，且所述固定座用于拉动所述安装座由所述刀筒的位置移动至所述阀芯内；封挡部件，所述封挡部件用于在所述固定座与所述阀体拆卸后，安装在所述阀芯背离所述刀筒的一侧，且所述封挡部件可跟随所述阀芯旋转至靠近所述刀筒的一侧。本发明所提供的常压换刀装置，可对所述刀筒进行快速密封，同时配置可拆卸式的所述安装座，节省闸门空间，有效解决较小空间换刀行程问题，有利于提高换刀施工效率，降低施工风险。施工风险。施工风险。