端盖分体式滚刀及包含该滚刀的盾构机的制作方法

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1.本发明属于地铁隧道工程技术领域，具体为一种端盖分体式滚刀及包含该滚刀的盾构机。

背景技术：

2.如图1和图2所示，现有滚刀包括刀轴1、刀体5、刀圈6、两个一体式端盖14、两套轴承件11和两套机械密封件等部件。两套轴承件11背靠背安装在刀轴1和刀体5之间，且轴承件11内圈与刀轴1相对固定，轴承件11外圈与刀体5固定。两个一体式端盖14安装在刀体5的左右两端，机械密封件装配在一体式端盖14和刀体5之间，实现滚刀内润滑油的密封。机械密封件一般采用旋转密封件9，其包括可发生相对转动的第一转环91和第二转环92，第一转环91外套设有第一o型胶圈911，第二转环92外套设有第二o型胶圈921。第一o型胶圈911靠紧刀体5，第二o型胶圈921靠紧一体式端盖14。该结构在工作时，刀体5会带动轴承件11外圈及第一转环91旋转。
3.而在上述滚刀工作之前，是需要对滚刀的扭矩进行调节的，其调节方式一般是通过一体式端盖14的轴向移动来实现，具体调节过程为：一侧的一体式端盖14固定，另一侧的一体式端盖14轴向移动实现对轴承件11等部件的挤压直至滚刀的扭矩达到设计值。但这种方式存在一个容易让人忽视的问题，即一体式端盖14不单单是与轴承件11的内圈接触的，其还有一部分是与机械密封件同时接触的，在一体式端盖14轴向移动时，不仅仅是轴承件11的内圈被抵压，机械密封件也会同时被抵压。而轴承件11的内圈被抵压就会造成轴承件11的游隙变化，机械密封件被抵压会导致第一转环91和第二转环92之间的配合间隙发生变化进而导致预紧压力的变化。这种情况中，无论是对轴承件11内圈的抵压还是对机械密封件的抵压都会对滚刀的扭矩产生影响。而实际上，轴承件11的游隙及机械密封件的预紧压力又都有自身设计的值。目前的滚刀在调节扭矩时，一体式端盖14轴向移动，轴承件11的游隙及机械密封件的预紧压力都在同时改变，而整个调节过程，只能反应出滚刀扭矩的变化，无法兼顾轴承件11及机械密封件的设计值。即在滚刀扭矩调节过程中无法既考虑轴承件11内圈的受力情况，又考虑机械密封件受力情况，这样就加大了滚刀扭矩调节的难度。
4.进一步所带来的后果就是：状况一：在滚刀的刀体扭矩达到设计值时，轴承件11游隙可能已经超过或未达到其设计要求，但机械密封件的第一转环91和第二转环92已过渡接触，即机械密封件的预紧压力已过渡；这样一来，滚刀在工作时极易发生机械密封件的密封磨碎的情况，且因为轴承件11的游隙未达到设计值，轴承件11在工作时也易损坏。状况二：刀体扭矩达到设计值时，轴承件11游隙也达到设计要求，但机械密封件的第一转环91和第二转环92的预紧压力不符合设计要求，这样一来会影响滚刀的密封性能。状况三：刀体1扭矩达到设计值时，机械密封件也符合设计要求，但轴承件11游隙可能超过或未达到设计要求，工作时轴承件11易损坏。
5.目前针对上述情况，没有很好的解决办法，仅仅是针对相关故障滚刀进行针对性的维修或更换。也未见有解决上述问题的相关报导。基于此，亟需提供一种扭矩调节时可兼
顾机械密封件调节与轴承件游隙调节的滚刀。

技术实现要素：

6.所要解决的技术问题：
7.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种端盖分体式滚刀及包含该滚刀的盾构机，其目的是解决现有技术中存在的刀具扭矩调节时，刀具机械密封件调节与轴承件游隙调节无法兼顾的技术问题。
8.技术方案：
9.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案是：
10.第一方面，本发明提供一种端盖分体式滚刀，包括刀轴、刀体、轴承件和端盖；所述轴承件套设在所述刀轴上，所述刀体套设在所述轴承件上，所述端盖安装在所述刀体的左右两端，所述端盖中至少一个为分体式端盖；所述分体式端盖包括扭矩端盖和密封端盖，所述扭矩端盖与所述轴承件的内圈接触，所述密封端盖与所述刀体通过机械密封件接触；所述扭矩端盖中的至少一个可相对于所述刀轴轴向移动；所述密封端盖中的至少一个可相对于其对应的所述扭矩端盖轴向移动。调节滚刀扭矩时，通过扭矩端盖和密封端盖分别对轴承件的游隙(或称预紧力)及刀体的机械密封件的预紧压力进行调节，使得二者在调节过程中互不干涉。
11.进一步可选的，所述密封端盖套设在所述刀轴和/或所述扭矩端盖上。
12.进一步可选的，可相对于其对应的所述扭矩端盖轴向移动的所述密封端盖同所述扭矩端盖和/或所述刀轴之间螺纹配合。通过螺纹使得调节时可根据旋拧速度进行实时控制，使得调节更加可控和准确。
13.进一步可选的，可相对于所述刀轴轴向移动的所述扭矩端盖同所述刀轴之间螺纹配合。同样，通过螺纹使得调节时可根据旋拧速度进行实时控制，使得调节更加可控和准确。
14.进一步可选的，左右两端的所述端盖均为分体式端盖，分别为第一分体式端盖和第二分体式端盖；所述第一分体式端盖包括第一扭矩端盖和第一密封端盖；所述第二分体式端盖包括第二扭矩端盖和第二密封端盖；所述第一扭矩端盖和所述第二扭矩端盖均套设在所述刀轴上，并位于所述轴承件的左右两端，且其中至少一个可相对于所述刀轴轴向移动；所述第一密封端盖和所述第二密封端盖分别设置在所述刀体的前后两端，且其中至少一个可相对于其所对应的所述扭矩端盖轴向移动。两端的端盖均为分体式端盖，使得可调整的方式在选择上更加丰富，以便适应不同的应用场景。
15.进一步可选的，所述第一扭矩端盖固定在所述刀轴上，所述第二扭矩端盖与所述刀轴螺纹配合。此形式为扭矩端盖一侧可调。
16.进一步可选的，所述第一扭矩端盖和所述第二扭矩端盖均与所述刀轴螺纹配合。此形式为扭矩端盖两侧可调。
17.进一步可选的，所述第一密封端盖同所述第一扭矩端盖和/或所述刀轴固定连接；所述第二密封端盖同所述二扭矩端盖和/或所述刀轴螺纹配合。此形式为密封端盖一侧可调。
18.进一步可选的，所述第一密封端盖同所述第一扭矩端盖和/或所述刀轴螺纹配合；
所述第二密封端盖同所述第二扭矩端盖和/或所述刀轴螺纹配合。此形式为密封端盖两侧可调。
19.进一步可选的，在所述刀体的左端和/或右端还设置有截面为“几”字形的密封槽道。延长了刀体内机械密封件的使用寿命，可以更好的保证机械密封件的密封性能，很好的解决了现有技术中存在的机械密封使用寿命低的技术问题。
20.所述刀体的内侧壁左端和/或右端开设有刀体凹槽，所述密封端盖的端面外沿开设有端盖凹槽；所述密封端盖的外沿位于所述刀体凹槽内与所述刀体凹槽内壁之间形成第一段密封槽道；所述刀体的左端和/或右端安装法兰端盖，所述法兰端盖的内沿位于所述端盖凹槽内并与所述端盖凹槽内壁形成第二段密封槽道；所述第一段密封槽道连通所述第二段密封槽道形成所述“几”字形的密封槽道。
21.第二方面，本发明提供一种盾构机，所述盾构机包含上述的端盖分体式滚刀。
22.优点效果：
23.本发明的优点效果是：本发明提供一种端盖分体式滚刀及包含该滚刀的盾构机，其将滚刀中两个端盖中的至少一个设置成分体的结构，称之为分体式端盖，该分体式端盖包括扭矩端盖和密封端盖。扭矩端盖中的至少一个可相对于刀轴轴向移动，用于调节所述轴承的游隙(或称预紧力)。而密封端盖中的至少一个可相对于其对应的扭矩端盖轴向移动，用于调节刀体的机械密封件，即调节第一转环和第二转环的配合间隙，也可视为调节第一转环和第二转环之间的预紧压力，以下简称机械密封件的预紧压力。
24.本发明的一种端盖分体式滚刀及包含该滚刀的盾构机将原本滚刀中的一体式端盖改进成包括扭矩端盖和密封端盖两个结构的分体式端盖。操作时，先通过扭矩端盖的轴向移动调整轴承件的游隙，然后再通过密封端盖的轴向移动调整机械密封件的预紧压力，将轴承件游隙与机械密封件的预紧压力分开调整，两者互不干涉，可达到兼顾轴承件游隙设计值和机械密封件预紧压力设计值的目的。
25.另外，现有滚刀的一体式端盖与刀体的机械密封槽道为截面呈“l”形的密封槽道，刀具在实际操作过程中，粉尘极易进入刀体内影响机械密封件，导致机械密封件的密封过早失效。而本发明将原本“l”形的密封槽道，改进成截面呈“几”字形的迷宫密封槽道，延长了刀体内机械密封件的使用寿命，可以更好的保证机械密封件的密封性能，很好的解决了现有技术中存在的机械密封使用寿命低的技术问题。
26.综上，本发明的端盖分体式滚刀及包含该滚刀的盾构机很好的解决了现有技术中存在的刀具扭矩调节时，刀具机械密封件调节与轴承件游隙调节无法兼顾的技术问题，且延长了机械密封使用寿命。
附图说明
27.图1为现有技术的滚刀的结构示意主视图；
28.图2为图1中a-a向的结构剖视图；
29.图3为本发明的结构示意立体图；
30.图4为本发明的结构示意主视图；
31.图5为图4中b-b向的结构剖视图；
32.图6为图5的局部放大图(右上角)；
33.图7为本发明的其中一种实施方式的局部放大图；
34.图8为本发明的再一种实施方式的局部放大图；
35.图9为本发明的再一种实施方式的结构剖视图；
36.图10为本发明的显示机械密封件结构的局部放大剖视图。
37.附图标记说明
38.1、刀轴；101、轴肩；2、第一分体式端盖；21、第一扭矩端盖；22、第一密封端盖；3、第二分体式端盖；31、第二扭矩端盖；32、第二密封端盖；4、法兰端盖；5、刀体；6、刀圈；7、卡簧；8、轴肩；9、旋转密封件；91、第一转环；911、第一o型胶圈；92、第二转环；921、第二o型胶圈；10、间隔环；11、轴承；111、锥形配套外圈；112、锥形内圈；12、轴肩；13、密封圈；14、一体式端盖。
具体实施方式
39.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
40.本说明书中的“左”、“右”等方位名词以图5为参照。“内”“外”以图5为参照。
41.实施例1：
42.参照图3至图5所示，本发明提供一种端盖分体式滚刀，包括刀轴1、刀体5、轴承间隔环10、轴承件11、机械密封件和端盖。轴承件11一般为两套，机械密封件一般也为两套。两套轴承件11背靠背套设在刀轴1上，即如图5所示，两套轴承件11之间按照左右顺序背靠背安装。刀体5套设在轴承件11上，即轴承件11内圈与刀轴1相对固定，轴承件11外圈安装在刀体5的安装孔内，两套轴承件11外圈靠紧刀体5内的抬肩51实现轴向定位，两套轴承件11之间设置轴承间隔环10。轴承件11外圈能随着刀体5转动。
43.端盖安装在刀体5的左端和右端。机械密封件装配在端盖和刀体5之间，实现滚刀内润滑油的密封。端盖中至少有一个为分体式端盖，即左右两个端盖中可以是其中一个为分体式端盖，也可以是左右两个端盖都是分体式端盖，根据情况选择即可。轴承件11可以选择调心轴承，例如：优选为现有技术常用的圆锥滚子轴承；轴承件11也可以选择锥形轴瓦，参照图9，该锥形轴瓦包括锥形内圈112及与该锥形内圈112配套的内部设有锥形孔的锥形配套外圈111，锥形内圈112与刀轴1固定，锥形配套外圈111与刀体5固定，刀体5带动锥形配套外圈111相对于锥形内圈112转动，锥形配套外圈111与锥形内圈112之间可设置油膜。根据情况选择对应的轴承件11即可，本文以轴承件择圆锥滚子轴承为例进行示例性的说明。为便于表述，以下涉及轴承件11的游隙(或称预紧力)的表述，均表述为“轴承件11的游隙”。
44.参照图5，分体式端盖包括扭矩端盖和密封端盖，扭矩端盖和密封端盖之间可设置密封圈。扭矩端盖与轴承件11的内圈接触，密封端盖与刀体5通过机械密封件相接触，此处的机械密封可以采用现有技术中常用的旋转密封件9，其包括第一转环91和第二转环92，第一转环91外套设有第一o型胶圈911，第二转环92外套设有第二o型胶圈921。第一转环91和第二转环92可发生相对转动，第一转环91和第二转环92存在油膜。第一o型胶圈911靠紧刀
体5，安装在刀体5的机械密封槽内；第二o型胶圈921靠紧密封端盖，安装在密封端盖的安装槽内。为便于表述，以下涉及机械密封件的第一转环91和第二转环92之间的配合间隙的表述，因为该间隙的变化会导致第一转环91和第二转环92之间的预紧压力变化，因此，下面均表述为“机械密封件的预紧压力”。
45.扭矩端盖中的至少一个可相对于刀轴1轴向移动，用于调节轴承件11的游隙，即如果两个端盖均为分体式端盖，那么就会有两个扭矩端盖和两个密封端盖的存在，一个扭矩端盖对应一个密封端盖，那么此时，可以是其中一个扭矩端盖可相对于刀轴1轴向移动，也可以是两个扭矩端盖均可相对于刀轴1轴向移动，根据需要选择设定即可；而如果仅有一个分体式端盖，那么有且仅有一个扭矩端盖，那么该扭矩端盖可相对于刀轴1轴向移动。
46.密封端盖中的至少一个可相对于扭矩端盖轴向移动，用于调节机械密封件的预紧压力，即如果两个端盖均为分体式端盖，那么就会有两个密封端盖和两个扭矩端盖的存在，一个扭矩端盖对应一个密封端盖，那么此时，可以是其中一个密封端盖可相对于其对应的扭矩端盖轴向移动，或者两个密封端盖均可相对于各自对应的扭矩端盖轴向移动，根据需要选择设定即可；而如果仅有一个分体式端盖，那么有且仅有一个扭矩端盖和一个与之对应的密封端盖，那么该密封端盖可相对于扭矩端盖轴向移动即可。
47.进一步优选的，密封端盖套设在扭矩端盖和/或刀轴1上，此处“和/或”的意思是，密封端盖既可以只套设在与之对应的扭矩端盖上，也可以只套设在刀轴1上，还可以既套设在与之对应的扭矩端盖上又同时套设在刀轴1上。密封端盖只套设在与之对应的扭矩端盖上的情况中，密封端盖的内壁可以是直接与扭矩端盖外壁接触配合，参照图5。密封端盖只套设在刀轴1上时，扭矩端盖的外壁与密封端盖可以无接触，参照图7。密封端盖可既套设在与之对应的扭矩端盖上又套设在刀轴1上时，密封端盖既与扭矩端盖接触，又与刀轴1接触，参照图8。
48.进一步优选的，可相对于其对应的扭矩端盖轴向移动的密封端盖同扭矩端盖和/或刀轴1之间可以是螺纹配合。此处“和/或”的含义是，密封端盖可以仅同扭矩端盖螺纹配合，参照图6；也可以仅同刀轴1螺纹配合；还可以与扭矩端盖和刀轴1同时螺纹配合，参照图8。使用时旋拧密封端盖，通过螺纹之间的配合使得密封端盖能够沿着轴向移动，进而调整刀体5的机械密封件的预紧压力。此处轴向移动中，轴向可以理解为密封端盖自身的轴向，也可以理解为扭矩端盖的轴向，还可以理解为刀轴1的轴向，也是图5中的左右方向；一般情况密封端盖、扭矩端盖和刀轴1同轴。
49.进一步优选的，可相对于刀轴1轴向移动的扭矩端盖同刀轴1之间可以为螺纹配合，参照图5和图6，该可相对于刀轴1轴向移动的扭矩端盖使用时通过旋拧，来实现轴向移动，进而调整轴承件11的游隙。
50.进一步优选的，参照图5，端盖可以均为分体式端盖，即此时，左端和右端的两个端盖均为分体式端盖，为了便于表述，将这两个分体式端盖分别定义为第一分体式端盖2和第二分体式端盖3。第一分体式端盖2包括第一扭矩端盖21和第一密封端盖22。第二分体式端盖3包括第二扭矩端盖31和第二密封端盖32。第一扭矩端盖21和第二扭矩端盖31均套设在刀轴1上，并位于轴承件11的左右两端，第一扭矩端盖21和第二扭矩端盖31分别在左右两端接触轴承件11的内圈。第一扭矩端盖21和第二扭矩端盖31中至少有一个可相对于刀轴1轴向移动，以用于调节轴承件11的游隙。进一步优选的，可以是第一扭矩端盖21固定在刀轴1
上与刀轴1过盈配合，第二扭矩端盖31与刀轴1螺纹配合，通过旋拧第二扭矩端盖31使其可以沿刀轴1轴向移动来调整刀体5的机械密封件的预紧压力，此时为单侧调整。进一步优选的，可以是第一扭矩端盖21和第二扭矩端盖31均与刀轴1螺纹配合，此时，可以根据需要灵活选择调整第一扭矩端盖21或第二扭矩端盖31，也可以选择先调整第一扭矩端盖21再调整第二扭矩端盖31，还可以选择同时调整第一扭矩端盖21和第二扭矩端盖31，根据需要选择一种方式来调整轴承件11的游隙即可。第一密封端盖22和第二密封端盖32分别设置在刀体5的左右两端，且其中至少一个可相对于其对应的扭矩端盖轴向移动，用于调整刀体5的机械密封件的预紧压力；例如：仅第一密封端盖22可相对于第一扭矩端盖21轴向移动，此处的轴向指第一密封端盖22自身的轴向，也可以是刀轴1的轴向，也是参照图5的左右方向，一般情况，第一密封端盖22与刀轴同轴；或者仅第二密封端盖32可相对于第二扭矩端盖31轴向移动，此处的轴向指第二密封端盖32自身的轴向，也是刀轴1的轴向，也是参照图5的左右方向，一般情况，第二密封端盖32与刀轴同轴；再或者第一密封端盖22可相对于第一扭矩端盖21轴向移动且第二密封端盖32也可以相对于第二扭矩端盖31轴向移动。
51.进一步优选的，第一密封端盖22同第一扭矩端盖21和/或刀轴1固定连接；此处的“和/或”的意思是，第一密封端盖22可以仅同第一扭矩端盖21固定连接，也可以仅同刀轴1固定连接，还可以与第一扭矩端盖21和刀轴1同时固定连接。第二密封端盖32同第二扭矩端盖31和/或刀轴1螺纹配合；此处的“和/或”的意思是，第二密封端盖32可以仅同第二扭矩端盖31螺纹配合，也可以仅同刀轴1螺纹配合，还可以同第二扭矩端盖31和刀轴1同时螺纹配合，此方式为单侧调整刀体5的机械密封件的预紧压力的方式。进一步优选的，第一密封端盖22同第一扭矩端盖21和/或刀轴1螺纹配合；此处的“和/或”的意思是，第一密封端盖22可以仅同第一扭矩端盖21螺纹配合，也可以仅同刀轴1螺纹配合，还可以同第一扭矩端盖21和刀轴1同时螺纹配合。而第二密封端盖32同第二扭矩端盖31和/或刀轴1螺纹配合；此处的“和/或”的意思是，第二密封端盖32可以仅同第二扭矩端盖31螺纹配合，也可以仅同刀轴1螺纹配合，还可以同第二扭矩端盖31和刀轴1均螺纹配合。此方式为双侧调整刀体5的机械密封件的预紧压力的方式，即此方式中可以选择只调整第一密封端盖22或第二密封端盖32，还可以选择先调整第一密封端盖22再调整第二密封端盖32，还可以选择同时调整第一密封端盖22和第二密封端盖32；根据需要选择一种调整方式即可。
52.进一步优选的，参照图5和图6，在刀体5的左端和/或右端还设置有截面为“几”字形的密封槽道b。此处的“和/或”的意思是，可以选择仅在刀体5的左端设置截面为“几”字形的密封槽道b，也可以选择仅在刀体5的右端设置截面为“几”字形的密封槽道b，还可以选择在刀体5的左端和右端均设置截面为“几”字形的密封槽道b。
53.进一步优选的，针对上述的截面为“几”字形的密封槽道b，参照图5和6，刀体5的内侧壁左端和/或右端开设有刀体凹槽b1，此处“和/或”的意思是，该刀体凹槽开设在刀体5的内侧壁的左端、右端或左右两端，根据“几”字形的密封槽道b的设置需要选择即可。该刀体凹槽沿着刀体5的内侧壁周向开设。该刀体凹槽的端部为敞口，此处以刀体5的内侧壁右端开设有刀体凹槽为例，该刀体凹槽的内侧和右端均为敞口，即此时可以视作刀体5的内侧壁开设阶梯孔，或称变径孔，刀体凹槽的结构原理类似于沉头孔中容纳螺母的部分，此处不赘述。密封端盖的端面外沿开设有端盖凹槽，即如果是针对刀体5右端的密封端盖，那么端盖凹槽就是设置在该密封端盖的右端面外沿，如果是针对刀体5左端的密封端盖，那么端盖凹
槽b2就是设置在该密封端盖的左端面外沿。端盖凹槽沿着密封端盖的端面外沿周向设置，使得对应的密封端盖形成类似于阶梯轴的结构。密封端盖的外沿位于刀体凹槽内与刀体凹槽内壁之间形成“l”形的第一段密封槽道b1；刀体5的左端和/或右端通过螺栓安装法兰端盖4，此处“和/或”的意思是，法兰端盖4可设置在刀体的左端、右端或左右两端，其是配合形成“几”字形的密封槽道b的作用。法兰端盖4的内沿位于端盖凹槽内并与端盖凹槽内壁形成“l”形的第二段密封槽道b2；第一段密封槽道b1连通第二段密封槽道b2连通形成“几”字形的密封槽道b。该“几”字形的密封槽道b，相当于设计两个密封金属压圈，形成两个“l”形密封槽道，并将两个“l”形密封槽道连通为一个整体的“几”字形的密封槽道b，以形成更好的密封效果。其中密封端盖的外沿置入刀体凹槽内相当于第一个密封金属压圈，法兰端盖4的内沿置入端盖凹槽内相当于第二个密封金属压圈。“几”字形的密封槽道b相对于以往的“l”形密封槽道，其增加了粉尘等进入的难度，其防止粉尘等进入的效果更好。
54.上述的端盖分体式滚刀，将至少一个端盖设置成包括扭矩端盖和密封端盖的分体式端盖，并且通过扭矩端盖和密封端盖可以单独分别调整，实现轴承件11的游隙和机械密封件的预紧压力的调整互不干涉，很好的解决了现有技术所存在的滚刀扭矩调节时，机械密封件调节与轴承件游隙调节无法兼顾的技术问题，且因为“几”字形密封槽道b的存在使得本发明的端盖分体式滚刀还具有更好的密封性能。
55.实施例2：本发明还提供一种盾构机，该盾构机包含上述的端盖分体式滚刀。通过使用上述更优的端盖分体式滚刀，使得盾构机也具备更优的效果。
56.下面参照图3—图6，将本发明的结构、使用过程做进一步的梳理，本描述仅仅是用举例的方式将上述多个优选方式进行选择或结合以方便全面的描述，但这种描述并非对本技术实施方式的限定，描述如下：
57.描述一：本发明提供一种端盖分体式滚刀，包括刀体5、刀圈6和卡簧7。刀体5为圆筒型结构，刀体5的圆周外侧开设有限位槽，限位槽套接有刀圈6。限位槽内还进一步开设有卡簧槽，卡簧7为具有开口的圆环型结构，且横截面为矩形，卡簧7与卡簧槽卡接装配。位于卡簧槽内的卡簧7能够将刀圈6固定在限位槽内。
58.刀轴1上套接有两个轴承件11，轴承件11采用圆锥滚子轴承。两个圆锥滚子轴承一左一右背对背设置，两个圆锥滚子轴承之间设置间隔环10。刀体5的内壁也设置有用于定位两个圆锥滚子轴承的抬肩51，间隔环10位于两个圆锥滚子轴承的内圈之间，抬肩51位于两个圆锥滚子轴承的外圈之间。两个圆锥滚子轴承的外圈与刀体5内壁固定，两个圆锥滚子轴承的内圈与刀轴1相对固定。刀体5的左右两端各安装一个分体式端盖，分别为第一分体式端盖2和第二分体式端盖3。第一分体式端盖2包括第一扭矩端盖21和第一密封端盖22。第二分体式端盖包括第二扭矩端盖31和第二密封端盖32。
59.参照图5，第一扭矩端盖21的内径为光孔。第一扭矩端盖21和第二扭矩端盖31均套设在刀轴1上，第一扭矩端盖21位于左部轴承件11的左端，第一扭矩端盖21的左端面固定在刀轴1上的轴肩101处，即第一扭矩端盖21的左端面开设有轴肩槽，该轴肩槽卡在轴肩101处，实现第一扭矩端盖21过渡配合安装在刀轴1轴肩101处。
60.第一扭矩端盖21的右端面与左部轴承件11的内圈左端面接触。第二扭矩端盖31位于右部的轴承件11的右端，且第二扭矩端盖31与该右部的轴承件11的内圈右端面接触。其中第二扭矩端盖31与刀轴1为螺纹配合，即刀轴1上开设有外螺纹，第二扭矩端盖31的中心
通孔内开设内螺纹。通过旋拧的方式控制第二扭矩端盖31的轴向移动。
61.第一密封端盖22套设在第一扭矩端盖21上，第一密封端盖22的外沿位于刀体5左端的刀体凹槽内，在刀体5的左端装配法兰端盖4，该法兰端盖4安装在刀体5的左端且内沿位于第一密封端盖22左端的端盖凹槽内。第一密封端盖22与第一扭矩端盖21螺纹配合，即第一密封端盖22的中心通孔设置内螺纹，第一扭矩端盖21的外壁设置外螺纹。第一密封端盖22与刀体5通过旋转密封件9接触，即可以在第一密封端盖22的右端面开设第一端盖密封槽，刀体5内壁左端开设左刀体密封槽，旋转密封件9安装在第一端盖密封槽和左刀体密封槽内，此处属于现有技术，不赘述。调整刀体5的机械密封件的预紧压力时，可旋拧第一密封端盖22。在第一扭矩端盖21外壁还可以设置端盖轴肩，第一密封端盖22的右端面可以通过第一密封圈与第一扭矩端盖21上的轴肩接触，具体说，该第一密封圈可以被夹持在轴肩的左端面与第一密封端盖22的右端面之间，也可以是仅位于该端盖轴肩的左端面内沿，即位于该端盖轴肩左端面同第一扭矩端盖21外壁的衔接处。
62.第二密封端盖32套设在第二扭矩端盖31上，第二密封端盖32的外沿置于刀体5右端的刀体凹槽内，在刀体5的右端装配法兰端盖4，该法兰端盖4安装在刀体5的右端且内沿位于第二密封端盖32右端的端盖凹槽内。第二密封端盖32与第二扭矩端盖31螺纹配合，即第二密封端盖32的中心通孔设置内螺纹，第二扭矩端盖31的外壁设置外螺纹。第二密封端盖32与刀体5通过另一个旋转密封件9接触，即可以在第二密封端盖32的左端面开设第二端盖密封槽，刀体5内壁右端开设右刀体密封槽，该另一个旋转密封件9安装在第二端盖密封槽和右刀体密封槽内，此处属于现有技术，不赘述。调整刀体5的机械密封件的预紧压力时，可旋拧第二密封端盖32。第二扭矩端盖31上也可以设置端盖轴肩12。第二密封端盖32的左端面通过第二密封圈与第二扭矩端盖31上的端盖轴肩12接触，具体说，该第二密封圈可以被夹持在端盖轴肩12的右端面与第二密封端盖32的左端面之间，也可以是仅位于该端盖轴肩12的右端面内沿，即位于该端盖轴肩12的右端面同第二扭矩端盖31外壁的衔接处。
63.另外，在右部的轴承件11的右端面内沿可设置有轴密封圈13，在左部的轴承件11的左端面内沿也可设置轴密封圈13。右部的轴承件11的右端面内沿即如图5所示的，右部的轴承件11的右端面与刀轴1的衔接处；左部的轴承件11的左端面内沿，即如图5所示的，左部的轴承件11的左端面与刀轴1的衔接处。
64.本实施方式中，第一扭矩端盖21固定，而第二扭矩端盖31可调，即轴承件11的游隙调整采用单侧调整的形式。而第一密封端盖22和第二密封端盖32均可通过旋拧的方式调整，即刀体5的机械密封件的预紧压力可双侧调整。
65.具体调节过程：先旋拧第二扭矩端盖31，通过第二扭矩端盖31的轴向移动实现第一扭矩端盖21与第二扭矩端盖31之间轴向距离的变化，进而实现对轴承件11内圈挤压力度的变化，使得轴承游隙得到初步调节，滚刀的扭矩也会出现变化，此时，不将轴承件11的游隙调整至极限状态，因为如果此时将轴承件11的游隙调整至极限状态可能导致滚刀的扭矩直接达标甚至超标，以至于机械密封件没有调节的空间，因为机械密封件也会对滚刀的扭矩产生影响，即此时为机械密封件预留出调节空间。之后再旋拧第二密封端盖32，使得右端的机械密封件达到设计的预紧压力，即第一转环91和第二转环92之间的配合间隙达到设计值。之后再旋拧第一密封端盖22，使得左端的机械密封件达到设计的预紧压力，即第一转环91和第二转环92之间的配合间隙达到设计值。当然也可以先旋拧第一密封端盖22再旋拧第
二密封端盖32，或者也可以选择第一密封端盖22和第二密封端盖32的同步旋拧。而在旋拧第二扭矩端盖31时，可以将第一密封端盖22初步旋拧在第一扭矩端盖21上，满足不掉落即可，而第二密封端盖32也可初步旋拧在第二扭矩端盖31上不掉落即可，或者也可以选择旋拧第二扭矩端盖31时，第一密封端盖22和第二密封端盖32均不安装，直至第二扭矩端盖31调整停止后，再行安装第一密封端盖22和第二密封端盖32并进行调整，根据需要选择具体方式即可。
66.当第一密封端盖22和第二密封端盖32均完成调整后，滚刀扭矩也会出现变化，如果扭矩未达要求，则可以选择在机械密封件预紧压力设计值范围内微调第一密封端盖22或第二密封端盖32，或者第一密封端盖22和第二密封端盖32均进行微调，或者也可以在轴承件11的游隙设计值范围内调整第二扭矩端盖31，或者第一密封端盖22、第二密封端盖32和第二扭矩端盖31均进行一定范围的调整，直至滚刀扭矩达到要求。此过程中需要调整第二扭矩端盖31时，最好是通过扳手等工具将第二密封端盖32临时定位，避免其随同第二扭矩端盖31同转。调整完成后，两个轴承件11的内圈分别由第一扭矩端盖21和第二扭矩端盖31轴向固定。
67.此时，第一密封端盖22的外沿位于刀体5的内侧壁左端的刀体凹槽内，与该刀体凹槽内壁之间形成左端的第一段密封槽道b1；第二密封端盖32的外沿位于刀体5的内侧壁右端的刀体凹槽内，与该刀体凹槽内壁之间形成右端的第一段密封槽道b1。之后，安装法兰端盖4，即将法兰端盖4通过螺栓安装的刀体5的左端和右端，使得左端的法兰端盖4的内沿位于第一密封端盖22的端盖凹槽内并与该端盖凹槽内壁形成左端的第二段密封槽道b2；右端的法兰端盖4的内沿位于第二密封端盖32的端盖凹槽内并与该端盖凹槽内壁形成右端的第二段密封槽道b2。左端的第一段密封槽道b1与左端的第二段密封槽道b2连通形成左端的“几”字形的密封槽道b。右端的第一段密封槽道b1与右端的第二段密封槽道b2连通形成右端的“几”字形的密封槽道b。
68.至此，整个调整装配过程完成，将第二扭矩端盖31与刀轴1之间通过点焊形成几处焊点进行连接，之所以仅用几处焊点连接，是为了维护时拆卸方便，当然还可以采用其他任何一种公知的临时连接方式。同时，第一密封端盖22和第一扭矩端盖21之间也可以通过点焊形成几处焊点进行连接；第二密封端盖32与第二扭矩端盖31之间也可以通过点焊形成几处焊点进行连接。
69.描述二：同前述的“描述一”不同之处在于，第一扭矩端盖21也与刀轴1螺纹配合，其他结构均与“描述一”雷同。这种形式中，可以选择同步匀速旋拧第一扭矩端盖21和第二扭矩端盖31，实施轴承件11的游隙调整，也可以先将第一扭矩端盖21旋拧至一个合适的位置，然后再旋拧第二扭矩端盖31。根据需要选择即可。第一密封端盖22和第二密封端盖32的调整方式参见“描述一”。
70.综上，本发明的端盖分体式滚刀，轴承件11的游隙调节和刀体5的机械密封件的预紧压力的调节可分别进行，互不影响，便于调节刀体5的扭矩。即通过扭矩端盖的调节仅调整轴承件游隙，而对刀体5的机械密封件的预紧压力没有任何影响。而通过调整密封端盖与扭矩端盖的相对位置，仅调整刀体5的机械密件的预紧压力，对轴承游隙没有任何影响。本发明在调节滚刀扭矩时，既能保证轴承件能够达到理论设计游隙，又能保证刀体5的机械密封件的设计值，保证轴承件和机械密封件的使用寿命，进而大大提高整个滚刀的使用寿命。
71.另外，本发明的“几”字型密封槽道，可以更好的保护刀体5的机械密封运行，其可有效阻止灰尘、渣土进入刀体内部，进行保证刀具使用寿命。
72.本发明的端盖分体式滚刀通过连接轴安装在盾构机的刀盘上使用。
73.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
74.在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。本领域的普通技术人员应该意识到，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
75.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，但上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换或变型。

技术特征：

1.一种端盖分体式滚刀，包括刀轴(1)、刀体(5)、轴承件(11)和端盖；所述轴承件(11)套设在所述刀轴(1)上，所述刀体(5)套设在所述轴承件(11)上，所述端盖安装在所述刀体(5)的左右两端，其特征在于：所述端盖中至少一个为分体式端盖；所述分体式端盖包括扭矩端盖和密封端盖，所述扭矩端盖与所述轴承件(11)的内圈接触，所述密封端盖与所述刀体(5)通过机械密封件接触；所述扭矩端盖中的至少一个可相对于所述刀轴(1)轴向移动；所述密封端盖中的至少一个可相对于其对应的所述扭矩端盖轴向移动。2.根据权利要求1所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：所述密封端盖套设在所述刀轴(1)和/或其对应的所述扭矩端盖上。3.根据权利要求2所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：可相对于其对应的所述扭矩端盖轴向移动的所述密封端盖同所述扭矩端盖和/或所述刀轴(1)之间螺纹配合。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：可相对于所述刀轴(1)轴向移动的所述扭矩端盖同所述刀轴(1)之间螺纹配合。5.根据权利要求2所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：左右两端的所述端盖均为分体式端盖，分别为第一分体式端盖(2)和第二分体式端盖(3)；所述第一分体式端盖(2)包括第一扭矩端盖(21)和第一密封端盖(22)；所述第二分体式端盖包括第二扭矩端盖(31)和第二密封端盖(32)；所述第一扭矩端盖(21)和所述第二扭矩端盖(31)均套设在所述刀轴(1)上，并位于所述轴承件(11)的左右两端，且其中至少一个可相对于所述刀轴(1)轴向移动；所述第一密封端盖(22)和所述第二密封端盖(32)分别设置在所述刀体(5)的左右两端，且其中至少一个可相对于其所对应的所述扭矩端盖轴向移动。6.根据权利要求5所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：所述第一扭矩端盖(21)固定在所述刀轴(1)上，所述第二扭矩端盖(31)与所述刀轴(1)螺纹配合。7.根据权利要求5所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：所述第一扭矩端盖(21)和所述第二扭矩端盖(31)均与所述刀轴(1)螺纹配合。8.根据权利要求5-7中任意一项所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：所述第一密封端盖(22)同所述第一扭矩端盖(21)和/或所述刀轴(1)固定连接；所述第二密封端盖(32)同所述二扭矩端盖(31)和/或所述刀轴(1)螺纹配合。9.根据权利要求5-7中任意一项所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：所述第一密封端盖(22)同所述第一扭矩端盖(21)和/或所述刀轴(1)螺纹配合；所述第二密封端盖(32)同所述第二扭矩端盖(31)和/或所述刀轴(1)螺纹配合。10.根据权利要求1所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：在所述刀体(5)的左端和/或右端还设置有截面为“几”字形的密封槽道(b)。11.根据权利要求10所述的端盖分体式滚刀，其特征在于：所述刀体(5)的内侧壁左端和/或右端开设有刀体凹槽，所述密封端盖的端面外沿开设有端盖凹槽；所述密封端盖的外沿位于所述刀体凹槽内与所述刀体凹槽内壁之间形成第一段密封槽道(b1)；所述刀体(5)的左端和/或右端安装法兰端盖(4)，所述法兰端盖(4)的内沿位于所述端盖凹槽内并与所述端盖凹槽内壁形成第二段密封槽道(b2)；所述第一段密封槽道(b1)连通所述第二段密封槽道(b2)形成所述“几”字形的密封槽道(b)。12.一种盾构机，其特征在于：所述盾构机包含上述权利要求1-11中任意一项所述的端
盖分体式滚刀。

技术总结

本发明涉及一种端盖分体式滚刀及包含该滚刀的盾构机，属于地铁隧道工程技术领域，包括刀轴、刀体、轴承和端盖；轴承套设在刀轴上，刀体套设在轴承上，端盖安装在刀体的前后两端，端盖中至少一个为分体式端盖；分体式端盖包括扭矩端盖和密封端盖，扭矩端盖与轴承的内圈接触，密封端盖与刀体通过机械密封接触；扭矩端盖中的至少一个可相对于刀轴轴向移动，用于调节轴承的游隙；密封端盖中的至少一个可相对于其对应的扭矩端盖轴向移动，用于调节刀体的机械密封，其效果是端盖分体式调节，解决了现有技术中存在的刀具扭矩调节时，刀具机械密封调节与轴承游隙调节无法兼顾的技术问题。封调节与轴承游隙调节无法兼顾的技术问题。封调节与轴承游隙调节无法兼顾的技术问题。