盾構(gòu)機刀具配置是盾構(gòu)機刀具設計中是非常重要的內(nèi)容。本論文著重介紹了刀具的種類和切削原理,同時針對不同的地層情況,提出刀具的具體配置方式。針對盾構(gòu)機在復合地層隧道掘進,解釋了刀具配置的差異性、刀具配置的“矛盾”現(xiàn)象。結(jié)合工程實例,在砂卵石地層中(尤其是含大直徑漂石)長距離隧道掘進的工況下,提出了盾構(gòu)機生產(chǎn)廠家關(guān)于刀具配置新的設計理念和思路。盾構(gòu)機刀具的配置是盾構(gòu)機刀具設計中是非常重要的內(nèi)容,其配置是否適合應用工程的地質(zhì)條件,直接影響盾構(gòu)機的刀盤的使用壽命、切削效果、出土狀況、掘進速度和施工效率。軸承與密封是刀具上的兩種重要裝置。江蘇刀具廠家電話
由于盾構(gòu)刀具的工作條件非常苛刻,因此應分別對盾構(gòu)刀具的材料和制造工藝進行研究,以提高國產(chǎn)盾構(gòu)刀具的質(zhì)量和市場占有率。另外,還應對不同地層情況下刀具的磨損失效機理進行分析,為盾構(gòu)刀具的選型、選材和制造工藝提供理論指導。 盾構(gòu)刀具關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展: 2011 年,國家科技部將“盾構(gòu)刀具集成制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)”列入“十二五”科技支撐計劃,近3年來,盾構(gòu)國產(chǎn)刀具取得了重大技術(shù)突破。主要表現(xiàn)在新研制的滾刀刀圈表面硬度≥60 HRC,心部沖擊韌性≥15 J/cm2,滾刀軸承裝配精度同軸度達到0. 01mm。新開發(fā)的硬質(zhì)合金齒刀、切刀,刀體采用合金工具鋼制造,硬度大于 HRC32; 耐磨堆焊采用等離子堆焊與保護氣體焊接,表面硬度大于 HRC62; 焊接采用中高頻焊機,銀釬焊料焊接,破壞性焊接強度檢測與超聲波無損檢測相結(jié)合,有效保證了焊接質(zhì)量。河北微型盾構(gòu)刀具生產(chǎn)廠盾構(gòu)刀具在具體使用過程中可分為兩個閉式循環(huán)管理系統(tǒng)。
盾構(gòu)機刀具是盾構(gòu)機破巖掘進的關(guān)鍵部件,在掘進中容易損壞、要經(jīng)常更換。其實用壽命的長短與刀具制造質(zhì)量有關(guān),還與刀具的正確選擇和維護有關(guān)。因此刀具的選用與維護直接影響到盾構(gòu)工程施工的安全性、可靠性和經(jīng)濟型,正確的選用和維護,往往能起到事半功倍的效果。盾構(gòu)機刀具的分類 目前使用的刀具一般分為兩大類:刮削刀具、滾動 刀具 刮削刀具(刮刀、割刀) 刮削刀具是指只隨刀盤轉(zhuǎn)動而沒有自轉(zhuǎn)的破巖刀 具. 刮削刀具的種類繁多,目前盾構(gòu)掘進機上常用的 刮削刀具類有邊刮刀、刮刀、齒刀、先行刀、貝 殼刀、魚尾刀等 滾動刀具(滾刀) 滾動刀具是指隨刀盤轉(zhuǎn)動,還同時作自轉(zhuǎn)運 動的破巖刀具。 根據(jù)刀刃的形狀滾刀可分為:齒形滾刀(鋼齒和 球齒)、盤形滾刀(鋼刀圈滾刀和球齒刀圈滾 刀) 根據(jù)安裝位置滾刀可分為:正滾刀、中心滾刀、邊滾刀、擴孔滾刀。 盾構(gòu)掘進機滾刀主要是盤形滾刀,盤形滾刀又有 單刃、雙刃和多刃。根據(jù)刀刃外徑的大小,又分 成13、15、17、19等規(guī)格,目前主要是17系列。
盾構(gòu)刀具-----先行刀,先行刀(超前刀)是先行切削土體的刀具,超前切刀布置。先行刀在設計中主要考慮與其它刀具組合協(xié)同工作。先行刀在切刀切削土體之前先行切削土體,將土體切割分塊,為切刀創(chuàng)造良好的切削條件。先行刀的切削寬度一般比切刀窄,切削效率較高。采用先行刀,可顯著增加切削土體的流動性,有效降低切刀的扭矩,提高切刀的切削效率,減少切刀的磨耗,延長切刀壽命。在松散體地層,尤其是砂卵石地層先行刀的使用效果十分明顯。先行刀一般安裝在輻條中間的刀箱中,采用背裝式,可從土倉進行更換。先行刀主要有三種形式:貝殼刀、撕裂刀和齒刀。盾構(gòu)機刀盤扭矩系數(shù)是盾構(gòu)機設計的一個重要參數(shù)。
盾構(gòu)刀具失效分析:盾構(gòu)掘進時,刀具受到地層中砂礫、卵石的摩擦和沖擊,因此發(fā)生磨損甚至出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。目前關(guān)于盾構(gòu)刀具失效原因的研究較少,趙學彬等研究了北京地鐵某線盾構(gòu)在砂卵石地層(地層中石英砂含量高達 45%以上,并有大量不同粒徑的卵石)施工中刀具的磨損問題,發(fā)現(xiàn)石英砂會使刀具磨損速度加快,不同粒徑的卵石會對盾構(gòu)刀具施加較大的沖擊力;對于盾構(gòu)刀具的刃口部位鑲嵌的硬質(zhì)合金刀片來說,由于硬度很高,相應的韌性較差,沖擊斷裂是其主要的失效形式;除了刃口部位承受沖擊之外,刀具迎土面還有犁溝式磨粒磨損和碾壓磨損等。盾構(gòu)刀具軸承與密封的更換對刀具掘進運轉(zhuǎn)的可靠性和刀具的消耗具有特別重要的影響盾構(gòu)刀具的邊刀刀體的刀圈軸向定位擋肩部位被磨損,高度小于3mm時應報廢。刀具咨詢
如果啟動扭矩過小,則在施工中容易引發(fā)刀具軸承松動,難以保證刀具在運行中的受力狀態(tài)。江蘇刀具廠家電話
刀具配置的差異性,在復合地層施工中,刀具配置的差異性主要表現(xiàn)在滾刀和先行刀的配置數(shù)量和刀具的高度、組合高度差等方面。例如,刀盤滾刀和固定先行刀高出面175mm和140mm,刀盤滾刀和固定先行刀高出面板90mm和70mm。兩種刀具的高差為35mm和20mm,前者的設計較好,具體表現(xiàn)為刀具高對防止泥餅的形成有利,高度差大有利于破巖。滾刀的刀間距過大和過小都不利于破巖,間距過大,滾刀間會出現(xiàn)“巖脊”現(xiàn)象,間距過小,滾刀間會出現(xiàn)小碎塊現(xiàn)象,降低破巖功效。在復合地層中周邊滾刀的間距一般小于90mm正面滾刀的間距為100~120mm(參照國內(nèi)外施工實例,巖石強度高時,滾刀的間距應控制在70~90mm的范圍內(nèi)比較合理)。江蘇刀具廠家電話