粗晶顆粒硬質(zhì)合金盾構(gòu)刀具: 根據(jù)資料統(tǒng)計,硬巖及軟硬不均對盾構(gòu)切刀能產(chǎn)生巨大的破壞作用。切削類刀具更換較為頻繁的是在硬巖地層、砂卵石地層及含大量漂石的地層,它使得具的刃口部位承受很大的沖擊荷載,同時刀具在與巖石不斷地摩擦,不可避免的產(chǎn)生熱量,硬質(zhì)合金處于不斷地升降溫循環(huán)中,合金表面出現(xiàn)熱疲勞裂紋,裂紋不斷擴展,較終導致刀具損壞。若在軟巖中夾雜有堅硬巖石,刀具在切割硬巖的瞬間受到極大的剪切應力,極易出現(xiàn)斷齒現(xiàn)象。盾構(gòu)刀具切刀失效的主要機理為沖擊、沖擊疲勞以及熱疲勞裂紋。因此,對盾構(gòu)切削類刀具用硬質(zhì)合金提出的要求就是: 高導熱性,低熱膨脹系數(shù),以保證較小的熱裂紋長大速率,良好的抗疲勞沖擊特性。盾構(gòu)刀具刀圈安裝面如出現(xiàn)凸出點,可對其進行打磨修復。盾構(gòu)刀具可根據(jù)運動方式、布置位置和幾何形狀等進行分類。廣西大型盾構(gòu)刀具哪家好
盾構(gòu)刀具的種類及作用說明,刀具的結(jié)構(gòu)、材料及其在刀盤上的數(shù)量和位置關(guān)系直接影響到掘進速度和使用壽命。不同的地層條件對刀具的結(jié)構(gòu)和配置是不相同的。 刀具種類:單刃滾刀、雙刃滾刀、三刃滾刀(雙刃以上的一般都是中心滾刀)、齒刀、切刀、刮刀和方形刀(超挖刀)。為適應不同的地層,滾刀和齒刀可以互換,所以它們的刀座相同硬巖破巖機理是利用硬質(zhì)材料的易脆性質(zhì),采用滾刀的滾動對巖石擠壓產(chǎn)生的剪切力和(沖擊力)碾碎巖石的機械破巖方法。要實現(xiàn)連續(xù)破巖就要在滾刀上施加一個正壓力和一個使?jié)L刀滾動的水平推力。正壓力是來自于盾構(gòu)的推進力,水平推力是刀盤轉(zhuǎn)動施加在滾刀軸上與開挖面平行的推力。河北盾構(gòu)刀具哪個牌子好盾構(gòu)機刀盤扭矩系數(shù)是盾構(gòu)機設計的一個重要參數(shù)。
刀具是盾構(gòu)機重要的部件,其直接影響著盾構(gòu)施工進度。所以必須根據(jù)工程地段巖石的不同強度和地質(zhì)特點以及刀具在不同巖石中表現(xiàn)出的破巖機理來對刀具進行設計和選擇。為了適應從軟土到硬巖不同地層的開挖,目前設計出多種刀具與之適應。盾構(gòu)機刀具類型分為兩大類:滾刀和切削刀。而切削刀的種類繁多,包括:切刀、齒刀、邊刮刀、先行刀、仿形刀、魚尾刀。其中,滾刀和齒刀的刀座形式相同,根據(jù)不同的地質(zhì)類型,兩種刀具可以互換。滾刀用于掘進純巖地層;伴有大粒徑的礫石(粒徑大于400mm)并且含量達到一定比例的松散地層;巖石(強度不是太高)與一般土體(松土或砂土)交錯頻繁出現(xiàn)的復雜地層。采用滾刀破巖時,其破巖原理是:刀盤旋轉(zhuǎn)帶動刀具掃過開挖面,此時滾刀擠壓周邊的巖石,使其表面形成裂紋繼而與開挖面脫落,使得巖石成功破碎。滾刀按刀具形狀的不同分為:盤形滾刀和齒形滾刀;而根據(jù)安裝位置不同分為:正滾刀、中心滾刀、邊滾刀、擴孔滾刀;按照刀圈的數(shù)量分為單刃滾刀、雙刃滾刀和三刃滾刀。在風化的砂巖和泥巖等軟巖地層時,一般采用雙刃滾刀;在較硬巖中采用單刃滾刀。
盾構(gòu)刀具可根據(jù)運動方式、布置位置和幾何形狀等進行分類。按切削原理劃分,一般分為切削刀、滾刀及輔助刀具等。切削刀又分為齒刀、切刀(或刮刀)和先行刀等。 盾構(gòu)開挖性能主要通過刀具的選擇和布置來保證。實際作業(yè)時,應根據(jù)不同地質(zhì)情況選用不同類型的刀具及刀具組合,以提高開挖效率。開挖地層為硬巖時,宜采用盤形滾刀;地層為較軟巖石時,可采用齒刀;地層為軟土或破碎軟巖時,則采用切刀(或刮刀)。 切削刀是盾構(gòu)切削開挖面土體的主刀具。對于軟土地層或經(jīng)滾刀破碎后的渣土將通過切削刀進行開挖,渣土隨切削刀正面進入渣槽。因此切削刀既具有切削的功能又具有裝載的功能。盾構(gòu)刀具內(nèi)表面軸承外圈的配合面,如拉毛時,經(jīng)打磨可使用。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。
盾構(gòu)刀具的主要磨損形式有 3 種: 微觀變形疲勞磨損、犁溝磨粒磨損、凹坑磨粒磨損。微觀變形疲勞磨損,疲勞磨損的特征為: 魚鱗狀迭加變形,次表面有明顯的與滾刀運動方向一致的迭加變形層,變形層底部伴有接觸疲勞和龜裂。形成此磨損的原因為: 磨損表面迭加變形產(chǎn)生疲勞裂紋,裂紋失穩(wěn)擴展導致微觀斷裂,磨損剝落。犁溝磨粒磨損,犁溝磨粒磨損的特征為: 磨損表面有平行于滾刀運動方向的溝紋,有被排擠的金屬在溝紋兩邊,溝槽內(nèi)有反復變形的斷裂的金屬殘體和尚未完全脫離金屬母體的磨屑。形成此磨損的原因為: 金屬表面被滑動運動的巖石硬粒切削剝落或被犁皺,堆積變形,疲勞裂紋萌生擴展,終斷裂,脫離母體,基體組織中的碳化物磨損過程凸出被剝落,也加速了金屬表面犁溝的形成。凹坑磨粒磨損的特征為: 磨損表面有月牙形凹坑,并夾帶有較短而淺的無規(guī)則方向的溝紋。形成此磨損的原因為: 磨粒在金屬表面滾動運動或彈跳壓入金屬表面形成壓痕凹坑,有些小凹坑是碳化物剝落留下的空穴。盾構(gòu)機刀具因材質(zhì)特殊、制造工藝復雜,目前世界上只有少數(shù)幾家企業(yè)能夠制造。黑龍江盾構(gòu)刀具哪家可靠
盾構(gòu)刀盤設計是盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù),采用合適的刀盤類型是盾構(gòu)順利施工的關(guān)鍵因素。廣西大型盾構(gòu)刀具哪家好
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)。廣西大型盾構(gòu)刀具哪家好