盾構(gòu)機(jī)刀盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于附帶鉆進(jìn)或截割工具的領(lǐng)域，具體涉及一種盾構(gòu)機(jī)刀盤。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)機(jī)問世至今已有近180年的歷史，其始于英國(guó)，發(fā)展于日本、德國(guó)。近30年來，通過對(duì)土壓平衡式、泥水式盾構(gòu)機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù)，如盾構(gòu)機(jī)的有效密封，確保開挖面的穩(wěn)定、控制地表隆起及塌陷在規(guī)定范圍之內(nèi)，刀具的使用壽命以及在密封條件下的刀具更換，對(duì)一些惡劣地質(zhì)如高水壓條件的處理技術(shù)等方面的探索和研究解決，使盾構(gòu)機(jī)有了很快的發(fā)展。
[0003]用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧洞施工具有自動(dòng)化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時(shí)可控制地面沉降、減少對(duì)地面建筑物的影響和在水下開挖時(shí)不影響水面交通等特點(diǎn)，在隧洞洞線較長(zhǎng)、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)機(jī)施工更為經(jīng)濟(jì)合理。
[0004]盾構(gòu)機(jī)的基本工作原理就是一個(gè)圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進(jìn)邊對(duì)土壤進(jìn)行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護(hù)盾，它對(duì)挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時(shí)支撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時(shí)還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業(yè)在護(hù)盾的掩護(hù)下進(jìn)行。
[0005]刀盤是盾構(gòu)機(jī)的核心部件，刀盤上通常包括刀盤體、刀具和泡沫管路等，刀盤體由鋼結(jié)構(gòu)焊接而成，刀具有滾刀、切刀和刮刀等?，F(xiàn)有的刀盤仍然存在一些問題:1.由于刀盤體與巖層擠壓、摩擦作用力較大，導(dǎo)致刀盤體磨損嚴(yán)重；2.在盾構(gòu)的過程中，滾刀與刮板、刮刀同時(shí)接觸巖層，導(dǎo)致刀盤體上的刮板、刮刀磨損快。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種延緩刀盤體、刮板和刮刀磨損的盾構(gòu)機(jī)刀盤。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的基礎(chǔ)方案如下:
[0008]盾構(gòu)機(jī)刀盤，包括刀盤體、滾刀、邊刀、刮刀和刮板，所述滾刀包括安裝在刀盤體上的中心滾刀和正滾刀，所述刮刀、刮板和邊刀沿刀盤體的盤面邊緣布置，所述刀盤體的外表面設(shè)有呈網(wǎng)格狀的耐磨硬質(zhì)合金層，所述中心滾刀和正滾刀伸出量為160?175mm，所述刮板、刮刀伸出量為120?135mm。
[0009]采用上述技術(shù)方案時(shí)，在盾構(gòu)的過程中，刀盤旋轉(zhuǎn)并擠壓土層或巖層，由于中心滾刀、正滾刀和邊刀設(shè)置在刀盤體上，中心滾刀、正滾刀和邊刀在土層或巖層表面施力，并將其劈開，同時(shí)安裝在刀盤體的盤面邊緣的刮刀、刮板將劈開的土層或巖層刮下，刀盤體連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而盾構(gòu)出隧道。
[0010]本方案的技術(shù)效果:在本方案中，由于刀盤體的外表面設(shè)有呈網(wǎng)格狀的耐磨硬質(zhì)合金層，有效地加強(qiáng)了刀盤體表面強(qiáng)度，減緩刀盤體與巖層擠壓、摩擦產(chǎn)生的磨損，而且耐磨硬質(zhì)合金層呈網(wǎng)格狀，耐磨硬質(zhì)合金層本身能形成若干的刀具，能對(duì)土層和巖層施加力，有助于劈開土層或巖層；另外，中心滾刀和正滾刀伸出量為160?175mm，所述刮板、刮刀伸出量為120?135mm，在盾構(gòu)的過程中，中心滾刀和正滾刀首先接觸土層或巖層，當(dāng)土層或巖層被劈開后，刮板、刮刀才接觸被劈開的土層或巖層，這樣就會(huì)減緩刮板、刮刀的磨損。
[0011]優(yōu)選方案1，對(duì)基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述邊刀與刀盤體的盤面形成的傾角為65?75°。邊刀與刀盤體的盤面形成的傾角，邊刀作用在土層或巖層的力的方向?yàn)樾毕虻?，更容易將土層或巖層破開；另外，土層或巖層施加在邊刀上的力一部分沿邊刀的軸向，一部分沿邊刀的徑向，這樣能減小安裝邊刀的軸上的載荷，減小安裝邊刀的軸發(fā)生變形。
[0012]優(yōu)選方案2，對(duì)基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述刀盤體的開口率為40%?45%。上述開口率相對(duì)較大，能避免泥餅堵塞刀盤體。
[0013]優(yōu)選方案3，對(duì)基礎(chǔ)方案，優(yōu)選方案1、2任一項(xiàng)的進(jìn)一步優(yōu)化，所述邊刀為通用型滾刀。在邊刀磨損更換后，通常尚未達(dá)到中心滾刀或正滾刀的磨損極限，可將其作為中心滾刀或正滾刀使用，提高邊刀的利用率，降低成本。
[0014]優(yōu)選方案2，對(duì)基礎(chǔ)方案，優(yōu)選方案1、2任一項(xiàng)的進(jìn)一步優(yōu)化，所述中心滾刀為雙刃滾刀，正滾刀為單刃滾刀。通常中心滾刀的安裝數(shù)量較少，采用雙刃滾刀能保證足夠的掘進(jìn)力；正滾刀設(shè)置的數(shù)量較多，采用單刃滾刀即能滿足掘進(jìn)要求。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0016]圖1是本實(shí)用新型盾構(gòu)機(jī)刀盤實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0018]說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括:刀盤體1、耐磨硬質(zhì)合金層2、中心滾刀3、正滾刀4、刮刀5、邊刀6、刮板7。
[0019]如圖1所示，一種盾構(gòu)機(jī)刀盤，包括刀盤體1、滾刀、邊刀6、刮刀5和刮板7，滾刀包括安裝在刀盤體1上的中心滾刀3和正滾刀4，刮刀5、刮板7和邊刀6沿刀盤體1的盤面邊緣布置，邊刀6采用通用型滾刀，刀盤體1的外表面設(shè)有呈網(wǎng)格狀的耐磨硬質(zhì)合金層2，耐磨硬質(zhì)合金層2采用鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金，耐磨硬質(zhì)合金層2的每個(gè)單元為菱形形狀，其中菱形的其中一個(gè)內(nèi)角為15?30°，本實(shí)施例選用20°，菱形兩個(gè)20°內(nèi)角的連線與刀盤體1在該菱形處的切線方向平行，中心滾刀3和正滾刀4伸出量為165mm，本實(shí)施例中，中心滾刀3采用雙刃滾刀，正滾刀4采用單刃滾刀，刮板7、刮刀5伸出量為125mm。
[0020]邊刀6與刀盤體1的盤面形成的傾角為70°。邊刀6與刀盤體1的盤面形成的傾角，邊刀6作用在土層或巖層的力的方向?yàn)樾毕虻模菀讓⑼翆踊驇r層破開；另外，土層或巖層施加在邊刀6上的力一部分沿邊刀6的軸向，一部分沿邊刀6的徑向，這樣能減小安裝邊刀6的軸上的載荷，減小安裝邊刀6的軸發(fā)生變形。
[0021]刀盤體1的開口率為42%。上述開口率相對(duì)較大，能避免泥餅堵塞刀盤體1。
[0022]具體工作流程:
[0023]在盾構(gòu)的過程中，刀盤旋轉(zhuǎn)并擠壓土層或巖層，由于中心滾刀3、正滾刀4和邊刀6設(shè)置在刀盤體1上，中心滾刀3、正滾刀4和邊刀6在土層或巖層表面施力，并將其劈開，耐磨硬質(zhì)合金層2呈網(wǎng)格狀，而且耐磨硬質(zhì)合金層2的每個(gè)單元為菱形形狀，本實(shí)施例中，菱形的其中一個(gè)內(nèi)角選用20°，菱形兩個(gè)20°內(nèi)角的連線與刀盤體1在該菱形處的切線方向平行，所以耐磨硬質(zhì)合金層2本身能形成若干的刀具，能對(duì)土層和巖層施加力，有助于劈開土層或巖層；同時(shí)安裝在刀盤體1的盤面邊緣的刮刀5、刮板7將劈開的土層或巖層刮下，刀盤體1連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而盾構(gòu)出隧道。
[0024]以上所述的僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的【具體實(shí)施方式】等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.盾構(gòu)機(jī)刀盤，包括刀盤體、滾刀、邊刀、刮刀和刮板，所述滾刀包括安裝在刀盤體上的中心滾刀和正滾刀，所述刮刀、刮板和邊刀沿刀盤體的盤面邊緣布置，其特征在于，所述刀盤體的外表面設(shè)有呈網(wǎng)格狀的耐磨硬質(zhì)合金層，所述中心滾刀和正滾刀伸出量為160?175mm，所述刮板、刮刀伸出量為120?135臟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)刀盤，其特征在于，所述邊刀與刀盤體的盤面形成的傾角為65?75°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)刀盤，其特征在于，所述刀盤體的開口率為40%?45%。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的盾構(gòu)機(jī)刀盤，其特征在于，所述邊刀為通用型滾刀。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的盾構(gòu)機(jī)刀盤，其特征在于，所述中心滾刀為雙刃滾刀，正滾刀為單刃滾刀。
【專利摘要】本專利申請(qǐng)公開了一種盾構(gòu)機(jī)刀盤，包括刀盤體、滾刀、邊刀、刮刀和刮板，所述滾刀包括安裝在刀盤體上的中心滾刀和正滾刀，所述刮刀、刮板和邊刀沿刀盤體的盤面邊緣布置，所述刀盤體的外表面設(shè)有呈網(wǎng)格狀的耐磨硬質(zhì)合金層，所述中心滾刀和正滾刀伸出量為160～175mm，所述刮板、刮刀伸出量為120～135mm。本申請(qǐng)的盾構(gòu)機(jī)刀盤能延緩刀盤體、刮板和刮刀磨損。
【IPC分類】E21D9/08
【公開號(hào)】CN205025468
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520656110
【發(fā)明人】丁麗霞
【申請(qǐng)人】重慶市騰瀚工貿(mào)有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日