本實(shí)用新型涉及隧道掘進(jìn)設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀刀圈。

背景技術(shù)：

全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)(簡(jiǎn)稱隧道掘進(jìn)機(jī)或TBM)用于水利水電隧洞、鐵路公路交通隧道、煤礦巷道及城市地下鐵道全斷面施工的大型機(jī)械裝備，是我國(guó)裝備制造業(yè)的標(biāo)志性產(chǎn)品，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高，目前國(guó)際上只有歐美、日本等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的企業(yè)具有設(shè)計(jì)能力。隨著我國(guó)隧道和城市地下交通建設(shè)的發(fā)展，由于其安全、快速、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)隧道掘進(jìn)機(jī)的數(shù)量需求不僅非常大而且非常迫切。而隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)制造在國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，因此加速發(fā)展我國(guó)隧道掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化勢(shì)在必行。

刀盤是隧道掘進(jìn)機(jī)的關(guān)鍵部件，具有開(kāi)挖、穩(wěn)定掌子面、攪拌渣土等功能，而盤形滾刀刀圈是刀盤上配置的主要破巖刀具，對(duì)提高隧道掘進(jìn)機(jī)破巖能力和掘進(jìn)效率、降低挖掘成本具有重要意義，是影響隧道掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)性能的決定性因素，滾刀工況惡劣，屬于易損件，施工中，每天停3-4小時(shí)，檢查刀圈的使用情況，出現(xiàn)異?，F(xiàn)象或刀圈半徑磨損25mm以上則需要更換刀圈，刀圈依賴進(jìn)口，采購(gòu)時(shí)間長(zhǎng)，價(jià)格昂貴，對(duì)隧道施工工期和施工成本有很大影響，據(jù)統(tǒng)計(jì)，施工中因?yàn)榈度δp而更換的刀圈數(shù)量達(dá)80％，滾刀的檢測(cè)維修更換所花費(fèi)的時(shí)間占工期的1/3左右，刀具成本占整個(gè)工程成本的1/3左右。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀刀圈，以解決現(xiàn)有技術(shù)中刀圈使用成本高、易磨損的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案：

一種隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀刀圈，包括外刀圈、內(nèi)刀體和主軸，內(nèi)刀體與主軸過(guò)盈連接，內(nèi)刀體、外刀圈通過(guò)圓柱銷連接。

進(jìn)一步的，圓柱銷外設(shè)置有圓柱銷外套；

進(jìn)一步的，圓柱銷采用普通圓柱銷或外螺紋圓柱銷；

進(jìn)一步的，內(nèi)刀體采用合金工具鋼；

進(jìn)一步的，外刀圈采用鎢鈷類硬質(zhì)合金；

進(jìn)一步的，外刀圈刀尖頂部為圓弧形，刀刃夾角的角度為28-30度；

本實(shí)用新型隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀刀圈的加工方法，包括以下步驟：

第一步，將內(nèi)刀體與主軸通過(guò)過(guò)盈配合安裝在一起；

第二步，在外刀圈上加工對(duì)稱的通孔Ⅰ；

第三步，加工圓柱銷外套，圓柱銷外套的外徑與外刀圈通孔Ⅰ為過(guò)盈配合；

第四步，將圓柱銷外套壓入通孔Ⅰ中；

第五步，在圓柱銷外套和內(nèi)刀體上同時(shí)鉆孔，并留出余量，以便最后鉸孔，在鉸好的通孔Ⅱ中壓入圓柱銷，通過(guò)圓柱銷將內(nèi)刀體和外刀圈連接為一體，圓柱銷與通孔Ⅱ?yàn)檫^(guò)盈配合。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：本實(shí)用新型的刀圈分為兩層，外刀圈采用鎢鈷類硬質(zhì)合金，耐磨性大大提高，由于硬質(zhì)合金價(jià)格較高，因此內(nèi)刀體仍采用合金工具鋼大大降低了制造成本和使用成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A處局部放大圖；

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：1、外刀圈；2、內(nèi)刀體；3、主軸；4、圓柱銷；5、圓柱銷外套。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型的隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀刀圈包括外刀圈1、內(nèi)刀體2和主軸3，內(nèi)刀體與主軸過(guò)盈連接，內(nèi)刀體、外刀圈通過(guò)圓柱銷4連接，圓柱銷可以采用普通圓柱銷或外螺紋圓柱銷。

如圖2所示，圓柱銷外側(cè)還設(shè)置有圓柱銷外套5，圓柱銷外套可以提高圓柱銷與外刀圈和內(nèi)刀體的連接精度，消除內(nèi)刀體與外刀圈的連接間隙，降低了外刀圈的工藝成本。

隧道掘進(jìn)機(jī)挖掘隧道時(shí)的主要工作對(duì)象是花崗巖，花崗巖的抗壓強(qiáng)度為75kg/mm²,因此刀圈對(duì)材料的要求較高，在滿足較高硬度的同時(shí)需兼顧韌性，硬質(zhì)合金的抗壓強(qiáng)度為714kg/mm²,是花崗巖的近10倍，硬質(zhì)合金材料中以鎢鈷類硬質(zhì)合金韌性為最佳，而外刀圈是整個(gè)刀圈的主要磨損部位，因此本實(shí)用新型的隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀刀圈的外刀圈采用鎢鈷類硬質(zhì)合金。

外刀圈刀尖頂部為圓弧形，刀刃夾角為28-30度，將刀圈的刀刃夾角從20度提高到28度-30度，并采用鎢鈷類硬質(zhì)合金作為外刀圈，使得整個(gè)刀圈的綜合強(qiáng)度和使用壽命提高了5倍以上。

由于刀圈半徑磨損25mm以上就需要更換刀圈，因此外刀圈是整個(gè)刀圈的主要磨損部位，由于硬質(zhì)合金價(jià)格較高，因此為了降低刀圈成本，僅外刀圈采用硬質(zhì)合金，內(nèi)刀體仍采用合金工具鋼，綜合來(lái)講，雖然整個(gè)刀圈的材料和加工成本相對(duì)提高了，但是由于其使用壽命大大提高，制造成本和使用成本還是降低了很多。

本實(shí)用新型隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀刀圈的加工方法，包括以下步驟：

第一步，將內(nèi)刀體與主軸通過(guò)過(guò)盈配合安裝在一起；

第二步，在外刀圈上加工對(duì)稱的通孔Ⅰ；

第三步，加工圓柱銷外套，圓柱銷外套的外徑與外刀圈通孔Ⅰ為過(guò)盈配合，圓柱銷外套可以提高連接的精度；

第四步，將圓柱銷外套壓入通孔Ⅰ中；

第五步，在圓柱銷外套和內(nèi)刀體上同時(shí)鉆孔，并留出余量，以便最后鉸孔，在鉸好的通孔Ⅱ中壓入圓柱銷，通過(guò)圓柱銷將內(nèi)刀體和外刀圈連接為一體，圓柱銷與通孔Ⅱ?yàn)檫^(guò)盈配合。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。