盾構(gòu)機刀盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于附帶鉆進或截割工具的領(lǐng)域，具體涉及一種盾構(gòu)機刀盤。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)機問世至今已有近180年的歷史，其始于英國，發(fā)展于日本、德國。近30年來，通過對土壓平衡式、泥水式盾構(gòu)機中的關(guān)鍵技術(shù)，如盾構(gòu)機的有效密封，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)機有了很快的發(fā)展。
[0003]用盾構(gòu)機進行隧洞施工具有自動化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)機施工更為經(jīng)濟合理。
[0004]盾構(gòu)機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時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)在護盾的掩護下進行。
[0005]刀盤是盾構(gòu)機的核心部件，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。現(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)致刀盤體磨損嚴重；2.在盾構(gòu)的過程中，滾刀與刮板、刮刀同時接觸巖層，導(dǎo)致刀盤體上的刮板、刮刀磨損快。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明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)機刀盤。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案如下:
盾構(gòu)機刀盤，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。
[0008]采用上述技術(shù)方案時，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。
[0009]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，有效地加強了刀盤體表面強度，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，這樣就會減緩刮板、刮刀的磨損。
[0010]優(yōu)選方案1，對基礎(chǔ)方案的進一步優(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為斜向的，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。
[0011]優(yōu)選方案2，對基礎(chǔ)方案的進一步優(yōu)化，所述刀盤體的開口率為40%?45%。上述開口率相對較大，能避免泥餅堵塞刀盤體。
[0012]優(yōu)選方案3，對基礎(chǔ)方案，優(yōu)選方案1、2任一項的進一步優(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。
[0013]優(yōu)選方案2，對基礎(chǔ)方案，優(yōu)選方案1、2任一項的進一步優(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要求。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
圖1是本發(fā)明盾構(gòu)機刀盤實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
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。
[0016]如圖1所示，一種盾構(gòu)機刀盤，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I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I的盤面邊緣布置，邊刀6采用通用型滾刀，刀盤體I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的每個單元為菱形形狀，其中菱形的其中一個內(nèi)角為15?30°，本實施例選用20°，菱形兩個20°內(nèi)角的連線與刀盤體I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。
[0017]邊刀6與刀盤體I的盤面形成的傾角為70°。邊刀6與刀盤體I的盤面形成的傾角，邊刀6作用在土層或巖層的力的方向為斜向的，更容易將土層或巖層破開；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。
[0018]刀盤體I的開口率為42%。上述開口率相對較大，能避免泥餅堵塞刀盤體I。
[0019]具體工作流程:
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I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的每個單元為菱形形狀，本實施例中，菱形的其中一個內(nèi)角選用20°，菱形兩個20°內(nèi)角的連線與刀盤體I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，能對土層和巖層施加力，有助于劈開土層或巖層；同時安裝在刀盤體I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I連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而盾構(gòu)出隧道。
[0020]以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應(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】
1.盾構(gòu)機刀盤，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任一項所述的盾構(gòu)機刀盤，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任一項所述的盾構(gòu)機刀盤，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】本發(fā)明公開了一種盾構(gòu)機刀盤，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。本申請的盾構(gòu)機刀盤能延緩刀盤體、刮板和刮刀磨損。
【IPC分類】E21D9/08
【公開號】CN105114087
【申請?zhí)枴緾N201510535836
【發(fā)明人】丁麗霞
【申請人】重慶市騰瀚工貿(mào)有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月28日