盾构掘进机破岩刀具.pptx

会计学1盾构机刀具的类型和破岩机理1.1盾构机刀具常用(chánɡyònɡ)类型目前使用的刀具一般分为两大类:刮削刀具、滚动刀具刮削刀具(刮刀、割刀)刮削刀具是指只随刀盘转动而没有自转的破岩刀具，刮削刀具的种类繁多，目前盾构掘进机上常用(chánɡyònɡ)的刮削刀具类有边刮刀、刮刀、切刀、齿刀、先行刀、仿形刀、刮板等。滚动刀具(滚刀)滚动刀具是指不仅随刀盘转动，还同时作自转运动的破岩刀具。根据刀刃的形状滚刀可分为：齿形滚刀（钢齿和球齿）、盘形滚刀（钢刀圈滚刀和球齿刀圈滚刀）。见图根据安装位置滚刀可分为：正滚刀、中心滚刀、边滚刀、扩孔滚刀。目前盾构掘进机滚刀主要是盘形滚刀，盘形滚刀又有单刃、双刃和多刃。///1.2刀具破岩机理刮削类刀具的工作原理在刀盘推力的作用下，刮刀嵌如岩渣或岩层中，刀盘带动刀具转动时刮削岩层，在掌子面形成一环环犁沟，特点是效率高，刀盘转动阻力大。在软土地层或滚刀破碎后的渣土通过刮刀进行开挖，渣土随刮刀正面进入(jìnrù)渣槽，因此刮刀既具有切削的功能也具有装载的功能。盘形滚刀工作原理(yuánlǐ)刀盘在纵向油缸施加的推力作用下，使其上的盘形滚刀压入岩石；刀盘在旋转装置的驱动下带动滚刀绕刀盘中心轴公转，同时各滚刀还绕各自的刀轴自转，使滚刀在岩面上连续滚压。刀盘施加给刀圈推力和滚动力（转矩），推力使刀圈压入岩体，滚动力使刀圈滚压岩体。通过滚刀对岩体的挤压和剪切使岩体发生破碎，在岩面上切出一系列的同心圆（见图）。各类刀具的主要(zhǔyào)破岩机理2．盾构机滚刀(ɡǔndāo)的结构滚刀(ɡǔndāo)结构如图所示。它们主要由刀圈、刀体(套)、刀轴、轴承、金属浮动密封环、刀盖(座)及联接螺栓等件组成。2．1滚刀的内部结构滚刀的内部结构是保证滚刀工作时正常旋转(xuánzhuǎn)的关键，通常是由轴承、密封、润滑油脂组成。根据刀具的发展，大体经历了三个阶段，即有三种结构。2．2刀具安装结构(jiégòu)安装结构(jiégòu)是为了把滚刀即方便又可靠的安装在刀盘上。常用的安装形式有如下几种。/2．3刀具刀刃结构(jiégòu)形状刀刃是用来破岩的，通常有齿形和盘形两大类，每一类往往又有多种不同的刀刃形状。如下图.//3.盘型滚刀的材料(cáiliào)和性能常用(chánɡyònɡ)刀圈材料成分各国工具钢材料(cáiliào)标准比较国外刀圈性能(xìngnéng)表23.2刀具密封装置：
密封是保证滚刀内腔的润滑剂不漏出并防止外来物进入，对保证轴承正常工作和延长工作寿命是十分重要的。采用金属浮动密封环密封。
金属浮动密封环密封属于机械端面密封的一种，这种密封在均匀载荷、润滑优良的条件下试验寿命高达5000h。由于滚刀作业受力的复杂多变、使用环境恶劣，有一定的外部介质压力等，使用寿命会降低很多，但还是能满足滚刀使用要求的。
这种密封由两个啮合的金属密封环和两个富有弹性的复合橡胶(xiàngjiāo)密封圈组成。具有浮动能力，可补偿装配端间隙或防止偏斜。金属密封环是密封装置中的主要零件，其结构及质量的好坏起决定性作用。金属密封环采用高硬度的耐磨高铬钼的铸铁材料，硬度HRC60-65，工作表面粗糙度Ra≤0.1um，表面平面度≤0.0015mm。
这种金属密封环其特点如下：
⑴采用4度导油斜面及大曲率半径球面环与平面环结构，有利于形成油膜,以保证轴承润滑油不泄漏及阻止泥土进入轴承腔；
⑵采用高光洁度及硬度工作面，减少了摩擦阻力，使工作面贴合良好，提高密封性能；
（3）浮动密封环采用的复合橡胶(xiàngjiāo)0型密封圈,具有可压缩性大及回弹性好等特点。始终对金属环施加压力，让金属环工作面始终接触，保证轴承润滑油不泄漏及阻止泥土进入轴承腔，起到密封效果。滚刀(ɡǔndāo)橡胶密封件性能指标3.3刀具轴承
滚柱滚珠轴承
早期使用范围最广的刀具轴承是滚柱滚珠轴承，它用滚柱承受很高的径向载荷和冲击载荷，用滚珠承受推力，把滚刀和轴承固定在一起。滚刀体和轴起滚道的作用，两者均用优质合金钢做成，经硬化和研磨处理。由于这种刀具拆卸维修(wéixiū)不方便，在盾构掘进机滚刀上已普遍被圆锥滚子轴承代替。圆锥滚子轴承
这类轴承采用锥形滚柱和滚道，具有以下的优点：
1)能同时承受径向载荷和轴向推力；
2)就相同的轴承尺寸而言，承载能力更大，相对寿命更长；
3)调节性能：不管是轴向游隙还是预加负荷，均能按设计要求达到最佳性能；
4)其锥型结构而固有的自动移油特点，能从滚道接触区域除去任何微粒沾染物，大大降低了受工作环境污染物的影响；
5)与其他类型的磙子轴承相比，因纯滚动效果(xiàoguǒ)较佳，摩擦系数减少，速度提高；
6)由于其内外滚道可分离，安装和拆卸十分简便；刀具轴承的寿命受润滑条件、装配预紧量、载荷特性、内在质量(