長期以來,盾構機刀具因材質特殊、制造工藝復雜,目前世界上只有少數幾家企業能夠制造。盾構機刀具屬于易損件,需經常更換,國外進口刀具價格昂貴,且制作周期較長。國內盾構機刀具發展較晚,無論是刀具材料還是刀具設計都與國外有一定的差距,因此這也制約了我國盾構機產業的發展。 在施工前,需要對工程地質結構進行系統、全方面的勘察,并確定施工的重難點,掌握特殊地質結構對盾構刀具的影響,挖掘到特殊地質結構時,立即停機,更換刀具。 盾構刀具氣密性的檢查:滾刀的氣密性是檢驗密封效果的指標。氣密性不好,會導致滾刀潤滑油泄漏,較終導致刀具軸承損壞。刀具維修(無論刀具采用解體或不解體維修)裝配完成后,對總成內部加壓氣體0.3MPa,保持此壓力10min,通過觀察氣壓表指針對數據來檢測刀具的密封性能,較后對刀具加(或更換)齒輪油。盾構刀滾刀圈具有良好的抗退火性和材料的熱穩定性。盾構的掘進刀具一般可分為滾刀、切刀、周邊刮刀。江蘇微型盾構刀具咨詢
盾構刀具的刀具種類和切削原理: 先行刀(超前刀) 先行刀是先行切削土體的刀具,超前切刀布置。先行刀在設計中主要考慮與其它刀具組合協同工作。先行刀在切刀切削土體之前先行切削土體,將土體切割分塊,為切刀創造良好的切削條件。先行刀的切削寬度一般比切刀窄,切削效率較高。采用先行刀,可明顯增加切削土體的流動性,較大降低切刀的扭矩,提高切刀的切削效率,減少切刀的磨耗。在松散體地層,尤其是砂卵石地層先行刀的使用效果十分明顯。 貝型刀 貝型刀實質上是超前刀,盾構機穿越砂卵石地層,特別是大粒徑砂卵石地層時,若采用滾刀型刀具,因土體屑松散體,在滾刀掘進擠壓下會產生較大變形,較大降低滾刀的切削效果,有時甚至喪失切削破碎能力。將其布置在刀盤盤圈前端面,專門于切削砂卵石。江蘇微型盾構刀具咨詢盾構掘進機滾刀主要是盤形滾刀,盤形滾刀又有 單刃、雙刃和多刃。
盾構刀具失效的方式主要分為以下幾個方面:刮刀(齒刀)的失效:正常磨損刮刀刀刃崩裂:在硬巖掘進中,滾刀磨損太大, 刮刀直接切割未經滾刀破碎的硬巖;在硬巖中掘 進時,轉速太快,突遇硬巖,沖擊造成刀刃崩 裂;在硬巖掘進中,進刀太深等原因造成刀刃崩 裂。 刮刀刀體斷裂:刀體本身的強度和韌性不夠;進 刀太深。 刮刀掉齒:合金刀齒的焊接工藝不過關;刮刀突 遇硬巖。 滾刀的失效形式主要是刀圈磨損,也有軸承、 密封早期失效、刀圈斷裂現象。 刀圈的正常磨損 非均勻磨損(偏磨和弦磨) 滾刀刀圈周邊各部位的磨損程度不一致,有單邊 偏磨和多邊偏磨。單邊偏磨一般是滾刀不轉造成 的,多邊偏磨則是滾刀時轉時不轉造成的,造成 滾刀不能連續轉動的原因除刀具制造方面外,主 要和地層及刀具配置、盾構操作有關。 刀圈崩塊、斷裂 滾刀刀圈在掘進過程中刃口位置崩塊、開裂甚至 從刀體脫落。這和刀圈制造技術、地層條件和應 用都有關系,要區分分析。 軸承或密封損壞: 軸承是刀具上的一種重要組件,對刀具掘進運轉 的可靠性和刀具的消耗具有特別重要的影響。 正常使用狀態下,大部分刀具軸承的壽命可達到 900小時左右。
盾構機在城市地鐵、鐵路公路交通、能源輸送、地下通道等重大工程中的應用日益普遍,具有開挖速度快、施工質量高、勞動強度低、經濟、環保等優點。作為盾構機關鍵部件之一的盾構刀具相當于盾構機的牙齒,是實現盾構機掘進功能的主要部件。國內盾構刀具產業經過近二十年的發展,在刀具材料、刀具集成制造等方面獲得重要的技術突破,目前基本實現了盾構刀具的國產化,并形成了一定產業化規模,可滿足市場上各種進口及國產盾構機的刀具需求。從盾構刀具的應用、設計開發、產業發展等方面對我國盾構刀具產業現狀進行了評述,并指出未來五年中國基礎設施建設仍處于高速發展階段,盾構市場前景廣闊,要做大做強盾構刀具產業,必須加強自主創新、突破關鍵技術,實現智能化制造。盾構刀盤刀具樣機整體性能優良,工作可靠。
盾構刀具的國產化: 在生產工藝上,我們采用整體鍛壓,整體熱處理的優化加工工藝,使產品具有更高的可靠性和良好的切割性能。同時,為提高刀具的耐磨性能,在刀具合金周圍及刀具在正常使用過程中極易磨損的部位加焊高的強度合金耐磨堆焊層。另外,盾構刀具在機械加工完成后,出廠時每件都進行耐壓測試,較大限度的保證出廠產品的合金焊接性能。 盾構機刀盤刀具樣機具有寬泛的地質適應能力,具有足夠的強度、剛度和穩定性,能很好地協調穩定開挖面與排碴效率兩者之間的關系;采用國產耐磨材料及熱處理工藝研制的盾構刀具,對土體具有良好的切削性能,可適應不同地層的變化,耐磨性及強韌性良好。盾構刀盤刀具樣機整體性能優良,工作可靠。在刀具合金周圍及刀具在使用過程中極易磨損的部位加焊合金耐磨堆焊層。盾構機刀具是盾構機破巖掘進的關鍵部件,在掘進中容易損壞、要經常更換。河北大型盾構刀具生產廠家
近3年來,盾構國產刀具取得了重大技術突破。江蘇微型盾構刀具咨詢
盾構機作為城市地下軌道建設不可或缺的裝備,正朝著更全方面、更智能化方向發展。針對不同地質條件,對盾構機刀具選用進行研究分析,使盾構機刀盤具有更強的適應性和經濟性,也為今后盾構機的研發設計及盾構隧道施工提供參考依據。 每一個城市都有其特定地質條件,城市地下空間開發與地質及水文條件密不可分。隧道施工會針對地質條件選擇具有針對性的盾構機,以確保施工安全性與經濟性。刀盤刀具作為盾構機上的關鍵部件,其設計選型要求會更高、更嚴謹。因此需要結合已有的設計及國內施工經驗,在不同地質條件下刀具選用情況。江蘇微型盾構刀具咨詢