目前盾构刀具磨损检测技术分为液压检测、气体检测、掘进参数分析法和电气检测法。液压检测和气体检测只能用于磨损量极限检测:只有当磨损量达到设计值时才能够检测到压力下降,或者是刺激性气体。这两种方法无法准确判断是哪把刀具出现过度磨损,液压法油管数量受盾构中心回转体尺寸影响较大,在土压盾构和泥水盾构中,气体检测法使用效果并不理想。掘进参数分析法和电气检测法可用于连续检测。使用掘进参数分析法对磨损系数和单一掘进参数之间的关系进行了初步分析,但检测结果准确性不高。超声波检测技术是电气检测法中一种主要的方法。超声波检测方法能够实现在线连续检测,可以实现多点检测,是一种普遍使用的无损检测技术。切削刀是盾构切削开挖面土体的主刀具。珠海盾构刀具报价
由于盾构刀具的工作条件非常苛刻,因此应分别对盾构刀具的材料和制造工艺进行研究,以提高国产盾构刀具的质量和市场占有率。另外,还应对不同地层情况下刀具的磨损失效机理进行分析,为盾构刀具的选型、选材和制造工艺提供理论指导。 盾构刀具关键技术及发展: 2011 年,国家科技部将“盾构刀具集成制造技术及其产业化技术”列入“十二五”科技支撑计划,近3年来,盾构国产刀具取得了重大技术突破。主要表现在新研制的滚刀刀圈表面硬度≥60 HRC,心部冲击韧性≥15 J/cm2,滚刀轴承装配精度同轴度达到0. 01mm。新开发的硬质合金齿刀、切刀,刀体采用合金工具钢制造,硬度大于 HRC32; 耐磨堆焊采用等离子堆焊与保护气体焊接,表面硬度大于 HRC62; 焊接采用中高频焊机,银钎焊料焊接,破坏性焊接强度检测与超声波无损检测相结合,有效保证了焊接质量。广州盾构刀具供应商盾构刀具的结构、材料及其在刀盘上的数量和位置关系直接影响到掘进速度和使用寿命。
影响盾构机工作的因素较多,盾构机刀盘扭矩系数是盾构机设计的一个重要参数,除此以外,刀盘刀具的外形和刀具布置也是重要一个因素。盾构刀具的 布置和刀具外形在盾构机设计中是非常重要的内容。刀具布置方式及刀具外形是否适合 应用工程的地质条件,直接影响盾构机的切削效果、出土状况和掘进速度。刀具布置对于全断面切削的辐条式刀盘,从盾构机的发展历史看,刀具布置有两种方式:一种为刀 具整体连续排列方式,因其切削阻力较大,盾构机密封舱内土体流动性差,现已很少使用,偶 然在切削阻力小的淤泥质地层中采用;第二种为刀具牙型交错连续排列方式,因其切削阻力小、切削效率高、密封舱内土体流动性好和易搅拌而被普遍使用。目前世 界上基本均采用牙型交错连 续排列方式。我集团公司采购的盾构机,其刀具布置就是采用该方式。 根据北京市地铁隧道施工中可能碰到的三种主要地质条件,刀具布置时应按照牙型交错连续 排列的原理, 确保盾构机刀具的切削轨迹布满开挖全断面; 另针对不同切削要求(包括不同地质的 要求),需设置切削刀、超前刀、盘圈贝型刀、鱼尾刀、仿型刀等几种刀具。
盾构刀具失效的方式主要分为以下几个方面:刮刀(齿刀)的失效:正常磨损刮刀刀刃崩裂:在硬岩掘进中,滚刀磨损太大, 刮刀直接切割未经滚刀破碎的硬岩;在硬岩中掘 进时,转速太快,突遇硬岩,冲击造成刀刃崩 裂;在硬岩掘进中,进刀太深等原因造成刀刃崩 裂。 刮刀刀体断裂:刀体本身的强度和韧性不够;进 刀太深。 刮刀掉齿:合金刀齿的焊接工艺不过关;刮刀突 遇硬岩。 滚刀的失效形式主要是刀圈磨损,也有轴承、 密封早期失效、刀圈断裂现象。 刀圈的正常磨损 非均匀磨损(偏磨和弦磨) 滚刀刀圈周边各部位的磨损程度不一致,有单边 偏磨和多边偏磨。单边偏磨一般是滚刀不转造成 的,多边偏磨则是滚刀时转时不转造成的,造成 滚刀不能连续转动的原因除刀具制造方面外,主 要和地层及刀具配置、盾构操作有关。 刀圈崩块、断裂 滚刀刀圈在掘进过程中刃口位置崩块、开裂甚至 从刀体脱落。这和刀圈制造技术、地层条件和应 用都有关系,要区分分析。 轴承或密封损坏: 轴承是刀具上的一种重要组件,对刀具掘进运转 的可靠性和刀具的消耗具有特别重要的影响。 正常使用状态下,大部分刀具轴承的寿命可达到 900小时左右。盾构是一种专门用于开挖地下隧道的大型成套施工设备。
盾构刀具破岩机理: 刮削类刀具的工作原理: 在刀盘推力的作用下,刮刀嵌入岩渣或岩层中,刀盘带动刀具转动时刮削岩层,在掌子面形成一环环犁沟。其特点是效率高,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行开挖,渣土随刮刀正面进入渣槽,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 刀盘在推进油缸施加的推力作用下,使盘形滚刀压入岩石; 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。在使用前需要对刀具的启动扭矩进行全方面系统的检测,合理调整扭矩。湛江微型盾构刀具都有哪些
盾构刀具所用的刀圈为整体结构,它直接与岩石接触,是刀盘系统乃至总机集成中重要的零部件之一。珠海盾构刀具报价
随着城市地铁轨道路网的延伸,盾构不只需穿越常见的软地层,同时还需在部分硬岩地段中通过,因此,在刀具选择上既要考虑在软岩中开挖的需要,也要考虑在硬岩中的要求。 盾构所使用的破岩滚刀与切削刀相比,具有破岩效率高、比能低和刀具磨损量小的特点。安装在刀盘上的盘形滚刀在千斤顶作用下紧压在岩面上,随着刀盘的旋转,一方面绕刀盘中心轴公转,另一方面绕自身轴线自转。滚刀在刀盘推力及转矩作用下,在掌子面上切出一系列同心圆沟槽。当推力超过岩石强度时,盘形滚刀刀尖下的岩石被破碎,刀尖贯入岩石,形成压碎区和放射状裂纹;进一步加压,在滚刀间距满足一定条件时,相邻滚刀间岩石内的裂纹延伸并贯通,较终形成岩石碎片而崩落。先行刀一般安装在辐条中间的刀箱中,采用背装式,可以从土仓中进行更换。珠海盾构刀具报价