[实用新型]一种盾构机双盘形中心滚刀

说明书

技术领域

本实用新型涉及滚刀，尤其是一种盾构机双盘形中心滚刀。

背景技术

随着我国经济建设的高速发展，以地铁为代表的隧道工程建设事业正蓬勃兴起，如地下仓库、水利洞函，公路、铁路隧道、矿井巷道等大型隧洞工程建设越来越多。盾构机施工法在隧洞建设中得到广泛的应用，盘形滚刀是盾构机上用于切削岩石和土层的专用刀具，它安装在刀盘上且在隧道施工时盘形滚刀刀圈被贯入岩石土层中，同时刀盘在旋转装置驱动下带动盘形滚刀实现公转和自转，使滚刀在岩石土层上连续滚压，完成对岩石土层的连续切削和破碎，因此盘形滚刀，在施工过程中承受的载荷随地层的变化而变化，对地质条件的变化具有很高的敏感性，因此刀具寿命的长短和对地质条件的适应性成为影响盾构机施工效率的重要因素之一。盾构机刀具一般可分为正滚刀、中心滚刀、刮刀、切刀、先行刀和保护刀等。在刀盘回转中心部位安装的滚刀称为中心滚刀，由于中心滚刀位置特殊，受力极为复杂，特别是硬岩地层掘进时最易造成刀体窜动、轴承碎裂或偏磨损坏现象，使用寿命短。

目前，国内、外盾构机盘形中心滚刀还多采用17″盘形中心滚刀，其结构方式一般为在一根刀轴上将其上所安装的零件从一端穿入装配的方式制造，滚刀两端密封及扭矩不能单独调整，使用中轴承和刀体极易窜动，发生轴承损坏密封失效漏油导致刀具提前失效等缺点。

鉴于上述原因，盾构机的盘形中心滚刀需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种盾构机双盘形中心滚刀，刀圈硬度达到HRC55-58，抗拉强度达到2000MPa，耐磨、耐用；避免刀体窜动、轴承碎裂或偏磨损坏现象，防止密封失效漏油导致刀具提前失效；延长了使用寿命，提高了工作效率；调整更换方便、快捷，滚刀两端的密封与扭矩能单独调整。

本实用新型为了实现上述目的，采用如下的技术方案：一种盾构机双盘形中心滚刀，是由：端盖，刀轴，刀体，刀圈，双面刀盖，带密封的轴承外套，轴承内套滚动体，连接螺钉构成；圆柱形的刀轴两端设置端盖，刀轴的中部设置双面刀盖，双面刀盖与两个端盖之间分别设置圆环形的刀体；两个刀体的外周分别设置圆盘形的刀圈；

每个刀体内并列对称设置两个带密封的轴承外套，每个带密封的轴承外套内对应设置轴承内套滚动体，轴承内套滚动体内同轴设置刀轴；刀轴与两端的端盖之间对应预留孔，孔中设置连接螺钉。

所述的刀轴在中间部位设置台阶，双面刀盖的中间孔内设置台阶，刀轴的台阶与双面刀盖的台阶对应设置。

本实用新型的工艺流程是：本实用新型是盾构机掘进的一个关键部件，直接作用于岩石掌子面，通过盾构机刀盘的连续旋转，使盘形中心滚刀连续不断的切入掌子面，实现连续的掘进作业。本实用新型是由一组零件经组合而成的，其实施方法是：先把各个零件按照设计技术要求分别加工好经检验合格后，再经装配调试而成。其具体过程如下：

<1>刀轴的制造；刀轴材料选用中碳铬、钼合金钢，先经过锻造制成毛坯、然后经机械粗加工、再经过适当的热处理，最后按照专门设计的图纸进行机械精加工，经检验合格待装配；

<2>端盖的制造；两个端盖的材料选用中碳铬、钼合金钢，先经过锻造制成毛坯、然后经机械粗加工、再经过适当的热处理，最后按照专门设计的图纸进行机械精加工，经检验合格待装配；

<3>刀体的制造；刀体材料选用中碳铬、铝合金钢，先经过锻造制成毛坯、然后经机械粗加工、再经过适当的热处理，最后按照专门设计的图纸技术要求进行机械精加工，经检验合格待装配；

<4>刀圈的制造；刀圈是主要切削岩石掌子面的关键零件，其材料的主要成分包括：C、Mn、Cr、Mo、Si、V及少量的平衡Fe元素和其它一些微量元素组成，其制造过程方法是：将上述材料在温度为1600℃的冶炼炉中熔炼制成钢锭，而后根据刀圈需要进行下料，然后用锻模进行模锻制成刀圈毛坯，再将毛坯进行完全退火处理，在退火时应将工件放置炉内，加热至870℃，而后在炉内保温4小时，然后再以2°/min的速度缓慢降温，当温度降至730℃时，再保温2小时后仍以2℃/min的速度缓慢降温，当刀圈毛坯温度降为400℃时，将工件移到炉外大气中继续冷却到常温状态。