[实用新型]一种盾构机刮刀

说明书

技术领域

本实用新型属于地下工程应用中的盾构刀具技术领域，具体涉及一种新型盾构机刮刀。

背景技术

在地下工程领域，盾构法施工的应用越来越广泛。盾构工法在硬岩段的隧道掘进应用广泛。地下工程中的盾构机体积庞大、重量大，地下工作空间有限，工作时盾构机刀盘旋转带动其上各种刀具完成对土体的开挖。盾构刀盘、刀具是直接与岩屑、岩石接触的零件，易磨损而需要及时更换。盾构机刀盘及其上的刀具分为滚刀和切削刀，切削刀又分为刮刀、滚刀及先行刀等。其中，刮刀的质量又直接影响到盾构机的切削效果及掘进速度。这就要求盾构刀盘、刀具，特别是刮刀具有很高的耐磨性。

传统的盾构机刮刀包括刮刀刀体、位于刀体端部的硬质合金刀片和位于刀体背面的硬质合金刮片。在使用过程中反映出的问题为：刮刀背面的硬质合金刮片因耐磨性差，容易出现磨平的现象，从而需要频繁更换新的盾构机刮刀，耗费大量人力、财力和物力，造成使用成本较高。因此，迫切需要研制一种超耐磨的盾构机刮刀来解决当前面临的问题。

实用新型内容

为了从根本上解决问题，本实用新型根据盾构机刮刀的常见失效形式和受力分析，提供了一种具有高耐磨性能的盾构机刮刀及使用上述盾构机刮刀的盾构机刀盘。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种盾构机刮刀，包括刮刀刀体、位于刀体端部的硬质合金刀片和位于刀体背面的硬质合金刮片，其中，所述硬质合金刮片表面均匀开设有若干平行排列的凹槽，凹槽内嵌入固定有耐磨片，且耐磨片上部凸出硬质合金刮片表面；所述耐磨片包括聚晶金刚石片和/或聚晶金刚石复合片，所述聚晶金刚石复合片由位于下部的硬质合金衬底层和位于上部的聚晶金刚石层构成。

具体的，所述耐磨片为圆柱体形，或耐磨片的下部为圆柱体形、上部为圆锥体形。

所述耐磨片的轴向方向与硬质合金刮片表面相垂直。

所述耐磨片的直径为6－25mm，轴向长度为6－20mm。

所述耐磨片上部凸出硬质合金刮片表面的高度小于耐磨片轴向长度的一半。

一种使用上述盾构机刮刀的盾构机刀盘。

所述的聚晶金刚石是由无数微小的金刚石颗粒和粘结剂混合后在高温高压下烧结制成，具有高耐磨性特点。聚晶金刚石复合片是由金刚石颗粒和粘结剂混合组成的聚晶金刚石层和硬质合金衬底层在高温高压下烧结制成的，具有高强度、高硬度、高耐磨性的特点。

与传统的盾构机刮刀及刀盘相比，本实用新型的有益效果：

通过在刀体背面开设凹槽，并在凹槽内固定镶嵌材质为聚晶金刚石和/或聚晶金刚石复合材料的耐磨片，大大增加了盾构机刮刀的耐磨性，尤其是刮刀刀体背面的耐磨性，减少了刀体的更换次数，进而降低施工成本，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型所述盾构机刮刀的结构示意图；

图2为图1中的耐磨片在硬质合金刮片表面的分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不限于此。

实施例1

如图1和2所示，一种盾构机刮刀，包括设有安装孔11的刮刀刀体1（安装孔11用以将刀体1安装于刀盘上）、位于刀体1端部的硬质合金刀片13和位于刀体1背面的硬质合金刮片12，其中，所述硬质合金刮片12表面均匀开设有若干平行排列的凹槽，凹槽内嵌入固定有耐磨片，且耐磨片上部凸出硬质合金刮片12表面。所述耐磨片包括聚晶金刚石片2和聚晶金刚石复合片3，聚晶金刚石片2和聚晶金刚石复合片3平行间隔嵌入凹槽内。所述聚晶金刚石复合片3由位于下部的硬质合金衬底层和位于上部的聚晶金刚石层构成。

其中，耐磨片（即聚晶金刚石片2和聚晶金刚石复合片3）为圆柱体形。聚晶金刚石片2和聚晶金刚石复合片3的轴向方向与硬质合金刮片12表面相垂直。为便于制造，上述聚晶金刚石片2和聚晶金刚石复合片3的直径为6－25mm，轴向长度为6－20mm。耐磨片上部凸出硬质合金刮片12表面的高度小于耐磨片轴向长度的一半。一种使用上述盾构机刮刀的盾构机刀盘。

本实用新型通过在刀体背面固定镶嵌材质为聚晶金刚石和聚晶金刚石复合材料的耐磨片，大大增加了盾构机刮刀的耐磨性，尤其是刮刀刀体背面的耐磨性，减少了刀体的更换次数，降低施工成本，提高工作效率。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。