[发明专利]一种盾构机切削刀刀头的制备方法

说明书

本发明公开了一种盾构机切削刀刀头的制备方法，包括以下步骤：1）以粗晶碳化钨粉末、钴粉末为原料，将两者直接机械混合均匀，得到复合粉末；2）在复合粉末中加入适量石蜡，混合均匀后压制成型；3）将得到的压制成型品放入压力烧结炉中进行烧结，最终得到切削刀刀头。本发明简单且有效，所制备的刀头非常实用而且使用寿命长，可以提高盾构机工作效率，实现盾构机切削刀的长距离掘进而不换刀。

技术领域

本发明涉及一种盾构机切削刀刀头的制备方法。

背景技术

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

对于盾构机而言，掘削系统对其施工效果有着决定性影响，包括掘削刀盘及其驱动系统，掘削刀盘中的刀具则为盾构机设计中极其重要的内容，直接影响到盾构机的切削效率、出土情况和掘进速度。根据盾构刀具的切削原理，刀具一般可以分为切削刀与滚刀两种，其中，切削刀是盾构机切削开挖面土体的主要刀具，盾构机向前推进的同时，切削刀随刀盘旋转对开挖面土体产生轴向剪切力和径向切削力，在刀盘的转动下，刀刃和刀头部分插入到地层内部，不断将开挖前方的土体切削下来，刀具应特别注意其耐磨蚀性能及抗冲击能力。

虽然现有的切削刀多种多样，但是在盾构机掘进隧道的过程中，很容易产生磨蚀破损或因冲击力而崩裂，刀头不可避免地会出现磨损甚至断裂，使用寿命短，也极大地影响了盾构机的工作效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种盾构机切削刀刀头的制备方法。

本发明的技术方案是：一种盾构机切削刀刀头的制备方法，包括以下步骤：1）以粗晶碳化钨粉末、钴粉末为原料，将两者直接机械混合均匀，得到复合粉末；2）在复合粉末中加入适量石蜡，混合均匀后压制成型；3）将得到的压制成型品放入压力烧结炉中进行烧结，最终得到切削刀刀头。

进一步的，本发明中，步骤1）中，碳化钨粉末粒度为5-30μm。

进一步的，本发明中，步骤3）中，烧结加热速度为90-120℃/min。

进一步的，本发明中，步骤3）中，烧结压力为50-100MPa。

本发明与现有技术相比的优点是：碳化钨的化学性质稳定，硬度较高，常用于硬质合金刀具的制备，为提高盾构机性能，可根据不同需要而采用不同粒度的碳化钨粉末，在高冲击负荷下多采用粗晶粒度碳化钨，但是其脆性较大，在纯的碳化钨粉末中掺入钴金属粉末制备刀头可以保持其硬度并降低刀头的脆性；通过在特定加热速度和烧结压力条件下的压力烧结炉中进行烧结，可以减少所制备刀头内部微裂纹，提高其抗冲击性能和抗崩性能；这种制备方法简单且有效，所制备的刀头非常实用而且使用寿命长，可以提高盾构机工作效率，实现盾构机切削刀的长距离掘进而不换刀。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

实施例一：

结合附图所示为本发明一种盾构机切削刀刀头的制备方法的具体实施方式，其主要包括以下步骤：

步骤1）：取粒度为20μm的碳化钨粉末与钴粉末直接机械混合均匀，得到复合粉末；

步骤2）：随后在复合粉末中加入适量石蜡，混合均匀后压制成型；

步骤3）：将得到的压制成型品置于压力烧结炉中进行烧结，烧结加热速度为100℃/min，烧结压力为100MPa，最终得到切削刀刀头。