[实用新型]一种耐磨蚀盾构刀具

说明书

本实用新型公开了一种耐磨蚀盾构刀具，包括盾构刀具本体，在盾构刀具本体内设有润滑剂通道，盾构刀具本体外四周设有与润滑剂通道相连通的刀具喷嘴。盾构刀具本体包括刀体和刀刃，刀刃主要包括硬质合金块和焊接区，硬质合金块由刀刃主合金和刀身侧合金构成，分别焊接在盾构刀具的刃部和肩部，润滑剂通道包括位于盾构刀具本体中心处的一级通道和与一级通道相连的二级通道，二级通道包括刀体中心二级通道、刀体环形二级通道以及刀刃二级通道，刀体中心二级通道将一级通道与刀体中心二级通道和刀刃二级通道相连，刀刃二级通道和刀体环形二级通道分别连接各个刀具喷嘴。本实用新型成本低廉，耐磨蚀效果好，对于不同类型地层具有良好的普遍适应性。

技术领域

本发明属于盾构机附属设备领域，涉及一种盾构刀具耐磨损技术，具体涉及一种耐磨蚀盾构刀具。

背景技术

高石英含量密实复合砂层作为一种广泛分布于长江中下游的典型砂质土层给该地区的隧道施工带来了严峻考验，由于其高磨蚀性而引发的盾构刀具磨损问题严重制约了盾构掘进效率。因此，通过开展刀具耐磨蚀改进设计研究以有效提高刀具的削掘距离寿命，合理降低施工成本显得尤为必要。

初步的文献调研结果表明：目前盾构刀具耐磨蚀改进设计研究的焦点主要集中于调整耐磨材料及其在刀具表面的分布情况。即：通过改良材料耐磨蚀性能或增设刀具表面合金块以有效防止盾构刀具产生过度磨损。例如：中国实用新型专利(授权公开号CN204476417 U)通过在刀体与被切削物体接触工作面上设置2～15mm厚的碳化钨颗粒耐磨层得到了一种新型耐磨盾构刀具，不仅焊接工艺复杂而且容易因碳化钨颗粒耐磨层从刀体表面脱落而失效，难以满足实际盾构施工需求；再如，中国实用新型专利(授权公开号CN205955739 U)提出的一种耐磨金刚石盾构刀具则试图通过在切削齿的切削面和刀体背部分别设置金刚石复合片和金刚石耐磨层防止刀具过度磨损。该方法除具有电镀工艺繁琐、金刚石片(层)易脱落等固有缺陷外，还存在制作成本过高，可靠性有待进一步商榷等不足之处；再如：中国实用新型专利(授权公开号CN 201778821 U)提出的超耐磨盾构刀具其主要特点是在原盾构刀具的基础之上新增两排条状合金，同时将原有的圆柱状合金改为两条或两条以上的条状合金，并且在刀体的两端面新增断面合金以增强刀具的耐磨蚀性能。该设计虽然有利于解决前排刃部的刀具切削问题和刀具背角面受渣土流动影响不耐磨的问题，但是在有限的空间内过于密集的布置条状合金和断面合金会势必导致焊接工艺变得十分繁杂，焊接质量和刀体结构完整性难以得到保障。

鉴于现存的刀具耐磨蚀改进设计研究存在诸多缺陷，难以满足施工现场的实际需求。因此，开发出能够合理降低刀具磨损，有效提升刀具切削距离寿命且针对各种类型工程地质条件都具有良好适应性的刀具耐磨蚀改进设计方法在盾构隧道施工过程中显得十分关键。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有盾构刀具耐磨蚀改进设计的不足而提供一种制作工艺简单、成本相对低廉且行之有效的新型刀具耐磨蚀改进设计方法。该方法不仅可以实现在保持原有合金材料性能及其在刀具表面的分布情况不变的前提之下有效降低盾构刀具磨损，而且对不同的工程地质条件具备良好的普遍适应性。

本实用新型为实现上述目的，采用了以下方案：

一种耐磨蚀盾构刀具，包括盾构刀具本体，其特征在于：在盾构刀具本体内设有润滑剂通道，盾构刀具本体外四周设有与润滑剂通道相连通的刀具喷嘴。

作为改进，所述盾构刀具本体包括刀体和刀刃，刀刃主要包括硬质合金块和焊接区，所述硬质合金块由刀刃主合金和刀身侧合金构成，刀刃主合金和刀身侧合金分别焊接在盾构刀具的刃部和肩部，主要用于提升刀具的耐磨性能。

作为改进，所述刀具喷嘴包括刀刃顶部喷嘴、刀刃侧壁喷嘴和刀体侧壁喷嘴，其中刀刃顶部喷嘴设于刀刃主合金之间的焊接区，刀体侧壁喷嘴设于刀体侧面。