[实用新型]用于高硬度、高耐磨岩石条件下的TBM刀盘

说明书

本实用新型公开了一种用于高硬度、高耐磨岩石条件下的TBM刀盘，解决了现有技术中刀盘在高硬度、高耐磨岩石条件下易磨损的问题。本实用新型包括刀盘主体，刀盘主体上设有中心刀组、边滚刀组和先行刀组，中心刀组位于刀盘主体的中心处，边滚刀组和先行刀组沿径向方向交叉设置在刀盘主体上，刀盘主体上设有激光发射孔和液氮喷射孔，激光发射孔和液氮喷射孔位于先行刀组的一侧且与先行刀组相对应，激光发射孔中设有激光发射头，激光发射头与激光发射装置相连接，液氮喷射孔中设有液氮喷头，液氮喷头与液氮喷射装置相连接。本实用新型采用新的破岩理论，整个过程降低了岩石对刀具的磨损，延长刀盘使用寿命，提高了工作效率，具有较高的推广价值。

技术领域

本实用新型涉及盾构机技术领域，特别是指一种用于高硬度、高耐磨岩石条件下的TBM刀盘。

背景技术

目前长距离岩石隧道开挖主要应用岩石隧道掘进机（简称TBM），受刀盘结构、空间、刀具承受载荷的限制，在极硬岩、高耐磨条件下掘进时，TBM刀盘表现出很多的不适应性，如刀具无法贯入岩石，刀具磨损速度加快等，导致施工困难，施工工期延长，施工成本升高。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种用于高硬度、高耐磨岩石条件下的TBM刀盘，解决了现有技术中刀盘在高硬度、高耐磨岩石条件下易磨损、施工困难、工作效率低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于高硬度、高耐磨岩石条件下的TBM刀盘，包括刀盘主体，刀盘主体上设有中心刀组、边滚刀组和先行刀组，中心刀组位于刀盘主体的中心处，边滚刀组和先行刀组沿径向方向交叉设置在刀盘主体上，刀盘主体上设有激光发射孔和液氮喷射孔，激光发射孔和液氮喷射孔位于先行刀组的一侧且与先行刀组相对应，激光发射孔中设有激光发射头，激光发射头与激光发射装置相连接，液氮喷射孔中设有液氮喷头，液氮喷头与液氮喷射装置相连接。

所述刀盘主体上设有四组边滚刀组和四组先行刀组，四组边滚刀组和四组先行刀组以刀盘主体的中心为圆心沿径向交叉设置。

所述每组边滚刀组包括若干个滚刀，每组先行刀组包括若干个先行刀，激光发射孔和液氮喷射孔位于先行刀的同一侧，且与先行刀一一对应。

所述四组先行刀组相对应的先行刀位于同一同心圆上，先行刀与相对应的激光发射孔和液氮喷射孔位于同于直线上，激光发射孔位于先行刀和液氮喷射孔之间。

所述四组边滚刀组相对应的滚刀位于同一圆上，相对应的激光发射孔位于同一圆上，滚刀所在的圆与激光发射孔所在的圆属于同心圆，滚刀所在的圆位于相邻激光发射孔所在圆的中间。

本实用新型采用大功率激光对岩石加热，岩石温度瞬间升高，再采用液氮喷射在高温岩石表面，使岩石温度骤降，形成较大的热梯度，导致岩石产生裂纹甚至崩落，岩体内部裂纹增多，岩石完整性指数下降。再采用滚刀对未崩落的岩石挤压二次破碎，最终岩石剥落。本实用新型采用新的破岩理论，整个过程大大降低了岩石对刀具的磨损，延长刀盘使用寿命，提高了工作效率，具有较高的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型滚刀与激光发射孔布置示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。