[实用新型]一种用于泥岩地层的盘形滚刀刀圈

说明书

本实用新型提供一种用于泥岩地层的盘形滚刀刀圈。所述盘形滚刀刀圈包括圆环状的刀圈本体，其特征在于：所述刀圈本体的外周设置成齿轮状，在每个轮齿的尖端开设有凹槽，并在每个轮齿尖端凹槽内嵌入直径为16mm圆柱形硬质合金块，硬质合金块露出凹槽槽口6.5‑7.5mm，且硬质合金块露出的凹槽的部分端部削切形成滚刀刃口。本实用新型有利于在同等推力条件下，减小接触面积，增大贯入压强后易于切入胶着压实的泥岩，贯入度预计提升至15‑20mm，而齿轮的错牙形式亦可同时在盾构机刀盘旋转过程中能轻易撕开泥岩形成有效切深；有效延长使用寿命，达到刀圈使用的最大值。

技术领域

本实用新型涉及一种隧道施工机械领域，特别涉及一种用于泥岩地层的盘形滚刀刀圈。

背景技术

随着国家经济实力的稳步增长，城镇化进程的稳步推进，国民综合收入的稳步提高，国内各大中型城市人口逐年上升，各城市交通压力也日趋增大，地下轨道交通越来越成为重要的交通出行工具。目前盾构法施工是最具安全保障的隧道施工法之一，盾构机在施工过程中，通过刀盘上的刀具对前方岩土进行压裂、刮削，是实现盾构机掘进功能的关键过程。

其中盾构机的滚刀主要用于破岩，工作时在千斤顶的作用下刀盘上的滚刀紧压在岩面上，并随刀盘的旋转进行着公转和自转，对岩石产生挤压、剪切、拉裂等综合作用，从而达到破岩的目的。各个地区的地质状况是不一样的，即便同一地区的不同区域，地质状况也会存在较大差异。在盾构施工过程中，会遇到各种不同地层，从淤泥、粘土、砂砾层到软岩及硬岩等，各种地层的岩土物理力学性能相差很大，对刀具的磨损机理也不同，对刀具设计的需求也不一样。从微风化至强风化，泥岩有不同的抗压强度，特别是微风化和中风化之间泥岩的强度都比较高，普通滚刀17寸刀圈在经过中、微风化泥岩会在刀圈顶上去时挤压出一道痕迹不易破碎，且该痕迹越压越实，所以造成盾构机的贯入度小，推进速度提不高，推力过大时会使刀盘扭矩迅速增加，不利于盾构掘进施工。

发明内容

本实用新型根据现有技术存在的问题提供一种用于泥岩地层的盘形滚刀刀圈，该滚刀刀圈设计成齿轮状，并在每个齿轮尖端镶嵌硬质合金齿，可以减小刀圈对土体的接触面积，在同等推力下能增大滚刀刀刃的贯入度，并在刀盘的转动中破坏掌子面刀槽土体，从而达到提高推进速度。

本实用新型提供的技术方案：所述一种用于泥岩地层的盘形滚刀刀圈，包括圆环状的刀圈本体，其特征在于：所述刀圈本体的外周设置成齿轮状，在每个轮齿的尖端开设有凹槽，并在每个轮齿尖端凹槽内嵌入直径为16mm圆柱形硬质合金块，硬质合金块露出凹槽槽口6.5-7.5mm，且硬质合金块露出的凹槽的部分端部削切形成滚刀刃口。

本实用新型较优的技术方案：所述刀圈本体外周设有30是个轮齿，其模数14、压力角20°、齿厚76mm、相邻两个轮齿的中分线夹角为12°；所述刀圈本体齿顶形成的圆周直径为齿跟形成圆周直径为

本实用新型较优的技术方案：所述刀圈本体的外表面包覆有厚度为3-5mm的碳化钨颗粒耐磨层。

本实用新型较优的技术方案：所述硬质合金块的高度为40mm，材质选用耐磨性及耐冲击性兼具的YG10细晶粒度的碳化钨硬质合金。

本实用新型较优的技术方案：所述刀圈本体选用优质合金结构钢37CrNi3，采用真空炉整体式热处理而成，其硬度等级为HRC30-35。

本实用新型较优的技术方案：所述硬质合金块采用铜钎焊的方式镶入每个轮齿尖端的凹槽内。

本实用新型较优的技术方案：所述硬质合金块上的刃口是在凸出刀圈本体的部分端部对称斜切90°后形成的厚度小于硬质合金块直径的刀口。

本实用新型的有益效果：