[实用新型]盾构机用金刚石刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种盾构机用刀具，具体的说是一种盾构机用金刚石刀具，属于盾构机技术领域。

背景技术

盾构机是盾构隧道掘进机的简称，是一种隧道掘进的大型工程机械，其包括适用于软岩、泥土的盾构机（Shield Machine）和适用于硬岩的TBM（Tunnel Boring Machine）。现代盾构掘进机集地质、土木、机械、液压、电气、测量信息技术于一体，具有开挖切削岩石土体、输送碴土、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。.

盾构机首要功能是把隧洞孔壁上的岩石泥土刮削下来。盾构机切削刀具就是安装在机器刀盘前端的一系列切削、压裂、刮削、刮碴岩土的刀具合称，它是盾构机完成这一首要功能的直接作用于岩土的零部件。一把切削刀随刀盘的旋转和进给，形成一段环形圈的岩土的剥落，剥落后的岩土随即进入刀盘的渣土腔并排出。在刀盘的直径方向，排列了足够的多种形状切削刀，这就形成圆形的全断面隧道切削掘进。

各生产厂商对盾构机切削刀具的名称并不统一。按这些刀具作用于岩土过程来分，分成切削型刀具和滚刀两中。切削型刀具适用于软岩、泥土掘进，滚刀适用于硬岩掘进。切削型刀具主要包括端面齿刀、周边刮刀、先行刀和中心刀四类，滚刀直接作用岩土的零件是刀圈，设计中刀圈有单个和多个之分。

切削型刀具刀体的一端是切削刃和刮削面,刀体另一端则是用螺纹方式、插接方式或焊接方式固定在盾构机的刀盘或刀架上。目前，大多用合金钢做刀体、用硬质合金做刃口块和刮削面上的硬质点,局部堆焊上碳化钨耐磨材料；也有刀体连同刃口块用合金钢做成一体。

滚刀刀圈的形状比较统一，类似双碟对合圆盘状，材质是高耐磨合金钢、热模钢，也有在圆周上镶焊一圈硬质合金并堆焊上碳化钨耐磨材料的。

切削型刀具和滚刀可混合使用。

这些切削刀具的耐磨程度、抗冲击性能和锋利状况直接影响到整台巨型机器的效率和开挖成本，现有盾构机切削刀具成本较高，使用寿命受到材质限止。如何有效提高这些切削刀具的使用寿命，是一个值得研究课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种盾构机用金刚石刀具，用金刚石镀覆在每把刀具的工作面上，提高其耐磨性，从而提高了刀具的使用寿命，降低了生产成本。

按照本实用新型提供的技术方案，盾构机用金刚石刀具包括刀具体，刀具体上设有刮削面，刮削面上设有切削刃，其特征是：刮削面表面电镀上第一金刚石耐磨层，切削刃表面电镀上第二金刚石耐磨层。

进一步的，第一金刚石耐磨层厚度为0.2~2mm。

进一步的，第二金刚石耐磨层厚度为1~6mm。

进一步的，第一金刚石耐磨层采用40~200目的人造金刚石材料制作。

进一步的，第二金刚石耐磨层采用40~200目的人造金刚石材料制作。

进一步的，刀具体为端面齿刀或周边刮刀或先行刀或中心刀或刀圈。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型结构简单、紧凑、合理，用金刚石镀覆在每把刀具的工作面上，提高其耐磨性，减少更换刀具次数，从而使价值高昂的盾构机提高掘进效率，有效降低掘进成本。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一的金刚石端面方柄齿刀结构示意图。

图2为本实用新型的实施例二的金刚石周边(正定位)刮刀结构示意图。

图3为本实用新型的实施例三的金刚石周边(反定位)刮刀结构示意图。

图4为本实用新型的实施例四的金刚石贝形先行刀结构示意图。

图5为本实用新型的实施例五的金刚石鱼尾形中心刀结构示意图。

图6为本实用新型的实施例六的金刚石刀圈结构示意图。

附图标记说明：1-刀具体、2-刮削面、3-切削刃、4-第一金刚石耐磨层、5-第二金刚石耐磨层。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图1~6所示，本实用新型主要包括刀具体1，刀具体1上设有刮削面2，刮削面2上设有切削刃3，刮削面2表面电镀上第一金刚石耐磨层4，第一金刚石耐磨层4厚度为0.2~2mm。

切削刃3表面电镀上第二金刚石耐磨层5，第二金刚石耐磨层5厚度为1~6mm。

所述第一金刚石耐磨层4和第二金刚石耐磨层5采用40~200目的人造金刚石材料制作。

所述刀具体1为端面齿刀或周边刮刀或先行刀或中心刀或刀圈。

金刚石是目前自然界中发现的最硬的物质，其硬度是石英的5.5倍，耐磨性是石英的4.6倍。电镀金刚石工艺在金刚石工具制备中是常用工艺。本实用新型提高了刀具与岩土接触部位的耐磨性后，刀具使用寿命可成倍增加。单个金刚石刀具完成加工后，即可用螺栓方式、插接方式或焊接方式固定在盾构机的刀盘或刀架上。整个刀盘上系列安装金刚石刀具后，就配足了形成圆形的全断面隧道金刚石切削掘进所需刀具。