[实用新型]一种盾构机用高硬度滚刀

说明书

技术领域

本实用新型属于盾构机领域，具体地说，涉及一种盾构机用高硬度滚刀。

背景技术

盾构机是一个具备多种功能于一体的综合型设备，它集合了隧道工程中开挖、出土、支 护、注浆、导向等全部的功能。在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出渣系统、 注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、 有害气体检测装置等。盾构机刀盘是盾构机开挖系统中的主要设备构件，也是盾构机的核心 部件、其强度和整体刚度都直接影响到施工掘进的速度和成本，并且出了故障维修处理困难。 刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体。盾构机滚刀 是盾构开挖的主要工具，掌握其正确的选择和使用方法，在刀盘上进行合理的布置，对于提 高盾构的掘进效率、创造良好的经济效益至关重要。盾构在施工过程中会遇到不同的地层， 从淤泥、粘土、砂层到软岩及硬岩。刀盘滚刀不可能是千篇一律的，必须根据工程地质情况 进行个性化设计。在硬岩掘进过程中必须采用滚刀作为主要的切削刀具，但是在砂卵石、砂 土、粘土等松散地层则不适合采用滚刀进行掘进。

南京某城际轨道交通二期项目盾构区间标段主要以中风化安山岩为主，其余部分穿越地 层为粉质粘土、含卵砾石粉细砂，少量残积土，隧道区间单线长2390米其中约有1.6km为全 断面岩层，地层硬，抗压强度达到了130Mpa，掘进难度很大，为了保证进度，急需设计一种 盾构机用高硬度滚刀。

中国专利申请号200920226599.5，公开日2010年6月9日的专利文件，公开了一种盾构 机用盘形滚刀，属于盾构机用配件，主要包括刀圈、刀体、刀轴,轴承设置在端盖上，特点是 端盖的内侧及外周设置有密封圈座，该密封圈座与端盖之间加装有浮动密封圈；在密封圈座 的轴向外侧通过压环压装有防尘密封圈。减小了浮动密封圈直径，从而改善密封性，并减小 安装静扭矩；螺母对轴承进行预锁，再通过调整垫片由端盖调整浮动密封圈密封性；防尘密 封圈提高了密封防尘效果。从该实用新型公开的技术方案可以看出，其滚刀刀圈采用普通材 质制作，不能适用于高硬度岩层掘进，使用寿命低，刀具更换频率高，增加了工程项目的掘 进成本。

中国专利申请号201420404430.5，公开日2014年12月10日的专利文件，公开了一种斜 齿盘形滚刀刀圈，涉及盾构滚刀领域，刀圈基体为空心圆柱体，刀圈基体径向均匀开设若干 齿槽，齿槽开口朝外，每个齿槽内设有一个硬质合金块，齿槽开口的中线与刀圈基体的轴线 之间的夹角为0～45°；硬质合金块为L型，硬质合金块的一条边嵌入齿槽内，另一条边覆 盖于刀圈基体的外圆周。该实用新型滚刀刀圈的整体耐磨性好、使用寿命长。但该实用新型 公开的滚刀刀圈结构复杂，制造成本高，不适宜大批量生产推广。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有盾构机用滚刀硬度较低，不能适用于高硬度岩层掘进的问题，本实用新型提供 一种盾构机用高硬度滚刀，其结构简单，制造成本较低，能有效提高滚刀表面硬度，能更好 地适用于高硬度岩层的掘进，具有使用寿命长、使用性能好的优点。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种盾构机用高硬度滚刀，包括刀圈，所述的刀圈顶部沿径向设置有耐磨合金齿；所述 的刀圈顶部两侧设置有第一耐磨层；所述的耐磨合金齿埋入刀圈内部的一端为圆柱形，另一 端为半球状。

优选地，所述的第一耐磨层为采用超音速喷涂法喷涂的碳化钨熔覆层。

优选地，所述的第一耐磨层的厚度为0.3～0.5mm。

优选地，所述的耐磨合金齿的数量为50个，均匀分布于刀圈的顶部。

优选地，所述的耐磨合金齿埋入刀圈内部的一端的直径为刀圈顶部端面轴向宽度的1/2。

优选地，还包括刀毂和卡环；所述的刀圈通过热装法安装在刀毂上，并通过卡环限位锁 紧。

优选地，还包括轴；所述的刀毂设置在轴上；所述的刀毂与轴之间设置有轴承。

优选地，还包括端盖；所述的端盖设置在刀毂、轴承和轴上；所述的端盖靠近刀圈一侧 的表面设置有第二耐磨层；所述的第二耐磨层采用敷焊设置。

优选地，所述的端盖与轴承之间设置有骨架油封。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：