[发明专利]一种高耐磨性盾构机滚刀圈

说明书

本发明公开了一种高耐磨性盾构机滚刀圈，属于盾构刀具领域。本发明的一种高耐磨性盾构机滚刀圈，包括刀圈本体，刀圈本体内开设有安装空腔，刀圈本体外侧中部沿周向环绕设置有向外突出的正面区域，该正面区域的上下两侧对称设置有环向分布的横向过渡段，该横向过渡段通过环向分布的纵向过渡段与刀圈本体相连，在纵向过渡段、横向过渡段和正面区域的环向侧壁上分别均匀间隔开设有固定凹槽，且纵向过渡段、横向过渡段和正面区域上的固定凹槽分别一一对应相连，固定凹槽内设置有硬质合金。本发明通过在盾构刀圈外侧合理设置硬质合金，来有效增强刀圈的耐磨性，提高其使用寿命，降低生产成本，减少生产损耗。

技术领域

本发明涉及盾构刀具技术领域，更具体地说，涉及一种高耐磨性盾构机滚刀圈。

背景技术

盾构隧道掘进机(简称盾构机)施工具有机械化程度高、施工速度快、安全性高的优点，被广泛应用在矿山、铁路、公路等大型施工建设工程中，盘形滚刀作为挤压破岩掘进的主要刀具，是盾构机中的关键部件和易损部件。滚刀刀圈在整个掘进过程中始终与岩石相接触，是掘进和破岩的工作刃，不仅承受盾构机施予的极大推力，而且还要经受岩石中各种较硬物质的剧烈磨损，造成刀圈磨损严重，必须对刀圈进行频繁的更换，而且消耗量很大，降低了盾构机的破岩效率，同时增加了施工成本。增强盾构刀圈的耐磨性、提高其使用寿命成为行业内急需突破的难题。

经检索，中国专利申请号：2009100590614，申请日：2009年4月24日，发明创造名称为：土压平衡盾构机刀盘，该申请案公开了一种土压平衡盾构机刀盘，刀盘盘面上包括中心区、正面区、边缘区；每个刀头顶面从两侧面向中部逐渐隆起形成中间高、两侧低的结构；刀头两侧面的上部为一外扩的斜面；顶面中部固连有条状硬质合金，条状硬质合金两侧的顶面固连有对称分布的四排硬质合金柱齿；硬质合金柱齿的顶部分别与条状硬质合金的顶部依次形成高度差；条状硬质合金、硬质合金柱齿周围的顶面与两侧面上固连有耐磨堆焊层。该申请案能提高掘进速度，降低刀具磨损，提高刀具使用寿命，但该申请案结构复杂，生产加工难度大，生产成本较高。

又如中国专利申请号：201620936968X，申请日：2016年8月25日，发明创造名称为：一种盾构机滚刀圈，该申请案公开了一种盾构机滚刀圈，滚刀圈体的外圆周上设置有环形凹槽，环形凹槽的一个侧壁上设置有通孔，另一个侧壁上设置有相对应的盲孔；环形凹槽内镶嵌有硬质合金块，硬质合金块上设置有与通孔相对应的安装孔；通孔内设置有连接螺栓，连接螺栓穿过通孔和安装孔插入盲孔内；该申请案理论上能够实现硬质合金块的快速拆装，减少刀圈的整体更换，但实际使用时刀圈承受的磨损力极大，通过螺栓配合难以实现硬质合金块的有效固定，容易在工程实践中出现硬质合金块松脱现象，不仅容易对硬质合金块造成更大磨损，也影响刀圈的正常掘进使用，难以实际使用。

再如中国专利申请号：2010205107727，申请日：2010年8月26日，发明创造名称为：盾构机滚刀圈，该申请案公开了盾构机滚刀圈，主要包括圈体，圈体外周上钎焊有硬质合金滚轧环，滚轧环由多个弧形条组成，钎焊在圈体的环形内凹槽中；每个弧形条的两个横侧面上分别设置有凸起的纵向筋；该申请案便于钎焊，钎接牢固，但该申请案只能对刀圈最外侧强度进行加强，使用时滚刀圈容易出现磨损不均、破岩效果不一致的现象，影响刀具的稳定使用。

综上所述，现有技术中广泛采用在刀圈外增设硬质合金的方式来增强刀圈耐磨性，提高滚刀圈的使用寿命，但硬质合金的具体设置方式却千差万别，其最终的使用性能也各有优劣，如何在控制成本的基础上，对硬质合金进行合理设置，利用硬质合金的高强度有效提高盾构刀圈的耐磨性成为行业内矢志不渝的追求。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中盾构刀圈使用磨损严重、更换频繁的不足，提供了一种高耐磨性盾构机滚刀圈，通过在盾构刀圈外侧合理设置硬质合金，来有效增强刀圈的耐磨性，提高其使用寿命，降低生产成本，减少生产损耗。

2.技术方案