[实用新型]一种盾构机滚刀刀圈真空气淬装置

说明书

本实用新型公开了一种盾构机滚刀刀圈真空气淬装置，涉及盾构机刀具材料的热处理加工技术领域，解决了现有技术缺少对工件稳定放置的装置，造成工件各部分冷却速度不一致、性能不佳的技术问题，其包括支撑装置和承重底板，支撑装置包括多根具有优良导热性能的支撑杆，支撑杆为上下贯通的中空结构，支撑杆上端端面放置刀圈，且支撑杆均匀分布，支撑杆下端放置在承重底板上表面上，承重底板上设置有多个通孔。本实用新型通过带孔承重底板和中空支撑杆使刀圈各部分温度和冷却速度均匀一致，从而得到性能优良且一致性好的高品质盾构机刀圈，适合于盾构机滚刀刀圈的淬火冷却使用。

技术领域

本实用新型涉及盾构机刀具材料的热处理加工技术领域，更具体的是涉及一种盾构机滚刀刀圈真空气淬装置。

背景技术

安装在盾构机刀盘上的盘形滚刀，在盾构机推力的作用下压紧在岩面上，随着刀盘的旋转，盘形滚刀一方面绕刀盘中心轴公转，同时绕自身轴线自转。滚刀在刀盘在推力和扭矩的作用下，在岩面上切出一系列同心圆沟槽。当推力超过岩石的强度时，滚刀刀刃下的岩石直接破碎，刀刃插入岩石，形成压碎区和放射状裂纹；进一步加压，当滚刀间距满足一定条件时，相邻滚刀间岩石内裂纹延伸并相互贯通，形成岩石碎片而崩落。如此，盘形滚刀完成一次破岩过程。

刀圈在工作过程中与岩面直接接触，不仅承受着刀盘对它的推力和扭矩及岩石对它的强烈冲击与磨损作用，还会因为很多不确定因素造成受力不均而磨损或断裂。复杂的地下环境会造成刀圈腐蚀；在与岩石的强烈冲击和摩擦过程中刀圈会产生高温而改变性能，因此，要求刀圈具有优良的耐磨性、合适的硬度、以及必要的韧性，其热处理工艺要求非常严格；热处理又是决定刀圈最终使用性能的关键工序，因此对滚刀刀圈的热处理要求较高。常规热处理存在氧化、脱碳以及变形等问题，所以目前大多采用真空淬火对刀圈进行处理。采用真空气体淬火时，如果工件放置方式不合适，会造成工件各部分冷却速度不一致，轻则导致刀圈各部分性能产生差异，严重的会导致刀圈变形。

针对滚刀刀圈在气淬时出现的问题，采用合适的工装和刀圈放置方式，能够保证刀圈各部位温度和冷却速度的均匀性和一致性，从而得到性能优良且一致性好的高品质盾构机刀圈。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种能够保证刀圈各部位温度和冷却速度的均匀一致的盾构机滚刀刀圈真空气淬装置。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种盾构机滚刀刀圈真空气淬装置，包括支撑装置和承重底板，所述支撑装置包括多根具有优良导热性能的支撑杆，所述支撑杆为上下贯通的中空结构，支撑杆上端端面放置刀圈，且支撑杆均匀分布，支撑杆下端放置在承重底板上表面上，所述承重底板上设置有多个通孔。其效果在于：冷却气体从承重底板的通孔穿过与刀圈接触进行热交换，因为支撑杆为中空设置，冷却气体可从支撑杆的中空部分对刀圈与支撑杆的支撑位置进行冷却，而支撑杆由导热性能优良的材料制成，可保障支撑杆与刀圈的接触位置也能均为一致地进行热交换冷却，从而保证刀圈各部分温度和冷却速度均匀一致，从而得到性能优良且一致性好的高品质盾构机刀圈。

进一步地，为了支撑杆能够稳定地支撑刀圈，提高支撑稳定性，所述支撑杆的根数为3根，并以等边三角形位置摆放。其有益效果在于：根据三角形稳定性设置，保障支撑杆对刀圈的稳定支撑。

进一步地，为了保证气体能够沿各个方向对刀圈进行均匀冷却，使刀圈各部分性能一致。所述承重底板采用孔网板。其有益效果在于：孔网板为各种材质的钢板冲剪拉伸或冲孔而成，具有成熟的制造工艺，生产成本低。

进一步地，为了提高支撑杆放置在承重底板上的稳定性，所述承重底板上的通孔的尺寸小于支撑杆的截面尺寸。其有益效果在于：避免支撑杆掉落到承重底板的通孔中，影响支撑稳定性。

进一步地，为了便于加工，并提高支撑杆与承重底板上表面的接触稳定性，所述承重底板上设置的通孔形状为圆形、等边多边形或不等边多边形。