滾刀
- 預(yù)制割縫作用下TBM滾刀切削速度對(duì)巖石破巖性能的影響規(guī)律
掘進(jìn)，雖然TBM滾刀可以實(shí)現(xiàn)硬巖的有效破碎，但TBM刀具和掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)一樣存在磨損嚴(yán)重、掘進(jìn)效率低的問(wèn)題[1-3]。為解決TBM滾刀磨損嚴(yán)重等問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者將高壓水射流技術(shù)引入至TBM全斷面掘進(jìn)機(jī)，進(jìn)而提高硬巖巷道掘進(jìn)效率[4-6]。Wang等[7]基于有限元方法建立了滾刀與高壓水射流聯(lián)合破巖數(shù)值模型，并基于此研究了有關(guān)參數(shù)對(duì)滾刀破巖性能的影響。耿麒等[8]基于離散元方法分析了高壓水射流預(yù)切槽角度、位置、間距等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)裂紋分布、破巖載荷及貫入比能的影
煤炭工程 2023年12期2023-12-26
- 軟硬復(fù)合地層中盤(pán)形滾刀沖擊載荷預(yù)測(cè)及影響因素分析
要內(nèi)容之一。盤(pán)形滾刀作為掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)上的一種主要破巖刀具,其依靠刀盤(pán)施加的推力貫入開(kāi)挖面巖體,并隨刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)而滾動(dòng),從而以一定貫入度滾壓巖體以使其破壞崩解。盤(pán)形滾刀的損壞形式主要有[2]:以刀圈磨損、偏磨和斷裂等為主的刀圈損壞、軸承損壞、密封損壞等。其中,當(dāng)盤(pán)形滾刀在軟硬不均的復(fù)合地層中工作時(shí),如上軟下硬地層或溶洞、溶隙發(fā)育地層等,由于地層中存在強(qiáng)度差異較大的巖土層,滾刀在由軟巖侵入硬巖時(shí)受力會(huì)突然大幅增加,這種沖擊載荷的存在會(huì)造成滾刀刀圈崩裂和磨損,同時(shí)使刀
工具技術(shù) 2023年9期2023-10-24
- 刃形對(duì)硬巖地層中TBM滾刀磨損行為的影響研究
點(diǎn)[1]. 盤(pán)形滾刀位于TBM最前端，在法向推力作用下將巖石表面壓潰而不斷形成巖石碎片，使TBM可以連續(xù)掘進(jìn). 滾刀在破巖過(guò)程中承受巨大的沖擊載荷并缺乏有效潤(rùn)滑，工作環(huán)境極其惡劣，兼之天然巖石常含有高磨蝕成分，使滾刀磨損速率極高，在硬巖地層中該問(wèn)題尤為突出[2-4]. 頻繁更換刀具對(duì)隧道建設(shè)的工期、成本和安全性造成嚴(yán)重負(fù)面影響[5-6]，因而滾刀磨損始終是TBM研究領(lǐng)域所關(guān)注的重點(diǎn). 滾刀截面形狀(即刃形)是刀-巖接觸行為的決定性因素之一[7]，與滾刀磨損
摩擦學(xué)學(xué)報(bào) 2023年7期2023-08-01
- 基于知識(shí)工程的滾刀設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)＊
地位[2]。齒輪滾刀設(shè)計(jì)對(duì)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)要求較高，因此，滾刀設(shè)計(jì)人員需要通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐和學(xué)習(xí)才能積累相關(guān)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、技巧和方法。為了快速、高效地完成齒輪滾刀的設(shè)計(jì)工作，減少人為的設(shè)計(jì)失誤，本文將知識(shí)工程引入到齒輪滾刀的設(shè)計(jì)中。知識(shí)工程的概念最早是由美國(guó)科學(xué)家費(fèi)根鮑姆在1977 年的人工智能大會(huì)上提出的，這一概念被提出后眾多學(xué)者紛紛投入到對(duì)知識(shí)工程的研究中，取得了巨大的成果[3]。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)齒輪滾刀的研究如下：劉海江等利用VB 編程軟件和CAD 軟件，開(kāi)發(fā)了
制造技術(shù)與機(jī)床 2022年11期2022-11-10
- 某全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀破巖有限元分析
的耐磨性[1]。滾刀刀圈屬于易損、易消耗的部件，破巖時(shí)直接作用于巖石表面，具有工作環(huán)境惡劣、工作載荷不穩(wěn)定、受沖擊載荷大等特點(diǎn)，其損耗和壽命直接影響掘進(jìn)的質(zhì)量、效率和成本[2]。過(guò)低的刀盤(pán)轉(zhuǎn)速會(huì)顯著降低盾構(gòu)掘進(jìn)效率，過(guò)高的刀盤(pán)轉(zhuǎn)速則會(huì)加劇盾構(gòu)滾刀磨損程度，最終影響盾構(gòu)掘進(jìn)效率[3]。滾刀間的間距也會(huì)對(duì)破巖產(chǎn)生巨大的影響，間距過(guò)小，會(huì)造成碎石增多，增大破巖難度；間距過(guò)大，滾刀將會(huì)出現(xiàn)“巖脊”現(xiàn)象，無(wú)法有效破巖[4]。韓利濤[5]針對(duì)復(fù)合型土壓平衡盾構(gòu)，對(duì)滾刀
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程 2022年8期2022-09-19
- Creo參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)在盾構(gòu)滾刀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究
6）0 引言盾構(gòu)滾刀作為隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)的核心部件之一，其型號(hào)規(guī)格多，如何快速設(shè)計(jì)至關(guān)重要。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者針對(duì)隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)備的參數(shù)化建模研究多集中在盾構(gòu)刀盤(pán)這一部件上，游思坤等[1]提出盾構(gòu)Top-Down設(shè)計(jì)建模方法，潘伶伶等[2]提出了TBM刀盤(pán)有限元參數(shù)化建模分析系統(tǒng)。盾構(gòu)滾刀、刮刀等刀具部件直接基于AutoCAD軟件進(jìn)行工程圖設(shè)計(jì)，然而盾構(gòu)滾刀種類(lèi)較多，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度較大，且不利于管理滾刀圖紙。運(yùn)用Creo軟件建立一套盾構(gòu)滾刀參數(shù)化建模系統(tǒng)可提高盾
裝備制造技術(shù) 2022年4期2022-07-24
- 山城巖質(zhì)地層條件下復(fù)合式TBM刀盤(pán)邊緣滾刀安裝傾角研究
泛的應(yīng)用[1]，滾刀位于TBM的最前端，直接作用于巖石，是TBM破碎巖石的主要工具。因此，滾刀在刀盤(pán)上的布置對(duì)刀盤(pán)設(shè)計(jì)、TBM掘進(jìn)參數(shù)優(yōu)化等具有重要意義。根據(jù)滾刀安裝位置不同，刀盤(pán)上的滾刀可以分為中心滾刀、正滾刀和邊緣滾刀[2-3]。由于滾刀刀具的固定基座尺寸較大，為保護(hù)邊緣滾刀刀具的固定基座不被磨損以及保證開(kāi)挖直徑，邊緣滾刀不得不進(jìn)行傾斜布置，通常情況，邊緣滾刀的傾角范圍一般為0°～75°[4-6]。邊緣滾刀位置特殊，位于刀盤(pán)過(guò)渡弧面上，受力情況十分復(fù)雜
鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2022年6期2022-07-12
- 盾構(gòu)機(jī)雙滾刀在復(fù)合地層中破巖機(jī)理
的學(xué)者對(duì)復(fù)合地層滾刀破巖方面進(jìn)行研究，取得了較多的成果。劉學(xué)偉等[1]編制MATLAB數(shù)值流形程序，仿真了復(fù)合地質(zhì)條件下的破巖，發(fā)現(xiàn)在相同的貫入度下，硬巖中的推力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于軟巖的，且軟巖的破碎率高于硬巖的。龔秋明等[2]在室內(nèi)破巖實(shí)驗(yàn)中，對(duì)復(fù)合地層線性切割，發(fā)現(xiàn)滾刀比能隨著侵入深度的增加先變大后減小。薛亞?wèn)|等[3]建立了基于離散元的大型3D滾刀破巖模型，發(fā)現(xiàn)滾刀力是一種復(fù)雜無(wú)規(guī)律的沖擊荷載，滾刀法向力是滾動(dòng)力的數(shù)倍；對(duì)每種巖石都存在最優(yōu)刀間距貫入度的比值，
科學(xué)技術(shù)與工程 2022年13期2022-06-14
- 砂卵石地層對(duì)盾構(gòu)滾刀耐磨性影響試驗(yàn)研究
度高硬度大給盾構(gòu)滾刀造成較大磨損，嚴(yán)重影響滾刀破巖效率。為了探究卵石對(duì)滾刀的磨損影響，預(yù)測(cè)滾刀的磨損程度為現(xiàn)場(chǎng)提供關(guān)鍵換刀數(shù)據(jù)，眾多學(xué)者及專(zhuān)家開(kāi)展了卵石對(duì)滾刀的磨損影響研究[1-15]。研究學(xué)者提出了影響滾刀磨損的多種因素，但是也呈現(xiàn)出了研究的局限性，未能深入分析滾刀材質(zhì)與巖石性能關(guān)系，本文利用縮尺滾刀與足尺滾刀實(shí)驗(yàn)，從滾刀材質(zhì)方面對(duì)滾刀強(qiáng)度與刃型開(kāi)展研究，并通過(guò)縮尺滾刀和足尺滾刀的破巖實(shí)驗(yàn)，深入開(kāi)展了滾刀磨損及耐磨研究。1 工程概況四川都四隧道的都江堰站
建筑機(jī)械化 2022年1期2022-01-29
- 基于剛體動(dòng)力學(xué)-離散元耦合數(shù)值方法的復(fù)合地層盾構(gòu)滾刀響應(yīng)
，刀盤(pán)多同時(shí)采用滾刀和刮刀[3]。在復(fù)合地層中，采用滾刀刀具的盾構(gòu)機(jī)將面臨偏磨的挑戰(zhàn)[4]，偏磨的產(chǎn)生與隧道地質(zhì)情況、滾刀響應(yīng)機(jī)理有關(guān)[5-11]。目前室內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)茌^好得分析滾刀對(duì)巖土體的破壞作用。鄒飛等[12]基于實(shí)驗(yàn)分析了滾刀作用下巖體位移與應(yīng)變場(chǎng)。張桂菊等[13]采用數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的形式對(duì)滾刀切削力學(xué)進(jìn)行了分析。由于滾刀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在實(shí)際掘進(jìn)過(guò)程中的不可見(jiàn)性，研究者多采用數(shù)值模擬的手段進(jìn)行研究。van Wyk等[14]以Paarl花崗巖為宏觀對(duì)象，通
科學(xué)技術(shù)與工程 2021年32期2021-11-23
- TBM 破巖過(guò)程的滾刀受力計(jì)算模型研究
掘進(jìn)過(guò)程中的刀盤(pán)滾刀與掌子面的硬巖直接接觸，此時(shí)滾刀的受力分析顯得尤為重要。截至目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)TBM 滾刀破巖理論模型的研究已有一定的基礎(chǔ)，李克金等[2]基于空腔膨脹理論，分析滾刀貫入過(guò)程中巖石力學(xué)響應(yīng)過(guò)程和分區(qū)，建立滾刀破巖過(guò)程空腔膨脹模型；李彬嘉等[3]根據(jù)科羅拉多礦業(yè)學(xué)院(CSM)模型得到滾刀受力理論計(jì)算公式，揭示了盾構(gòu)機(jī)在地層中掘進(jìn)時(shí)滾刀的受力機(jī)理及磨損規(guī)律；武薇等[4]根據(jù)盤(pán)形滾刀和切刀在上軟下硬地層中受到周期性沖擊載荷作用的事實(shí)，通過(guò)分析刀具受
工程力學(xué) 2021年10期2021-11-12
- 滾刀載荷監(jiān)測(cè)及刀盤(pán)載荷分布規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究
重要作用[1]；滾刀作為T(mén)BM破巖的核心工具，其破巖性能及破巖效果直接決定了TBM的施工效率。然而，TBM在硬巖地層掘進(jìn)，滾刀破巖載荷獲取困難、刀盤(pán)上多把滾刀的載荷分布規(guī)律未掌握，往往導(dǎo)致滾刀過(guò)載失效、TBM掘進(jìn)效率低。對(duì)于滾刀信息監(jiān)測(cè)，殷謙等[2]、馬強(qiáng)等[3]提出了常壓換刀盾構(gòu)的滾刀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)滾刀轉(zhuǎn)速、溫度以及磨損量等信息，未能獲取滾刀載荷信息；龔秋明等[4]、丁世鵬[5]通過(guò)監(jiān)測(cè)滾刀破巖實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的聲發(fā)射特征，發(fā)現(xiàn)滾刀載荷與監(jiān)測(cè)到的聲發(fā)射能率
科學(xué)技術(shù)與工程 2021年26期2021-10-08
- 復(fù)合盾構(gòu)盤(pán)形滾刀在石英巖地層掘進(jìn)中的應(yīng)用研究*
“項(xiàng)目”)來(lái)介紹滾刀在石英巖中的磨損情況[1]。1 工程概況區(qū)間單線長(zhǎng)1 425m，地層以不同程度風(fēng)化石英巖為主，盾構(gòu)掘進(jìn)范圍內(nèi)無(wú)地下水；區(qū)間微風(fēng)化的石英巖占7%(單軸抗壓強(qiáng)度在90MPa以上，最大可達(dá)125MPa)，中風(fēng)化的石英巖占56%(單軸抗壓強(qiáng)度在50～90MPa)，強(qiáng)風(fēng)化石英巖占37%(單軸抗壓強(qiáng)度在15～50MPa)。巖石的石英含量在85%～95%，巖石完整性指數(shù)RQD最高可達(dá)97%。采用復(fù)合盾構(gòu)施工[2]，隧道覆土厚10～18m，隧道內(nèi)徑5
施工技術(shù)(中英文) 2021年11期2021-08-06
- 硬土地層施工中的盾構(gòu)刀具損壞機(jī)理及防治措施
置的刀具類(lèi)型包括滾刀、焊接式先行刀、切刀、邊緣刮刀、超挖滾刀、保護(hù)刀、外周耐磨塊等，各種刀具在盾構(gòu)過(guò)程中所具有的作用存在著較大的差異。（1）滾刀在盾構(gòu)機(jī)中主要承擔(dān)開(kāi)挖面硬巖土層的挖掘施工，也是盾構(gòu)機(jī)中最先與開(kāi)挖面接觸的刀具，其在安裝時(shí)通常比盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)高度高出175mm；（2）焊接式先行刀在盾構(gòu)機(jī)中起保護(hù)切刀的作用，其安裝高度相較于切刀高出20mm，相較于滾刀高出15mm；（3）切刀和邊緣刮刀主要發(fā)揮切削和裝載的功能，開(kāi)挖面土層經(jīng)滾刀破碎后，產(chǎn)生的渣土經(jīng)切
工程技術(shù)研究 2021年11期2021-07-31
- 滾刀狀態(tài)實(shí)時(shí)診斷技術(shù)在超大直徑泥水盾構(gòu)中的應(yīng)用——以汕頭蘇埃通道為例
易導(dǎo)致泥餅粘結(jié)、滾刀堵轉(zhuǎn)，進(jìn)而造成滾刀磨損加速以及偏磨?；谝陨显颍枰獙?duì)全盤(pán)滾刀進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)，為判斷刀具狀態(tài)與更換刀具提供依據(jù)。國(guó)外對(duì)于掘進(jìn)機(jī)的刀具實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)研究較早，代表性的有海瑞克公司研制的DCRM滾刀旋轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)滾刀旋轉(zhuǎn)和溫度狀態(tài)監(jiān)測(cè)，已在土耳其伊斯坦布爾海峽公路隧道、佛莞城際獅子洋隧道等多個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用，并取得了一定的效果。美國(guó)羅賓斯公司研制的RDCM刀具監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)過(guò)程中滾刀旋轉(zhuǎn)、溫度、振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，已在加拿大尼亞加拉隧道等項(xiàng)目中
隧道建設(shè)(中英文) 2021年5期2021-07-26
- 正滾刀多目標(biāo)優(yōu)化布局與刀盤(pán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
過(guò)程中刀盤(pán)和盤(pán)形滾刀是掘進(jìn)機(jī)最先與巖石接觸的部位，最容易發(fā)生損壞，情況嚴(yán)重甚至出現(xiàn)刀盤(pán)脫落等故障，導(dǎo)致?lián)Q刀次數(shù)增加，影響隧道掘進(jìn)施工效率［1-2］.因此對(duì)滾刀進(jìn)行合理布局，并結(jié)合疲勞分析對(duì)刀盤(pán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化顯得尤為重要.目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)滾刀優(yōu)化布局和刀盤(pán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究取得了許多有價(jià)值研究成果.天津大學(xué)劉建琴等［3-4］以秦嶺隧道TB880E刀盤(pán)為例，提出基于等磨損速率的正滾刀極徑設(shè)計(jì)方法，研究表明，8條螺旋線型刀盤(pán)滾刀的布置性能綜合最優(yōu).Sun等［5］以刀盤(pán)實(shí)際
河南科學(xué) 2021年6期2021-07-07
- 基于ABAQUS的單雙滾刀破巖分析
剝離。其中，盤(pán)形滾刀是刀盤(pán)所載刀具系統(tǒng)中最主要的刀具。研究滾刀在破巖過(guò)程中的受力磨損機(jī)理、滾刀布置是否合理等對(duì)于提高破巖效率、優(yōu)化滾刀及刀盤(pán)設(shè)計(jì)具有重要意義［2］。眾多學(xué)者對(duì)滾刀破巖過(guò)程進(jìn)行了研究。張照煌［3］用壓痕試驗(yàn)?zāi)M掘進(jìn)機(jī)破巖，認(rèn)為剪切破壞是盤(pán)形滾刀破裂巖石的主要形式。胡怡等［4］通過(guò)對(duì)刀圈表面進(jìn)行掃描電鏡分析及金相分析，提出微觀變形疲勞磨損是滾刀磨損的主要形式。物理試驗(yàn)法成本較高，因此具備成本低、數(shù)據(jù)收集簡(jiǎn)潔、可模擬多種環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)的數(shù)值模擬方法被
鐵道建筑 2021年6期2021-07-06
- 刮渣斗與緊鄰滾刀夾角對(duì)滾刀磨損影響研究
旭等[2]研究了滾刀磨料磨損和在不同巖石強(qiáng)度下的磨損形式。陳巍等[3]認(rèn)為刮渣斗面積和刀盤(pán)排渣效率密切相關(guān)，并從排渣效率方面給出了刀盤(pán)合理刮渣斗面積。霍軍周等[4]提出在開(kāi)口面積一定的情況下，刮渣斗應(yīng)布置為長(zhǎng)短交替等對(duì)稱(chēng)布置形式，以提高出渣穩(wěn)定性和出渣效率。耿麒等[5]采用離散元方法模擬級(jí)配巖渣的落渣、產(chǎn)渣和出渣過(guò)程，并為刮渣斗的結(jié)構(gòu)形式和尺寸提供了建議。陳巍[6]通過(guò)研究刀盤(pán)開(kāi)口面積、出渣槽結(jié)構(gòu)和溜渣結(jié)構(gòu)，提出折線形溜渣結(jié)構(gòu)，優(yōu)化出渣槽長(zhǎng)度，保證出渣槽寬
隧道建設(shè)(中英文) 2021年3期2021-04-14
- 基于光滑粒子流方法的全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)盤(pán)形滾刀側(cè)向力研究
施工的首選。盤(pán)形滾刀是TBM的主要破巖工具，刀盤(pán)在推力和扭矩作用下使滾刀實(shí)現(xiàn)滾壓破巖運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)是一種復(fù)雜的空間運(yùn)動(dòng)。在破巖過(guò)程中，盤(pán)形滾刀除了受到正壓力和滾動(dòng)力的作用，還會(huì)受到側(cè)向力作用，甚至?xí)霈F(xiàn)側(cè)向力大于滾動(dòng)力的情況。盤(pán)形滾刀受力分析是確定TBM刀盤(pán)推力和扭矩的基礎(chǔ)，但是由于沒(méi)有一個(gè)普遍接受的模型，刀盤(pán)設(shè)計(jì)中很少考慮滾刀側(cè)向受力因素。另外一些研究表明，側(cè)向力有時(shí)同滾刀磨損、軸承損壞以及刀盤(pán)受力不均等問(wèn)題關(guān)系密切，因此，側(cè)向力研究對(duì)于延長(zhǎng)滾刀壽命、優(yōu)
中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào) 2021年1期2021-03-17
- 單刃滾刀與雙刃滾刀刀盤(pán)掘進(jìn)對(duì)比分析
下合理的刀間距、滾刀刀圈的刃型、材質(zhì)是主要考慮的問(wèn)題。但在城市地鐵施工中，存在較多的混合地層，比如在粉質(zhì)粘土與強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化的泥灰?guī)r、石灰?guī)r、角礫巖等混合地質(zhì)盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)，巖石的單軸抗壓強(qiáng)度不高，破巖不是主要矛盾，采用單刃滾刀的刀盤(pán)方案還是雙刃滾刀的刀盤(pán)方案掘進(jìn)施工一直是業(yè)內(nèi)討論的問(wèn)題。1 單刃滾刀與雙刃滾刀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤(pán)形滾刀技術(shù)是盾構(gòu)/TBM 的核心技術(shù)之一，要求滾刀承載能力強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定性好；刀圈具備很好的沖擊韌性，同時(shí)耐磨性和紅硬性好。目前常用直徑17
建筑機(jī)械化 2021年1期2021-02-23
- TBM掘進(jìn)模態(tài)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)升級(jí)改造研究
學(xué)研制了全尺寸單滾刀線性切割試驗(yàn)機(jī)(linear cutting machine)和全尺寸單滾刀旋轉(zhuǎn)切割試驗(yàn)機(jī)(rotary cutting machine)；韓國(guó)施工技術(shù)研究所、土耳其伊斯坦布爾理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)也研制了全尺寸單滾刀線性切割試驗(yàn)機(jī)。旋轉(zhuǎn)切割試驗(yàn)機(jī)比線性切割試驗(yàn)機(jī)多了回轉(zhuǎn)裝置，少了推進(jìn)巖樣水平運(yùn)動(dòng)油缸，更符合滾刀真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況。針對(duì)多滾刀同時(shí)破巖，美國(guó)科羅拉多礦業(yè)大學(xué)研制了縮尺和全尺寸的掘進(jìn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)，僅能獲取多把滾刀的整體受力，無(wú)法獲取單把滾刀載
隧道建設(shè)(中英文) 2020年11期2020-12-14
- TBM盤(pán)形滾刀切削力學(xué)模型分析
的刀具之一的盤(pán)形滾刀，直接參與掘進(jìn)破巖的工作[1-2]。對(duì)盤(pán)形滾刀與巖石的作用機(jī)理進(jìn)行研究，分析刀具的載荷規(guī)律，建立刀具破巖的力學(xué)模型，有利于研究分析刀盤(pán)推力、刀盤(pán)扭矩以及掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)性能，對(duì)于提高破巖掘進(jìn)效率意義重大[3-7]。對(duì)于硬巖掘進(jìn)機(jī)的盤(pán)形滾刀破巖機(jī)理，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究[8]。EVANS等[9]對(duì)盤(pán)形滾刀破巖過(guò)程進(jìn)行了研究，認(rèn)為巖石屬于擠壓破壞，在破巖過(guò)程中，滾刀的垂直推力與其滾壓的巖石范圍投影于巖石的面積呈正比。AKIYAMA[10]
- 盾構(gòu)機(jī)在長(zhǎng)距離高磨蝕性巖層中刀具磨損的數(shù)據(jù)分析
110051）滾刀是盾構(gòu)機(jī)破巖掘進(jìn)的常規(guī)配置刀具，盾構(gòu)機(jī)在高強(qiáng)度高磨耗的地層中長(zhǎng)距離掘進(jìn)中，滾刀磨損失效較為頻發(fā)，頻繁的停機(jī)換刀對(duì)工程進(jìn)度和設(shè)備、人員安全影響都很大。本文通過(guò)某項(xiàng)目高磨耗地層中滾刀的磨損失效形式進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，旨在總結(jié)出一般規(guī)律，為相應(yīng)同類(lèi)施工提供參考。1 盾構(gòu)機(jī)滾刀磨損失效的幾種情形盾構(gòu)機(jī)滾刀的失效損壞情況主要有以下幾種：表1 非正常磨損統(tǒng)計(jì)圖2 非正常失效類(lèi)型占比（1）正常線性磨損。這種磨損形式表現(xiàn)為滾刀刀圈各處磨損量基本相同，刀具
中國(guó)設(shè)備工程 2020年15期2020-07-29
- 基于MATLAB/Simulink的TBM邊滾刀動(dòng)力學(xué)模型及振動(dòng)分析
1)0 引言盤(pán)形滾刀作為T(mén)BM掘進(jìn)機(jī)的開(kāi)挖部件，其破巖特性的好壞直接影響到施工質(zhì)量和效率。滾刀根據(jù)其安裝位置可分為中心滾刀、正面滾刀和邊滾刀。邊滾刀由于安裝傾角較大，與刀盤(pán)上其他滾刀相比承受著較大的側(cè)向力，磨損失效更嚴(yán)重。秦嶺隧道施工平均每開(kāi)挖248 m，邊滾刀就需要更換刀圈，其平均壽命只有正面滾刀的1/5[1-2]。陳饋[3]統(tǒng)計(jì)了重慶過(guò)江隧道盾構(gòu)刀具磨損情況,發(fā)現(xiàn)邊滾刀的報(bào)廢量大于中心滾刀。Hassanpour等[4-5]統(tǒng)計(jì)了伊朗Karaj輸水隧道工
隧道建設(shè)(中英文) 2020年6期2020-07-03
- 不同刃型組合的TBM滾刀破巖數(shù)值模擬研究
程。TBM的盤(pán)型滾刀主要包括常截面(CCS，Constant Cross Section)和V型截面2種。這2種滾刀的破巖效果和耐磨程度有所差別：V型滾刀的破巖效率非常高，這是因?yàn)槠淙卸伺c巖石的接觸區(qū)域很小，從而可以產(chǎn)生很大的壓縮應(yīng)力，然而由于V型滾刀刃端金屬材料少，隨著刀刃的快速磨損和刃寬增大，其破巖效率急劇下降；與之相比，CCS型滾刀由于刃寬不隨磨損發(fā)生明顯變化，其破巖效率一直保持在較高水平且較為穩(wěn)定。因此，最初廣泛應(yīng)用于TBM的V型滾刀已逐步被CCS
筑路機(jī)械與施工機(jī)械化 2020年12期2020-04-20
- 雙護(hù)盾TBM滾刀磨損及換刀判定案例分析
BM的實(shí)踐證明，滾刀磨損檢查更換的時(shí)間占據(jù)了總施工推進(jìn)時(shí)間的10%～28%，嚴(yán)重影響了雙護(hù)盾TBM的掘進(jìn)進(jìn)度。現(xiàn)場(chǎng)1月內(nèi)各工序消耗時(shí)間統(tǒng)計(jì)如圖1所示。更換刀具和維修刀具的費(fèi)用占據(jù)設(shè)備維修費(fèi)用的40%左右，造成了施工成本的快速上升。為了更好地完善雙護(hù)盾TBM在城市地鐵中的應(yīng)用，滾刀磨損的研究已經(jīng)迫在眉睫。圖1 現(xiàn)場(chǎng)各工序消耗時(shí)間占比為了減少滾刀更換時(shí)間，提高雙護(hù)盾TBM的掘進(jìn)效率，許多學(xué)者對(duì)滾刀磨損預(yù)測(cè)進(jìn)行了分析。如張厚美等[1]研究了利用盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)判斷滾
隧道建設(shè)(中英文) 2019年12期2020-01-01
- 基于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的TBM滾刀磨損分析及預(yù)測(cè)
路、水利隧道等。滾刀作為T(mén)BM破巖的核心工具，對(duì)工程的施工速度、施工成本、TBM使用壽命均有舉足輕重的作用。但由于滾刀破巖易損壞，且滾刀檢修、更換時(shí)間長(zhǎng)(占隧道施工周期的10%以上)，對(duì)整個(gè)施工作業(yè)過(guò)程產(chǎn)生極大的影響。明確滾刀破巖中的損耗情況，探索滾刀磨損的原理及規(guī)律，同時(shí)，結(jié)合理論預(yù)測(cè)模型分析滾刀損耗情況，對(duì)降低滾刀消耗量、提升作業(yè)效率具有重要的作用[1-2]。因此，開(kāi)展針對(duì)滾刀磨損機(jī)制及生命周期的相關(guān)性研究很有必要。TBM滾刀磨損主要是滾刀破巖過(guò)程中刀
隧道建設(shè)(中英文) 2019年11期2019-12-13
- 富水卵漂石地層盾構(gòu)滾刀磨損規(guī)律及壽命預(yù)測(cè)分析
4]在構(gòu)建TBM滾刀消耗預(yù)測(cè)模型中考慮了地質(zhì)適應(yīng)性和滾刀直徑，研究發(fā)現(xiàn)刀具消耗與巖體完整性密切相關(guān)； 滾刀直徑越大，刀具消耗越小。文獻(xiàn)[5-8]研究了刀圈特性、地層巖性和圍巖壓力等因素對(duì)TBM滾刀磨耗性能及破巖效果的影響。文獻(xiàn)[9-12]在成都富水砂卵石地層盾構(gòu)選型及施工中所存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，對(duì)刀盤(pán)、刀具適用性進(jìn)行了研究。此外，文獻(xiàn)[13-14]基于盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)對(duì)滾刀磨損情況進(jìn)行了相關(guān)性研究，為預(yù)測(cè)盾構(gòu)最長(zhǎng)推進(jìn)距離提供了理論參考。參考國(guó)內(nèi)研究成果可以發(fā)現(xiàn)，
隧道建設(shè)(中英文) 2019年10期2019-11-07
- 海底隧道基巖突起段地層典型滾刀破巖實(shí)驗(yàn)研究
地層掘進(jìn)時(shí)，盤(pán)形滾刀類(lèi)型及掘進(jìn)參數(shù)的選取至關(guān)重要，將直接影響著盾構(gòu)的掘進(jìn)效率及設(shè)備安全。國(guó)內(nèi)諸多研究人員在滾刀破巖方面開(kāi)展了大量的研究工作： 文獻(xiàn)[1]采用基于43.18 cm(17英寸)盤(pán)形滾刀制作縮尺滾刀，研究不同載荷下盤(pán)形滾刀破巖的破碎效果及破碎效率；文獻(xiàn)[2]研究了30.48 cm(12英寸)4排鑲齒滾刀在不同貫入度下的破巖規(guī)律；文獻(xiàn)[3]利用線性切割試驗(yàn)，研究碴片形狀與TBM破巖效率之間的關(guān)系，利用刀間距與貫入度的比值來(lái)評(píng)估刀具破巖效率；文獻(xiàn)[4
隧道建設(shè)(中英文) 2019年10期2019-11-07
- TBM滾刀貫入度及受力影響研究
關(guān)鍵，刀具尺寸、滾刀間距、滾刀轉(zhuǎn)速及貫入度等不合理會(huì)造成刀具貫入巖石困難，施工速度緩慢，且刀具磨損嚴(yán)重，更換頻繁；刀盤(pán)布置不合理會(huì)造成刀盤(pán)受力不平衡，進(jìn)而造成刀盤(pán)不同區(qū)域的刀具偏磨[1-2]。刀具和刀盤(pán)的研究是TBM破巖的關(guān)鍵問(wèn)題。張志強(qiáng)等[3]基于滾刀受力與貫入度關(guān)系曲線多峰值躍進(jìn)特征，得出不同巖性條件下合理的貫入度及與其匹配的最優(yōu)方案。程永亮[4]運(yùn)用有限元和回轉(zhuǎn)式切削實(shí)驗(yàn)得到在特定地層下的最優(yōu)貫入度。龔秋明等[5]對(duì)北山花崗巖進(jìn)行線性切割試驗(yàn)，結(jié)果表
四川建筑 2019年3期2019-07-19
- 正、偏楔形盤(pán)形滾刀破巖作業(yè)載荷對(duì)比研究
1 研究背景盤(pán)形滾刀作為T(mén)BM（Tunnel Boring Machine）的關(guān)鍵部件，其破巖性能直接關(guān)系到TBM的掘進(jìn)效率和施工成本。TBM盤(pán)形滾刀嚴(yán)格意義上講已經(jīng)走過(guò)了兩代發(fā)展歷程——1950年代至1980年代的楔形刃盤(pán)形滾刀（第一代）和1980年代至今的CCS（Constant Cross Section的英文縮寫(xiě)）型盤(pán)形滾刀（第二代）。第一代盤(pán)形滾刀設(shè)計(jì)理論建立的基礎(chǔ)是盤(pán)形滾刀的壓痕試驗(yàn)，其成果也就是盤(pán)形滾刀的一維設(shè)計(jì)理論，如伊萬(wàn)斯（Evans）［
- 風(fēng)化砂巖中盾構(gòu)刀具磨損狀況分析及處理方法探討
共配備19把雙刃滾刀、68把齒刀等。刀盤(pán)的外徑設(shè)計(jì)為6 400 mm，比盾體外徑6 390 mm略大。盾體呈前大后小錐形，便于盾構(gòu)在推進(jìn)時(shí)減少盾殼與圍巖的摩擦；刀盤(pán)轉(zhuǎn)速為0～2.5 r/min，由液壓系統(tǒng)無(wú)級(jí)調(diào)速。此區(qū)間隧道主要穿越中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖層地質(zhì)，盾構(gòu)首先通過(guò)滾刀進(jìn)行破巖，滾刀選用傳統(tǒng)雙刃盤(pán)形滾刀。滾刀的超前量大于切刀的超前量[3]（滾刀比刮刀高35 mm，滾刀刃間距為100 mm），在滾刀磨損后仍能避免切刀進(jìn)行破巖，確保切刀的使用壽命。2.3 換刀
鐵路技術(shù)創(chuàng)新 2019年6期2019-02-24
- 基于數(shù)值分析的TBM動(dòng)態(tài)載荷擬合*
仿真模型，并通過(guò)滾刀切割砂巖、盤(pán)形滾刀侵入混凝土試樣和切割花崗巖的數(shù)值仿真得到了TBM相應(yīng)的動(dòng)態(tài)載荷；李玉鈺[4]基于ADAMS仿真環(huán)境，建立了刀盤(pán)掘進(jìn)過(guò)程仿真模型，并對(duì)刀盤(pán)動(dòng)態(tài)掘進(jìn)載荷分布情況進(jìn)行了研究；夏毅敏等[5]建立了盤(pán)形滾刀破巖過(guò)程的仿真模型，并進(jìn)行了相關(guān)的滾刀破巖試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)理論結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比得到了三向動(dòng)態(tài)載荷；A E Samuel等[6]對(duì)TBM現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量了刀盤(pán)載荷，獲取了滾刀載荷變化規(guī)律?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境惡劣，除了浪費(fèi)大量人力物
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2018年12期2019-01-03
- 基于CSM模型硬巖滾筒載荷理論研究
隧道的施工。盤(pán)形滾刀與巖石相互作用是TBM的設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面的關(guān)鍵理論。自1956年發(fā)明盤(pán)形滾刀以來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多人對(duì)這一理論作了大量的研究工作，其中克羅拉多礦學(xué)院(CSM)J.Rostami等人對(duì)廣泛應(yīng)用的盤(pán)形滾刀破巖進(jìn)行了研究[1-2]，給出了CSM改進(jìn)模型，在工程上得到了較多的應(yīng)用。根據(jù)需要改變尺寸，滾筒刀盤(pán)可以方便地開(kāi)挖平底的矩形斷面。與傳統(tǒng)的圓形斷面隧道相比，矩形隧道有效利用面積高[3]，公路隧道、鐵路隧道、地鐵隧道、人行地道、地下共同溝的斷面形式以
采礦與巖層控制工程學(xué)報(bào) 2018年5期2018-11-08
- 凸角型滾刀的加工過(guò)程模擬研究
230009）滾刀是加工回轉(zhuǎn)型齒輪零件的一種高效率刀具，廣泛地應(yīng)用于齒輪生產(chǎn)中[1，2]。根據(jù)齒輪齒根加工情況，滾刀可以分為無(wú)凸角型滾刀和凸角型滾刀兩種。由于齒輪普遍采用“滾剃”和“滾磨”加工工藝，因此，凸角型滾刀被應(yīng)用的更為廣泛。眾所周知，由于滾刀相對(duì)于普通的車(chē)刀、銑刀等刀具具有更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和齒形，其加工采用展成法，即依據(jù)齒條和齒輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系不斷由齒條包絡(luò)出齒輪的齒形，因此，難以憑借經(jīng)驗(yàn)或者簡(jiǎn)單的分析來(lái)直接判斷代用滾刀加工結(jié)果的正確性，從而制約了庫(kù)存
裝備制造技術(shù) 2018年3期2018-05-21
- 硬巖TBM盤(pán)形滾刀破巖力的一種計(jì)算分析方法
刀盤(pán)不僅起到帶動(dòng)滾刀擠壓破巖的作用，還可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)刀盤(pán)上的鏟斗齒拾起石渣，將其運(yùn)到洞外。目前已經(jīng)有很多的學(xué)者對(duì)硬巖掘進(jìn)機(jī)的破巖機(jī)理進(jìn)行理論探索和實(shí)驗(yàn)研究，這些工作在滾刀破巖原理、刀間距的合理布置、滾刀刀具的參數(shù)、刀盤(pán)直徑的影響等方面提出了非常多有意義的計(jì)算理論與觀點(diǎn)。本文在前人工作的基礎(chǔ)之上歸納總結(jié)，并以工程實(shí)踐中實(shí)際使用的刀盤(pán)為對(duì)象提出了一種滾刀受載分析方式，為以后硬巖掘進(jìn)機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)和研究提供參考。1 刀盤(pán)工況描述TBM刀盤(pán)上安裝著盤(pán)形滾刀，盤(pán)形滾刀與
機(jī)電工程技術(shù) 2018年4期2018-05-05
- TBM滾刀布置方案對(duì)比分析與評(píng)價(jià)
出渣排渣等作用。滾刀在刀盤(pán)上的安裝布置設(shè)計(jì)是刀盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，直接決定了滾刀的破巖效果和刀盤(pán)的力學(xué)性能，同時(shí)對(duì)刀盤(pán)后端主軸承的壽命、推進(jìn)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)也具有重要影響。針對(duì)滾刀的布置設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外已有研究主要集中在滾刀布置模式的優(yōu)化方面。文獻(xiàn)[2-5]利用遺傳算法、蟻群算法和協(xié)同進(jìn)化算法等數(shù)學(xué)方法對(duì)多隨機(jī)式、米字型和隨機(jī)式滾刀布置模式進(jìn)行了優(yōu)化，研究表明滾刀布置不僅影響刀盤(pán)的受力平衡，而且影響刀盤(pán)的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)認(rèn)為隨機(jī)式滾刀布置模式可以設(shè)計(jì)出最
隧道建設(shè)(中英文) 2018年3期2018-04-19
- 基于復(fù)合磨蝕試驗(yàn)臺(tái)的滾刀磨損試驗(yàn)研究
領(lǐng)域[1]。盤(pán)形滾刀是TBM滾壓破碎巖石的關(guān)鍵部件，工作環(huán)境復(fù)雜、惡劣，使得按照統(tǒng)一性能標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的滾刀普遍存在刀圈地質(zhì)適應(yīng)性差、磨損嚴(yán)重等問(wèn)題[2]。滾刀常見(jiàn)磨損形式包括刀圈正常磨損和非正常磨損，其中： 刀圈正常磨損是滾刀磨損主要形式，占比80%～90%； 非正常磨損包括刀圈偏磨、卷刃、斷裂、崩刃、軸承失效等[3]。由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明： 刀具的消耗費(fèi)用和維護(hù)更換時(shí)間分別占項(xiàng)目成本和工期的30%～40%，在高磨蝕及軟硬不均地層中這2項(xiàng)指標(biāo)還會(huì)上升[4-5]。為降
隧道建設(shè)(中英文) 2018年1期2018-02-27
- 齒輪高速干切滾刀壽命預(yù)估模型與優(yōu)化方法
44齒輪高速干切滾刀壽命預(yù)估模型與優(yōu)化方法張 應(yīng) 曹華軍 朱利斌 李本杰重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶,400044由于齒輪高速干式滾切工藝切削速度高且缺少切削油的冷卻潤(rùn)滑，為滿(mǎn)足高速干切滾刀的抗磨損、耐高溫等性能要求，高速干切滾刀基體材料和涂層的制備工藝均較為復(fù)雜，且價(jià)格昂貴，因而需要優(yōu)化高速干切工藝以延長(zhǎng)高速干切滾刀使用壽命，進(jìn)而降低工件制造成本，提高效益。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐和理論分析，研究了齒輪高速干切滾刀的失效形式和失效原理，提出了以單個(gè)刀齒切削長(zhǎng)
中國(guó)機(jī)械工程 2017年21期2017-11-15
- 整體滾刀修磨工藝的研究
00220）整體滾刀修磨工藝的研究段仕存，喬新亮（西門(mén)子機(jī)械傳動(dòng)天津有限公司，天津300220）滾齒刀是含齒零件加工中的核心刀具，可重復(fù)修磨使用，但單次修磨后的滾刀壽命降低是普遍現(xiàn)象，有效保持修磨后滾刀壽命是一個(gè)難點(diǎn)。就如何高精度修磨滾刀，并有效的保持修磨后滾刀壽命的加工工藝進(jìn)行了分析和研究。滾刀；重磨精度；滾刀壽命；修磨效率齒輪工件是各種機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中重要的組成部件。齒輪齒部成型工序中，通常采用相對(duì)高效的滾齒加工，選用的刀具稱(chēng)為滾齒刀，以下簡(jiǎn)稱(chēng)滾刀。滾刀
裝備制造技術(shù) 2017年5期2017-06-26
- TBM盤(pán)形滾刀磨損與滾刀滑動(dòng)距離關(guān)系研究
0)?TBM盤(pán)形滾刀磨損與滾刀滑動(dòng)距離關(guān)系研究張厚美(廣州市盾建地下工程有限公司， 廣東 廣州 510030)盤(pán)形滾刀磨損是制約TBM掘進(jìn)效率和施工成本的重要因素。為研究滾刀滑動(dòng)對(duì)滾刀磨損的影響，提出了“一次侵入位移”的概念，應(yīng)用質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)合成原理推導(dǎo)出了考慮滾刀刀刃寬度影響的一次侵入位移及滾刀滑動(dòng)距離的計(jì)算公式，研究一次侵入位移的影響因素以及滾刀磨損與滑動(dòng)距離的關(guān)系，基于上述研究分析秦嶺隧道TB880E型TBM滾刀滑動(dòng)磨損系數(shù)分布規(guī)律。研究表明： 1)滾
隧道建設(shè)(中英文) 2017年3期2017-04-07
- 非對(duì)稱(chēng)雙圓弧齒輪加工刀具設(shè)計(jì)
式，對(duì)雙圓弧齒輪滾刀基本蝸桿齒面方程、滾刀前刀面齒形設(shè)計(jì)進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算.對(duì)滾刀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，給出了加工滾刀的技術(shù)要求，并試制出了滾刀樣品，加工出齒輪，且用在大排量齒輪泵上驗(yàn)證壓力增高，流量平穩(wěn)噪音小，性能優(yōu)越.非對(duì)稱(chēng)雙圓弧齒輪；雙圓弧齒輪；滾刀設(shè)計(jì)0 引言非對(duì)稱(chēng)雙圓弧齒輪泵由于流量恒定從而壓力平穩(wěn)目前引起廣泛關(guān)注，我們所設(shè)計(jì)的非對(duì)稱(chēng)雙圓弧齒輪是指一個(gè)非對(duì)稱(chēng)具有工作側(cè)為雙圓弧齒形，非工作側(cè)為漸開(kāi)線齒形特征的非標(biāo)準(zhǔn)齒輪，工作側(cè)壓力角為23°，非工作側(cè)
大連交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2016年6期2016-12-20
- 全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀磨損影響因素分析
面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀磨損影響因素分析楊延棟， 陳 饋， 郭 璐， 李 星(盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 河南 鄭州 450001)為了有效控制和降低全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)施工時(shí)滾刀的磨損，較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)滾刀的磨損量，通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)從地質(zhì)影響因素和機(jī)械影響因素2個(gè)方面對(duì)滾刀磨損問(wèn)題進(jìn)行了分析。通過(guò)水泥試樣實(shí)驗(yàn)，得出等效石英含量EQC和單軸抗壓強(qiáng)度UCS單獨(dú)對(duì)巖石磨蝕性的影響規(guī)律；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巖樣實(shí)驗(yàn)，得出兩者共同對(duì)巖石磨蝕性的影響規(guī)律。通過(guò)對(duì)比進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)T
隧道建設(shè)(中英文) 2016年11期2016-12-13
- 基于ANSYS盤(pán)形滾刀破巖參數(shù)的分析
于ANSYS盤(pán)形滾刀破巖參數(shù)的分析胡 艷（安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽淮南 232001）利用ANSYSWORKBENCH對(duì)單把盤(pán)形滾刀破碎巖石的過(guò)程進(jìn)行分析仿真。對(duì)盤(pán)形滾刀的破巖機(jī)理進(jìn)行分析，由于巖石為脆性材料，幾乎不存在彈性變形，當(dāng)逐漸增加滾刀的破切力，引起巖石的損傷積累，當(dāng)巖石完全損傷時(shí)突然發(fā)生破碎。得到此時(shí)加載在單把滾刀上的垂直力，這對(duì)多把滾刀的布置，計(jì)算掘進(jìn)機(jī)對(duì)刀盤(pán)所需提供的推力有一定的指導(dǎo)意義。盤(pán)形滾刀；破巖；有限元；數(shù)值仿真巖石掘進(jìn)設(shè)備在掘進(jìn)破
- 基于工藝流程的齒輪滾刀生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制
于工藝流程的齒輪滾刀生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制李鷺，馬麗心，宮運(yùn)啟（哈爾濱商業(yè)大學(xué)輕工學(xué)院，哈爾濱150028）以磨前齒輪滾刀為例，通過(guò)對(duì)其工藝流程的分析，根據(jù)各加工工序的難易程度或產(chǎn)生不合格率的頻率可得出滾刀生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵工序，針對(duì)關(guān)鍵工序中機(jī)床的精度、采用的加工方法、切削用量的使用、材料的應(yīng)用等方面，并綜合運(yùn)用工藝流程圖、計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)、因果圖、AtuoCAD等工具，從中找出影響齒輪滾刀質(zhì)量的關(guān)鍵因素，針對(duì)問(wèn)題采取相應(yīng)的措施，來(lái)達(dá)到對(duì)齒輪滾刀質(zhì)量的控制，以此提高齒輪
- 平面磨床上實(shí)現(xiàn)齒輪滾刀的刃磨
面磨床上實(shí)現(xiàn)齒輪滾刀的刃磨□紀(jì)曉冬 南京寧嘉機(jī)電有限公司南京211153針對(duì)齒輪滾刀刃磨床價(jià)格高、利用率不高的情況，研究通過(guò)設(shè)計(jì)合理的工裝，實(shí)現(xiàn)在平面磨床上進(jìn)行齒輪滾刀的刃磨。既能滿(mǎn)足滾刀刃磨的需要，又能節(jié)省設(shè)備投資，降低生產(chǎn)成本。齒輪滾刀是一種按展成法加工齒輪的刀具，它可以用來(lái)加工直齒輪、斜齒輪和變位齒輪。齒輪滾刀加工齒輪的過(guò)程猶如一對(duì)相錯(cuò)軸漸開(kāi)線圓柱齒輪的嚙合過(guò)程。滾刀的幾何精度直接影響所加工齒輪的精度，刀刃用鈍以后的滾刀必須刃磨后才能繼續(xù)使用，刃磨精
裝備機(jī)械 2015年3期2015-09-15
- TBM正滾刀回轉(zhuǎn)切削仿真分析
體是通過(guò)刀盤(pán)上的滾刀實(shí)現(xiàn)，其中正滾刀是刀盤(pán)最主要的開(kāi)挖刀具，其位置布置是否合理，會(huì)直接影響掘進(jìn)效率。譚青等[2]采用顆粒離散元法從細(xì)觀角度對(duì)滾刀最優(yōu)刀間距問(wèn)題進(jìn)行分析，并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)相結(jié)合?；糗娭艿萚3]基于RFPA2D仿真平臺(tái)模擬了多滾刀順次作用下巖石破碎，建立了順次角度與巖石破碎能量之間的映射關(guān)系。暨智勇[4]在ANSYS/LS-DYNA軟件中進(jìn)行仿真模擬，分析了刀具不同結(jié)構(gòu)參數(shù)與工作參數(shù)的組合對(duì)刀具載荷的影響規(guī)律。薛靜[5]動(dòng)態(tài)模擬了刀具
制造業(yè)自動(dòng)化 2015年22期2015-09-13
- 滑動(dòng)支撐的新型滾刀設(shè)計(jì)及其動(dòng)態(tài)性能
16024)盤(pán)形滾刀作為全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)(tunnel boring machine，TBM)破碎巖石的主要切削工具，廣泛用于水利、水電鐵路、交通、油氣管道以及國(guó)防等工程建設(shè)。TBM刀具直接與巖石接觸并在強(qiáng)擠壓、強(qiáng)沖擊、高磨損的惡劣環(huán)境下工作，從而導(dǎo)致巖石掘進(jìn)機(jī)刀具成為掘進(jìn)過(guò)程中最易損壞和失效的零部件，也是制約掘進(jìn)效率的關(guān)鍵因素，同時(shí)刀具損壞產(chǎn)生的費(fèi)用占整個(gè)掘進(jìn)成本的30%左右［1］，而且國(guó)內(nèi)90%以上的TBM刀具都是從國(guó)外進(jìn)口的［2］。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年11期2015-03-23
- 基于相似理論TBM 滾刀磨損試驗(yàn)裝置的研制
來(lái)越廣泛的應(yīng)用，滾刀作為其破巖的主要工具，存在磨損嚴(yán)重、消耗量大和造價(jià)高等問(wèn)題。大量工程案例表明，TBM 施工過(guò)程中刀具損耗所占據(jù)的費(fèi)用達(dá)到總施工費(fèi)用的1/4 到1/5 左右，遇到極端工況時(shí)，刀具損耗所占據(jù)的費(fèi)用甚至達(dá)到總施工費(fèi)用的1/3，刀具檢查、更換和維護(hù)所消耗時(shí)間約占總施工時(shí)間的1/3［1-3］。因此，開(kāi)展TBM 滾刀磨損影響規(guī)律和磨損壽命預(yù)測(cè)研究尤其重要。目前，滾刀磨損研究主要集中在刀具摩擦磨損機(jī)理、巖石磨耗性檢測(cè)以及刀具磨損壽命預(yù)測(cè)等方面。工程中
技術(shù)與市場(chǎng) 2014年11期2014-12-26
- 硬巖T B M滾刀安裝方式設(shè)計(jì)分析
主要是靠刀盤(pán)上的滾刀在撐子面上滾動(dòng)以破碎巖石，在施工過(guò)程中滾刀的磨損消耗量很大，需經(jīng)常更換滾刀，因此滾刀在刀盤(pán)上的定位安裝應(yīng)滿(mǎn)足固定可靠、背裝式安裝以及能夠快速更換的要求。本文對(duì)目前國(guó)際上著名TBM廠商使用的常用的滾刀定位方式從加工制造、裝配及刀具更換等方面進(jìn)行分析對(duì)比，設(shè)計(jì)出一種新型的滾刀安裝方式，以滿(mǎn)足在TBM施工中能夠快速、方便地更換滾刀的要求，提高了TBM整機(jī)施工效率。1 常用滾刀刀座形式及工作原理常用的幾種刀座結(jié)構(gòu)形式有：1）海瑞克硬巖TBM刀座
機(jī)械工程師 2014年1期2014-10-12
- 不同模式下TBM刀群三維回轉(zhuǎn)切削仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)
建立了17寸盤(pán)形滾刀刀群切削巖石的數(shù)值仿真模型，使用有限元仿真分析軟件ANSYS LS-DYNA對(duì)不同工作模式下的盤(pán)形滾刀回轉(zhuǎn)切削巖石工作過(guò)程進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)盤(pán)形滾刀刀間距進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，分析不同刀間距下滾刀的力學(xué)參數(shù)，得到在該地質(zhì)條件下，中心滾刀最優(yōu)刀間距為75 mm、正滾刀最優(yōu)刀間距為80 mm；通過(guò)對(duì)邊滾刀安裝角度進(jìn)行優(yōu)化，分析不同安裝角度下滾刀的力學(xué)參數(shù)，得到邊滾刀最優(yōu)安裝角度為6.5°；通過(guò)對(duì)滾刀切削巖石的順次切削角度進(jìn)行優(yōu)化，分析不
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年11期2014-06-15
- 大模數(shù)可轉(zhuǎn)位齒輪滾刀的切削應(yīng)用
種加工方法。普通滾刀在滾削過(guò)程中承受沖擊載荷和磨損。滾刀磨鈍后均需重新修磨前刀刃面，如果刀齒損壞，則將導(dǎo)致整件滾刀報(bào)廢。采用普通滾刀加工齒輪時(shí)，切削速度根據(jù)齒輪模數(shù)和齒數(shù)，一般取15～30m/min。可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金齒輪滾刀是一種新型高速重載切削刀具。刀片一般是由高硬度、難熔的金屬碳化物 (WC、TiC等)微米級(jí)粉末，采用Co、Mo及Ni等作粘結(jié)劑燒結(jié)而成的粉末冶金制品，具有高的耐磨性、耐熱性及抗氧化能力，切削速度可達(dá)100～200m/min，壽命是高速鋼的
金屬加工(冷加工) 2014年8期2014-04-09
- 硬齒面齒輪加工技術(shù)展望
司現(xiàn)采用硬質(zhì)合金滾刀干切的方式進(jìn)行加工，如圖1、圖2所示。該零件在制造過(guò)程中主要有以下難點(diǎn)：（1）硬質(zhì)合金滾刀每次磨鈍后需重新刃磨，因硬質(zhì)合金韌性差，必須采用大負(fù)前角切削以減少刀片的崩刃，但大負(fù)前角硬質(zhì)合金滾刀在刃磨時(shí)需要嚴(yán)格地控制前角的變化以保證滾刀的齒形精度，對(duì)重磨的設(shè)備、技術(shù)人員提出了很高的要求。我公司在重磨約1/3時(shí)就出現(xiàn)齒形偏出設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象，嚴(yán)重制約齒輪加工質(zhì)量。（2）因硬質(zhì)合金韌性較差，在使用過(guò)程中不可避免的存在崩刃現(xiàn)象，當(dāng)崩刃出現(xiàn)后，在重磨
金屬加工(冷加工) 2013年4期2013-10-11
- 多滾刀順次作用下巖石破碎模擬及刀間距分析
工程機(jī)械，其中多滾刀作用下的刀間距設(shè)計(jì)是掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)的核心技術(shù)之一，合理的刀間距設(shè)計(jì)對(duì)提高刀盤(pán)掘進(jìn)性能、刀具壽命和刀盤(pán)大軸承壽命，減輕掘進(jìn)機(jī)震動(dòng)，降低噪音等具有舉足輕重的作用.TBM刀盤(pán)上的滾刀在推力和扭矩作用下，不斷旋轉(zhuǎn)貫入巖石，在刀尖下和刀具側(cè)面形成高應(yīng)力壓碎區(qū)和放射狀裂紋，并使產(chǎn)生裂紋擴(kuò)展，當(dāng)其中一條或多條裂紋擴(kuò)展到鄰近滾刀造成的裂紋時(shí)，形成巖石碎片［1］.針對(duì)復(fù)雜多變的巖石邊界條件，設(shè)計(jì)最優(yōu)的刀間距以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的掘進(jìn)性能，一直是許多學(xué)者研究的目標(biāo).國(guó)內(nèi)
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2012年1期2012-10-26
- 滾齒加工中滾刀的合理使用
切削齒坯的刀具為滾刀。在滾齒加工中，滾刀的制造精度、安裝誤差、重磨誤差是造成被加工齒輪齒形誤差和基節(jié)偏差的主要原因，齒形誤差會(huì)引起每對(duì)齒輪嚙合過(guò)程中傳動(dòng)比的瞬時(shí)變化，基節(jié)偏差會(huì)引起一對(duì)齒過(guò)渡到另一對(duì)齒嚙合時(shí)傳動(dòng)比的突變。齒輪傳動(dòng)由于傳動(dòng)比瞬時(shí)變化和突變而產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，從而影響齒輪工作平穩(wěn)性精度?，F(xiàn)結(jié)合我公司多年的滾齒加工經(jīng)驗(yàn)，淺談滾齒加工中滾刀的合理使用。1 選擇合適的滾刀我們?cè)谫?gòu)買(mǎi)滾刀時(shí)，應(yīng)盡量選用專(zhuān)業(yè)滾刀生產(chǎn)廠家提供的滾刀，確保滾刀的制造精度達(dá)到要求
中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品 2010年2期2010-07-27
- 利用萬(wàn)能工具磨刃磨滾刀
差的各種因素中,滾刀的刃磨誤差尤為重要。關(guān)鍵詞:齒輪傳動(dòng);滾刀由于滾刀的齒背是經(jīng)過(guò)鏟磨的螺旋面,因此當(dāng)滾刀用鈍后只需刃磨滾刀前刃面。滾刀有直槽滾刀和螺旋槽滾刀兩大類(lèi),一般都設(shè)計(jì)成0°前角,所以直槽滾刀的前刃面是一個(gè)通過(guò)滾刀軸線的徑向平面,而螺旋槽滾刀的前刃面是一個(gè)阿基米德螺旋面,其在滾刀端剖面內(nèi)的截形是一條通過(guò)中心的徑向直線。經(jīng)過(guò)刃磨后的滾刀前刃面還應(yīng)保持這樣的位置形狀,因此滾刀刃磨后為保持滾刀原有的精度,需要保證以下三條原則:滾刀各排刀齒的前刃面必須在圓
中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品 2009年15期2009-08-19