[发明专利]一种大直径分瓣式盾体加工方法

说明书

一种大直径分瓣式盾体加工方法，涉及盾体加工领域。该大直径分瓣式盾体加工方法包括以下步骤：设置工作台及沿工作台周向间隔布置的八个支撑墩柱；将四个分半盾体分别吊装于八个支撑墩柱上进行支撑并将四个分半盾体通过螺栓连接；将机加工立车固定于工作台上对四个分半盾体的中心环进行加工；将倒置圆台形的支撑座连接于工作台上固定机加工立车对四个分半盾体顶部的铰接套进行加工，将钻床固定于工作台上对四个分半盾体钻螺纹底径孔，随后拆分四个分半盾体吊起镗床铣法兰端面，在法兰端面上钻法兰端面孔后安装吊耳；将对应分半盾体翻面后铣蝴蝶面板。该大直径分瓣式盾体加工方法能够降低盾体加工时的吊装安全风险，缩短加工时间，提高加工效率。

技术领域

本申请涉及盾体加工领域，具体而言，涉及一种大直径分瓣式盾体加工方法。

背景技术

盾构机盾体由于工件的直径较大，在毛坯制作过程中无法实现整体结构制作，同时受到设备加工能力的限制也无法实现整体加工，因此，目前现有的前中盾体均被设计成四片盾体结构进行加工，这种结构虽然实现了可加工性，但在保证加工质量及满足图样要求和使用性能方面又为机加工提出了新的问题。

目前现有的盾体分块法兰位置的加工主要有两种方式，第一种是先将盾体分块单独制作，结构焊接完成之后加工分块法兰并配对贴合面，待同一分块上的两个法兰平面度、角度检测合格后钻孔；第二种方式是先单独加工分块法兰，然后将一对互相贴合的两块加工好的分块法兰用螺栓及码板连接固定在一起，待盾体结构焊接完成之后再切割分块法兰安装槽，定位焊接分块法兰；此外，在盾体整体加工也就是盾体前段切口环、中心环、尾端端面的加工方面，现有的加工方式主要是将盾体整体焊接完之后整体吊装至10米以上的立式车床，加工切口环、中心环后翻面吊装加工尾部端面，此时加工设备要求液压工件回转平台能够承受150吨以上的载荷，需要采用大型设备进行支撑和适应大直径盾体的加工，大大的提高了加工成本。

发明内容

本申请的目的在于提供一种大直径分瓣式盾体加工方法，其能够降低盾体加工时的吊装安全风险，缩短加工时间，提高加工效率。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种大直径分瓣式盾体加工方法，包括以下步骤：

铺设钢板并在钢板上划出十字中心线，以十字中心线的中点划内圆作为工作台的摆放位置，随后以所述工作台为圆心画同心的中间圆，将八个支撑墩柱沿所述工作台的周向间隔布置设于所述内圆和所述中间圆之间，随后以所述工作台为圆心画外圆作为盾体的摆放位置；

将四个分半盾体分别吊装于八个支撑墩柱上进行支撑，并将四个分半盾体通过螺栓连接；

将机加工立车固定于工作台上，机加工立车具有可升降和可沿水平直线方向移动的加工刀具，控制工作台旋转的同时控制加工刀具升降和沿水平直线方向移动对四个分半盾体的中心环进行加工；

拆除机加工立车，将倒置圆台形的支撑座固定于工作台上，并将机加工立车固定于支撑座上，控制工作台旋转的同时控制加工刀具升降和沿水平直线方向移动对四个分半盾体顶部的铰接套进行加工；

拆除支撑座和机加工立车，将钻床固定于工作台上对四个分半盾体钻螺纹底径孔，拆除钻床后拆分四个分半盾体；

吊起镗床对具有螺旋机座的分半盾体铣法兰端面，随后在法兰端面上钻法兰端面孔，并在四个分半盾体的对接法兰安装吊耳；

将对应分半盾体翻面后吊设于胎架上固定后铣蝴蝶面板。

在一些可选的实施方案中，加工中心环时，粗加工的加工刀具切削速度为70-80mm/min，背吃刀量为0.5-0.6mm，进给速度为2-3mm/min，工作台的转速4-5r/min；精加工的加工刀具切削速度为90-100mm/min,背吃刀量为0.1-0.2mm，进给速度为1.2-1.4mm/min，工作台的转速6-7r/min。