[发明专利]一种新型硬岩滚刀

说明书

本发明属于隧道工程机械应用设备领域，涉及滚刀，尤其涉及一种新型硬岩滚刀，包括盘形滚刀以及设置在盘形滚刀内的刀轴，所述盘形滚刀包括滚刀刀圈以及套装在滚刀刀圈上的滚刀刀刃，其特征在于，所述滚刀刀刃的圆周面上设置有放置盲孔，所述放置盲孔的底部设置有通水水道，所述通水水道自放置盲孔的底部延伸至滚刀刀圈的一侧，所述滚刀刀圈的一侧设置有与通水水道连通的旋转接头，所述放置盲孔内设置有按压式高压喷头，所述按压式高压喷头与通水水道连通设置，本发明通过对现有的结构进行改进，使高压水的冲击面正好是滚刀的破碎面，这样，再提高破碎效果的同时，降低了对滚刀的损坏。

技术领域

本发明属于隧道工程机械应用设备领域，涉及滚刀，尤其涉及一种新型硬 岩滚刀。

背景技术

隧道掘进机是用机械破碎岩石、出碴和支护实行连续作业的一种综合设备。 按掘进机在工作面上的切削过程，分为全断面掘进机和部分断面掘进机。按破 碎岩石原理不同，又可分滚压式(盘形滚刀)掘进机和铣切式掘进机。

隧道掘进机包含盾构和TBM,TBM隧道掘进机装备在修建地铁、轨道交通、 煤矿巷道等地下工程建设中使用越来越广泛，其主要是利用旋转刀盘上的盘形 滚刀挤压剪切破岩。盘形滚刀是TBM专用破岩刀具，也是TBM刀盘的关键部 件和易损部件。滚刀失效对TBM施工的成本、速度和效率有非常重大的影响。 据资料统计，用于刀具的费用可以占到掘进施工费用的1/4到1/3，刀具更换时 间占总施工时间的比值高达1/3。随着滚刀交通的发展，隧道及地下工程对TBM 的使用需求越来越高，TBM在工作过程中经常会遇到抗压强度超过200MPa的 硬岩。在面对硬岩工况时，传统滚刀破岩能力严重不足，会出现贯入度变低、 滚刀磨损加快、寿命短等一些列问题。

为了解决上述技术问题，人们主要采用高压水冲设的方式来解决，如国家 知识产权局公开的一种高压水射流在掘进机刀盘中的布置方法和结构{申请号：201310188881.X}其在现有刀盘结构端面空白处安装布置若干个高压水喷嘴。 掘进机刀盘结构由若干个高压水喷嘴、滚刀、集料口和若干个水管组成。本发 明采用高压水射流与滚刀相结合的岩石掘进机刀盘结构，利用高压水迫使岩石 节理扩展，易于破碎，降低滚刀的磨损，提高施工效率并降低施工成本。高压 水压迫岩石后形成的水流将覆盖整个开挖面，对滚刀及掘进机刀盘工作面有降 温作用，对施工环境有防尘降温效用。

上述方案虽然能够有效提高破碎效果，但其存在用水量大且对滚刀的磨损 影响较小，为此，如何有效提高破碎效果的同时，降低资源浪费、提高滚刀的 使用寿命。

发明内容

本发明针对上述的滚刀使用中高压喷水方案所存在的技术问题，提出一种 设计合理、结构简单、加工方便且能够有效提高破碎效果、降低滚刀损耗的新 型硬岩滚刀。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种新型硬岩 滚刀，包括盘形滚刀以及设置在盘形滚刀内的刀轴，所述盘形滚刀包括滚刀刀 圈以及套装在滚刀刀圈上的滚刀刀刃，所述滚刀刀刃的圆周面上设置有放置盲 孔，所述放置盲孔的底部设置有通水水道，所述通水水道自放置盲孔的底部延 伸至滚刀刀圈的一侧，所述滚刀刀圈的一侧设置有与通水水道连通的旋转接头， 所述放置盲孔内设置有按压式高压喷头，所述按压式高压喷头与通水水道连通 设置，所述按压式高压喷头的上方设置有按压件，所述按压件的形状与放置盲 孔的轮廓贴合设置，所述按压件的底部和放置盲孔之间设置有回弹弹簧，所述 按压件的顶面高出滚刀刀刃的圆周面设置，所述按压件上设置有与按压式高压喷头连通的喷水孔。

作为优选，所述放置盲孔均匀分布在滚刀刀刃的圆周面上。

作为优选，所述按压件的前后两端设置有凹槽，所述放置盲孔内设置有与 凹槽相配合的辅助凸起，所述辅助凸起内设置有辅助水道，所述辅助水道与通 水水道连通设置，所述放置盲孔内设置有辅助水道启闭机构。