[实用新型]一种硬岩盾构用耐磨镶齿滚刀、盾构刀盘

说明书

本实用新型提出一种硬岩盾构用耐磨镶齿滚刀、盾构刀盘。耐磨镶齿滚刀包括刀体和刀圈；其中该刀圈沿所述刀体外侧周向设置，并与所述刀体过盈配合，所述刀圈设有第一耐磨部，所述第一耐磨部设置在所述刀圈最外周，包括周向均匀间隔镶嵌在刀圈最外周的多个合金齿，所述合金齿中间突出刀圈表面第一高度，左右两侧突出刀圈表面第二高度，且所述第二高度大于第一高度。本实用新型提出的硬岩盾构用耐磨镶齿滚刀由于刀圈增设了第一耐磨部，减小了刀圈的磨损速度，提高了刀圈耐磨性及抗冲击性，同时使该硬岩盾构用耐磨镶齿滚刀具有很高的强度、韧度、良好的淬透性和抗过热的稳定性，进一步提高刀具整体使用寿命，提升破岩效率。

技术领域

本实用新型涉及隧道掘进技术领域，具体涉及一种硬岩盾构用耐磨镶齿滚刀、盾构刀盘。

背景技术

盾构在全断面硬岩地层中，刀具极易发生磨损，除正常磨损外，还会发生偏磨、崩刃、刀圈崩裂、卷刃等特殊情况，在施工过程中，由于基岩裂隙水较多、掌子面较完整等原因，土压平衡盾构施工一般采用圆刃滚刀破岩，但现场实际换刀次数及实测磨损数据表明，刀具的磨损状况仍然严重，浪费大量施工工期，造成巨大的经济损失。

现有技术通过对滚刀刀圈进行改进来改善上述情况，滚刀刀圈多以圆刃、球型镶齿和常截面为主；其中圆刃滚刀较球型镶齿、常截面滚刀破岩效率高，但刀圈磨损速度较快，掘进距离较低，造成工期和成本的增加；而球型镶齿滚刀在掘进时，滚刀振动加剧，球齿与掌子面接触易产生大量岩粉，导致滚刀处于高消耗与低破岩效率的运行状态，加快刀具磨损，且在软硬岩层交界处，球齿收到的冲击性荷载较为明显，若刀盘转速过快，易导致掉齿现象；常截面滚刀由于刀圈处平整，磨损速率较低，掘进距离较长，但破岩效率较圆刃、球型镶齿滚刀较低。

目前，滚刀刀圈提高耐磨性的方式大多为两种：一种是通过热处理工艺提高耐磨性；另一种是在刀圈的刃口部位镶嵌碳化钨合金。但是这两种处理方式对热处理工艺要求较高，在提高硬度和耐磨性的同时，会降低刀圈的韧性，从而导致耐冲击性下降，施工中易出现刀圈崩裂，使用寿命达不到要求。

因此，需要从滚刀齿型和材料的角度考虑滚刀在硬岩地层中掘进时耐磨性的影响，进一步提出一种新的具有低磨损率高使用寿命的滚刀。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型的主要目的是提供一种硬岩盾构用耐磨镶齿滚刀，以解决现有技术中滚刀不耐磨，易崩裂和脱落，使用寿命短的问题。

本实用新型还提供一种盾构刀盘，以满足实际工程盾构施工需要。

本实用新型的技术方案如下：

一种硬岩盾构用耐磨镶齿滚刀，包括：

刀体；

刀圈，沿所述刀体外侧周向设置，所述刀圈设有第一耐磨部，所述第一耐磨部设置在刀圈最外周，包括周向均匀间隔镶嵌在刀圈最外周的多个合金齿，所述合金齿自所述刀圈表面向上突出，并且合金齿中间突出刀圈表面第一高度，左右两侧突出刀圈表面第二高度，且所述第二高度大于第一高度。

在一些实施例中，所述合金齿在刀圈最外周周向均匀间隔镶嵌有42个。

在一些实施例中，所述合金齿的长度为22mm，宽度为20mm。

在一些实施例中，所述第一高度为1-2mm，所述第二高度为2-4mm。

在一些实施例中，所述刀圈还设有第二耐磨部，所述第二耐磨部环绕设置在所述第一耐磨部两侧，包括在两侧涂覆的环形耐磨层。

在一些实施例中，所述环形耐磨层的宽度为40mm。

在一些实施例中，所述第二耐磨部为涂覆有碳化钨的环形耐磨层。

在一些实施例中，所述滚刀为18单刃镶齿滚刀，直径为457.2mm。