盾构机刀具:选型与配置.ppt

b ）由于刀盘冷却系统不良而使轴承及润滑油温度过高，浮动密封面烧伤使密封失效。 C ）强度较高的大石块或崩断的正面刮刀、边缘刮刀刀齿挤卡在刀具端盖密封处,使其受挤压变形引起滑动密封失效。 d ）刀具轴承及浮动密封的寿命已达极限。 e ）个别的刀具为注油孔漏油。还有极个别的是在装配或修理过程中刀具内腔没有清理干净，混有杂物引起浮动密封面划伤失效造成漏油。 （6） 刀具安装螺栓松脱、断裂 前已述及，在中心区和边刀区，由于在掘进施工过程中会产生较大的轴向力和冲击力，震动也比较厉害,如果刀座安装设计不合理或连接螺栓质量不好，常会引起刀具连接螺栓松脱、断裂，引起刀具损坏以致无法掘进。如图示，这是某项目上中心滚刀安装示意图，每把滚刀之间有4-5mm间隙，通排安装5把中心滚刀，前面分析过，中心滚刀受很大向心力，演变成滚刀的轴向力，施工中使中心滚刀反复晃动窜动，造成螺栓断裂， 刀具损坏拆卸困难，改进后，消除了每把中心滚刀端头之间的间隙，情况就改善很多。 4 刀具发展趋势 1. 国产化 随着刀具制造技术的不断进步，刀具质量也会不断得到提高。刀具的国产化律也会逐步提高，盾构刀具国产化是盾构施工发展的必然趋势。现在国内已能成套提供大型盾构机系列刀具。 2. 盾构滚刀大型化 前已述及刀盘回转速度n常用以下近似公式表示： n= 100d / D， 式中：D--钻孔直径， d--为滚刀直径。 可以看出回转速度与刀具直径是正比的，施工中当然是希望刀盘转速高一些掘进速度快一些，但它是受滚刀自转和其它综合因素制约的，不能随意增大，又由于滚刀自传转速受浮动密封结构影响，也不能增大。因此在保持刀盘一定转速时，刀具直径越大，承载能力越大，而滚刀本身自转速度不增加甚至还会降低，对轴承、密封和刀圈的使用寿命都会有所提高。 由于自己知识面有限，在这里只是把自己了解的情况给大家加以介绍，和大家共同讨论，讲错的地方在所难免，请大家谅解。谢谢各位！ d ) 调节性能好：不管是轴向游隙还是预加负荷，均能按设计要求 调整到最佳性能； e ) 其锥型结构固有的自动移油特点，能从滚道接触区域排除任何微粒沾染物，大大降低了受工作环境污染物的影响； f ）与其他类型的滚子轴承相比，因其纯滚动效果较好，摩擦系数减少，磨损速度慢，使用寿命长； g ) 由于其内外滚道可分离，安装和拆卸十分简便；另外轴承载荷的变化对轴承的寿命是有很大影响的，铁姆肯公司给出的结论是：载荷减少一半，轴承寿命增加十倍：载荷增加一倍， 轴承寿命降低90%。例如一个轴承在18144公斤的压力下，转速 为120转／分时，按设计理论计算轴承寿命为564小时，而当载荷减少50%时，轴承寿命可延长至5684小时，提高十倍以上。 （4）刀体、刀盖的制造 刀体是滚刀的主要受承载力的零件，它支撑着刀圈进行破岩切削，同时又保护着滚刀内部的轴承和密封进行正常的运转，既要有足够的强度承受来自刀盘和掌子面的挤压力，又要有较高的耐磨性来应对刀圈破碎下来的岩渣的磨损；刀盖是浮动密封的保护支撑体，同时又起到压紧轴承调节滚刀启动扭矩的作用，两者材料一般选用42CrMo材质的锻件，并经两次热处理，使硬度达到HRC40-45，对于有的沙卵石复合地层，为了提高刀体的耐磨性，还在刀体上堆焊碳化钨等耐磨材料，保证其满足特殊地层的耐磨性需要。 （5） 滚刀的装配 滚刀的装配环节是保证滚刀的综合性能的关键过程之一，要保证各个配合尺寸的过盈量符合设计要求，保证所用轴承的预紧力的调整，并仔细检验所用密封是否存在划伤等缺陷，进行密封试压检验，加足润滑油，并根据地层条件调整好滚刀的启动扭矩。硬岩时启动扭矩要大一些，软岩时启动扭矩要小一些，以防止滚刀不转而出现弦磨，造成滚刀过早损坏。滚刀扭矩一般在30N.m---70N.m之间。 （6） 润滑的要求 因为金属浮动密封环需要配合以油浴润滑，故采用圆锥滚子轴承制造厂家推荐的车辆齿轮油（GL-5），它具有如下特点： a ) 良好的抗磨性。能在被润滑表面形成牢固油膜，以防止轴承和浮动密封环高工作压力区表面擦伤和胶合。 b ) 良好的抗氧化安定性，以适应在苛刻条件下长期使用，而不易氧化衰变。 c) 良好的抗泡沫性，在保证操作条件下，剧烈搅拌过程中产生的泡沫少，并易于消灭。 d) 良好的防锈性能 ，以保证被润滑表面不产生腐蚀和锈蚀。 此外，稀油润滑的充满性和排气性好，也有利于滚刀使用。 四、刀具的布置使用与发展趋势 1 根据刀具特点合理布刀 不同的工程地质条件应采用不同的刀