CN102839978A - 一种盾构机锥形刀盘 - Google Patents

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Abstract

本发明属于盾构机刀盘设计技术领域，特别涉及一种盾构机锥形刀盘。所述刀盘、辐条和贝形刀架构成锥形结构，则锥顶半角α≤arctanf，其中，α为锥顶半角，f为盾构机刀盘与岩石的静摩擦系数；辐条均匀分布，其数量N为整数，且
Figure DDA0000216200871
，其中，A为辐条的宽度，B＜min(L、W、H)，L、W、H由地质勘测资料确定，其中，L为上方漂石在长度方向的最大尺寸，W为上方漂石在宽度方向的最大尺寸，H为上方漂石在高度方向上的最大尺寸。该方案不仅提高了刀盘刚度，减小了刀具与漂石的相互作用，有效提高了盾构作业效率，还可在掘进量相同的情况下有效降低推进时的能量消耗，初步估算可提高作业效率和降低能量消耗各5%左右，从而有效提高盾构机利用率。

Description

一种盾构机锥形刀盘
技术领域
本发明属于盾构机刀盘设计技术领域，特别涉及一种盾构机锥形刀盘。
背景技术
目前盾构机刀盘都是平面刀盘，在使用中，尤其是遇有漂石（孤石）地层时，磨损严重、其上刀具消耗量大及掘进中途损坏等问题，影响挖掘效率的同时加大了成本。
发明内容
本发明针对盾构机平面刀盘在遇有漂石（孤石）地层中掘进存在磨损严重、其上刀具消耗量大及掘进中途损坏等不足的问题，提供了一种盾构机锥形刀盘。
本发明采用的技术方案为：
刀盘的中心位置设置贝形刀架，贝形刀架上安装贝形刀，刀盘上安装多个以贝形刀架为中心向外辐射的辐条；
所述刀盘、辐条和贝形刀架构成锥形结构，则锥顶半角α≤arctanf，其中，α为锥顶半角，f为盾构机刀盘与岩石的静摩擦系数；
辐条均匀分布，其数量N为整数，且，其中，A为辐条的宽度， B＜min(L、W、H)，L、W、H由地质勘测资料确定，其中，L为上方漂石在长度方向的最大尺寸，W为上方漂石在宽度方向的最大尺寸，H为上方漂石在高度方向上的最大尺寸。
本发明的有益效果为：该盾构机刀盘不仅提高了刀盘刚度，减小了刀具与漂石的相互作用，有效提高了盾构作业效率；由于锥角的影响，漂石向下的滑动力小于其与刀盘的静摩擦力，能够使盾构刀盘上方的漂石实现自稳，更可在掘进量相同的情况下有效降低推进时的能量消耗，初步估算可提高作业效率和降低能量消耗各5%左右，从而有效提高盾构机利用率。
附图说明
图1为盾构机锥形刀盘的主视图；
图2为盾构机锥形刀盘的俯视图。
图中标号：
1-刀盘；2-贝形刀；3-辐条。
具体实施方式
本发明提供了一种盾构机锥形刀盘，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
图1为盾构刀盘主视图；图2盾构刀盘俯视图。刀盘1的中心位置设置贝形刀架，贝形刀架上安装贝形刀2，刀盘1上安装多个以贝形刀架为中心向外辐射的辐条3；首先对各个参数的设定进行说明：
D—刀盘直径（m）；
α—锥形刀盘锥顶半角（rad）；
A—辐条宽度（m）；
f—盾构机刀盘与岩石的静摩擦系数。
刀盘1、辐条3和贝形刀架构成锥形结构，则锥顶半角α≤arctanf，其中，α为锥顶半角。
辐条3均匀分布，其数量N为整数，且
Figure BDA0000216200852
，其中， B＜min(L、W、H)，L、W、H由地质勘测资料确定，其中，L为上方漂石在长度方向的最大尺寸，W为上方漂石在宽度方向的最大尺寸，H为上方漂石在高度方向上的最大尺寸。

Claims (1)

1.一种盾构机锥形刀盘，刀盘（1）的中心位置设置贝形刀架，贝形刀架上安装贝形刀（2），刀盘（1）上安装多个以贝形刀架为中心向外辐射的辐条（3）；
其特征在于，
所述刀盘（1）、辐条（3）和贝形刀架构成锥形结构，则锥顶半角α≤arctanf，其中，α为锥顶半角，f为盾构机刀盘与岩石的静摩擦系数；
辐条（3）均匀分布，其数量N为整数，且
Figure FDA0000216200841
，其中，A为辐条的宽度，B＜min(L、W、H)，L、W、H由地质勘测资料确定，其中，L为上方漂石在长度方向的最大尺寸，W为上方漂石在宽度方向的最大尺寸，H为上方漂石在高度方向上的最大尺寸。
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