CN216866697U - 复合地质用中心刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于盾构刀具技术领域，提出一种复合地质用中心刀，包括刀头，所述刀头上设置有耐磨焊层和耐磨硬质合金，耐磨硬质合金的纵截面呈倒U型，刀头上设置有与耐磨硬质合金呈面面配合的倒U型槽，耐磨焊层为颗粒体耐磨焊层，耐磨焊层从刀头侧面的底部向耐磨硬质合金方向延伸覆盖刀头的侧面，刀头与刀座之间设置有加强槽和加强凸台，刀头的下方设置有与其呈倒T字形分布的刀座，刀头的底面与刀座的顶面焊接，刀座上设置有至少两对关于刀头对称分布的螺孔，螺孔中设置有用来连接刀座与盾构机刀盘的定位螺钉。本刀具设计合理、结构简单、抗变形能力较强、切削效果较好且便于维修，适用于复合地质的掘进作业，适合大规模推广。

Description

复合地质用中心刀

技术领域

本实用新型属于盾构刀具技术领域，尤其涉及一种复合地质用中心刀。

背景技术

在盾构机或顶管机等矿用工程机械中，中心刀作为直接破岩的刀具，在地质工况条件恶劣的情况下，属于易损部件。

目前，普通的中心刀因碎石或岩石硬度大，在掘进中会产生较大变形，甚至刀头断裂，大大降低中心刀的切削效果，有时甚至丧失切削破碎能力；再者，尽管其刀头表面设置有耐磨焊层和耐磨合金可以起到一定的耐磨增强作用，但是分布面积非常有限，如耐磨焊层仅仅分布在靠近刀头顶部的侧面上，其在开挖复合地质时仍然存在切削能力不足的问题；其次，中心刀底部与盾构机的刀盘通常是焊接在一起的，导致中心刀的更换与补充的难度较高，通常是出现大面积缺损的情况下才会进行维修，因此导致影响整个刀盘的实际掘进性能，维修成本和施工成本都不同程度地增加。

实用新型内容

本实用新型针对上述的中心刀所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、抗变形能力较强、切削效果较好、便于维修且有利于保证盾构机掘进性能的复合地质用中心刀。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为，本实用新型提供的复合地质用中心刀，包括刀头，所述刀头的侧面设置有耐磨焊层，所述刀头的中间设置有耐磨硬质合金，所述耐磨硬质合金的纵截面呈倒U型，所述刀头上设置有与耐磨硬质合金呈面面配合的倒U型槽，所述耐磨焊层为颗粒体耐磨焊层，所述耐磨焊层从刀头侧面的底部向耐磨硬质合金方向延伸覆盖刀头的侧面，所述刀头的底面中心设置有加强槽，所述刀头的下方设置有与其呈倒T字形分布的刀座，所述刀头的底面与刀座的顶面构成焊接区，所述焊接区设置有连接刀头与刀座的焊料，所述刀座的顶面中心设置有与定位槽配合的加强凸台，所述刀座上设置有至少两对关于刀头对称分布的螺孔，所述螺孔中设置有用来连接刀座与盾构机刀盘的定位螺钉。

作为优选，所述刀头在其长度方向上的纵截面呈五边形，所述五边形分别对应刀头的前侧面、前顶面、后顶面、后侧面和底面，所述倒U型槽中的一个槽面斜向贯穿后顶面和后侧面。

作为优选，所述前顶面与后顶面的夹角为钝角。

作为优选，所述刀头的正面和背面均设置有靠近耐磨硬质合金分布的斜护角。

作为优选，所述加强槽和加强凸台均为四棱柱状结构。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、本实用新型提供的复合地质用中心刀，通过设计合理分布范围与面积的颗粒体耐磨焊层有利于提高刀头侧面的耐磨性能与磨削性能，而且采用倒U型槽利于耐磨硬质合金配合可以获得较高的抗压能力与抗剥蚀能力；通过采用定位螺钉和焊接双保险，可以提高本中心刀的强度，再加上加强槽与加强凸台的加强作用，有效提高了刀具的剪切强度。本刀具设计合理、结构简单、抗变形能力较强、切削效果较好、便于维修且有利于保证盾构机掘进性能，适用于复合地质的掘进作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的复合地质用中心刀的主视图；

图2为实施例提供的复合地质用中心刀的侧视图；

图3为实施例提供的复合地质用中心刀的俯视图；

以上各图中：

1、刀头；11、倒U型槽；12、加强槽；13、斜护角；14、前侧面；15、前顶面；16、后顶面；17、后侧面；2、耐磨焊层；3、耐磨硬质合金；4、刀座；41、加强凸台；42、螺孔；5、定位螺钉；6、焊接区。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1、图2和图3所示，本实用新型提供的复合地质用中心刀，包括刀头1，所述刀头1的侧面设置有耐磨焊层2，刀头1的中间设置有耐磨硬质合金3，耐磨硬质合金3的纵截面呈倒U型。在此基础上，本实用新型提供的刀头1上设置有与耐磨硬质合金3呈面面配合的倒U型槽11，耐磨焊层2为颗粒体耐磨焊层2，耐磨焊层2从刀头1侧面的底部向耐磨硬质合金3方向延伸覆盖刀头1的侧面，刀头1的底面中心设置有加强槽12，刀头1的下方设置有与其呈倒T字形分布的刀座4，刀头1的底面与刀座4的顶面构成焊接区6，焊接区6设置有连接刀头1与刀座4的焊料，刀座4的顶面中心设置有与定位槽配合的加强凸台41，刀座4上设置有至少两对关于刀头1对称分布的螺孔42，螺孔42中设置有用来连接刀座4与盾构机刀盘的定位螺钉5。其中，颗粒体耐磨合金的材料为颗粒状合金。

本实用新型通过设计合理分布范围的颗粒体耐磨焊层2有利于提高刀头1侧面的耐磨性能与磨削性能，而且采用倒U型槽11利于耐磨硬质合金3配合可以获得较高的抗压能力与抗剥蚀能力。进一步地，刀头1与刀座4焊接，而刀座4与盾构机的刀盘采用定位螺钉5进行连接，这样的定位螺钉5和焊接双保险，可以提高本中心刀的强度，而且便于拆装更换，有利于降低维修成本和养护成本；再加上加强槽12与加强凸台41的加强作用，有效提高了本刀具的剪切强度，防止盾构掘进过程中中心刀突遇外力造成刀具刀头1弯曲变形或导致刀头1脱落现象。因此，本刀具设计合理、结构简单、抗变形能力较强、切削效果较好、便于维修且有利于保证盾构机掘进性能，适用于适合较复杂地质的状况，避免了掉刀头1的情况或者降低了刀头1丢失的概率。

为了提高本刀具的切削性能，本实用新型提供的刀头1在其长度方向上的纵截面呈五边形，五边形分别对应刀头1的前侧面14、前顶面15、后顶面16、后侧面17和底面，倒U型槽11中的一个槽面斜向贯穿后顶面16和后侧面17。一方面，前顶面与后顶面构成了先行切削面，可以令本刀具进行高强度切削；另一方面，倒U型槽11与耐磨硬质合金3的形状设计能够充分保证耐磨硬质合金3在刀头1上的稳定性，抗剥蚀能力较强，切削性能好，并有利于降低刀具的成本。

进一步地，为了提高刀头1的切削性能，本实用新型提供的刀头1的前顶面15与后顶面16的夹角为钝角。

再进一步地，本实用新型在刀头1的正面和背面均设置有靠近耐磨硬质合金3分布的斜护角13。斜护角设计可以减少刀头1顶部位置的应力集中，有利于降低刀头1上非耐磨硬质合金3部分的抗压能力，令刀头1具有较长的实际使用寿命。

为了提高刀头1与刀座4的稳定性，本实用新型提供的加强槽12和加强凸台41均为四棱柱状结构，该组合结构能够有效提高刀头1与刀座4的连接强度，尤其提高二者在焊接配合位置的抗剪强度，提高整个刀头1工作面的抗变形能力，进而提高了刀头1在开挖复合地质时的防丢失性能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种复合地质用中心刀，包括刀头，所述刀头的侧面设置有耐磨焊层，所述刀头的中间设置有耐磨硬质合金，所述耐磨硬质合金的纵截面呈倒U型，其特征在于，所述刀头上设置有与耐磨硬质合金呈面面配合的倒U型槽，所述耐磨焊层为颗粒体耐磨焊层，所述耐磨焊层从刀头侧面的底部向耐磨硬质合金方向延伸覆盖刀头的侧面，所述刀头的底面中心设置有加强槽，所述刀头的下方设置有与其呈倒T字形分布的刀座，所述刀头的底面与刀座的顶面构成焊接区，所述焊接区设置有连接刀头与刀座的焊料，所述刀座的顶面中心设置有与定位槽配合的加强凸台，所述刀座上设置有至少两对关于刀头对称分布的螺孔，所述螺孔中设置有用来连接刀座与盾构机刀盘的定位螺钉。

2.根据权利要求1所述的复合地质用中心刀，其特征在于，所述刀头在其长度方向上的纵截面呈五边形，所述五边形分别对应刀头的前侧面、前顶面、后顶面、后侧面和底面，所述倒U型槽中的一个槽面斜向贯穿后顶面和后侧面。

3.根据权利要求2所述的复合地质用中心刀，其特征在于，所述前顶面与后顶面的夹角为钝角。

4.根据权利要求3所述的复合地质用中心刀，其特征在于，所述刀头的正面和背面均设置有靠近耐磨硬质合金分布的斜护角。

5.根据权利要求4所述的复合地质用中心刀，其特征在于，所述加强槽和加强凸台均为四棱柱状结构。

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