[發明專利]可伸縮多刃擴挖滾刀分區切削刀盤的設計方法

有效

• 申請號: 201310285359.3
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103343693A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 霍軍周;孫偉;楊靜
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

1.一種可伸縮多刃擴挖滾刀分區切削刀盤的設計方法，其特征在于，該方法考慮刀盤整體技術性能要求、施工要求，保證該方法設計的刀盤有足夠的破巖能力，并減小刀盤振動；刀盤仍保留原有的正滾刀和中心滾刀，在原有刀盤邊緣位置去掉所有邊滾刀，分別安裝第一、第二、第三可伸縮多刃擴挖滾刀組件（2、5、10），第一、第二、第三可伸縮多刃擴挖滾刀組件（2、5、10）都由可伸縮多刃擴挖滾刀伸出設備(11)和可伸縮多刃擴挖滾刀(12)組成，且結構相同；可伸縮多刃擴挖滾刀(12)安裝在可伸縮多刃擴挖滾刀伸出設備(11)中；

根據可伸縮多刃擴挖滾刀的刀盤結構及具體施工條件對可伸縮多刃擴挖滾刀（12）進行設計：

（1）可伸縮多刃擴挖滾刀（12）相鄰兩刀刃之間的角度Δθ：

Δθ＝θ??????????（1）

其中：θ為傳統刀盤的相鄰邊滾刀之間的角度，一般取值為5～8°；

（2）可伸縮多刃擴挖滾刀（12）刀刃的總數量n_k：

nk=int(θmaxΔθ)+1---(2)]]>

其中：θ_max是可伸縮多刃擴挖滾刀（12）在刀盤過渡圓弧面上最大安裝角度；

（3）根據可伸縮多刃擴挖滾刀（12）最大安裝角度及可伸縮多刃擴挖滾刀（12）數量可求得修正后的可伸縮多刃擴挖滾刀（12）相鄰兩刀刃之間的角度Δθ'為：

Δθ′=θmaxnk---(3)]]>

（4）相鄰可伸縮多刃擴挖滾刀（12）兩刀刃之間的間s_p距離為：

其中：r是可伸縮多刃擴挖滾刀在刀盤過渡圓弧半徑；

（5）可伸縮多刃擴挖滾刀（12）的數量n為：

n=int(nkm)---(5)]]>

其中：m是每把可伸縮多刃擴挖滾刀刀刃數量，m取值為1～4；

（6）第i把可伸縮多刃擴挖滾刀（12）與刀盤盤面法平面的夾角θ_i為：

θi=θmax2n(2i-1)]]>i＝1、2...n??????????（6）

（7）第i把可伸縮多刃擴挖滾刀（12）在刀盤盤面上的布置相位角度ε_i為：

ϵi+1=ϵi+2πn]]>i＝1、2...n??????????（7）

可伸縮多刃擴挖滾刀具體安裝位置可根據刀盤滾刀布置情況做輕微調整；將設計好的可伸縮多刃擴挖滾刀組件根據相關計算結果安裝在刀盤上；

為達到破巖的效果，并減小刀盤振動，將刀盤切割巖石過程分解成兩個步驟：步驟一，將可伸縮多刃擴挖滾刀推出以切割隧道邊緣部分巖石；步驟二，將可伸縮多刃擴挖滾刀縮回，并推進主刀盤使用正滾刀和中心滾刀繼續切割隧道其他部分的巖石，重復上述兩個步驟完成隧道的挖掘。