[實用新型]一種盾構機刀盤金剛石耐磨保護刀

有效

• 申請號: 202022742896.4
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN213654845U
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王瑞利;仇繼超;胡銀豪;李文華;趙聰俐
• 申請（專利權）人: 黃河科技學院
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;C22C38/02;C22C38/04;C22C29/08;C21D1/30;C21D9/22;B22F7/08;B22F5/00;B23K1/00;B23K1/20;B23K31/02;B23P15/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

一種盾構機刀盤金剛石耐磨保護刀，包括刀具基體，刀具基體呈矩形塊狀結構，刀具基體上表面沿長度方向均勻間隔開設有若干條安裝槽，每條安裝槽的長度方向均與刀具基體的寬度方向一致，每條安裝槽內均通過釬焊的方式設有硬質合金支撐和異形金剛石復合片，異形金剛石復合片底面與硬質合金支撐頂面通過釬焊焊接為一體；本實用新型與現有的大圓環保護刀相比，利用了金剛石材料的高耐磨性和良好的自銳性。經耐磨性試驗對比，盾構機刀盤的耐磨性相比現有技術提高10?15倍。

技術領域

本實用新型屬于隧道掘進機技術領域，具體涉及一種盾構機刀盤金剛石耐磨保護刀。

背景技術

在地下工程領域，盾構法施工的應用越來越廣泛。盾構機，是一種隧道掘進的專用工程機械，具有開挖切削土體、輸送泥渣、拼裝隧道襯砌等功能，已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。盾構機/TBM主要通過刀盤本體上安裝的盤型滾刀、撕裂刀擠壓巖石或切削土體到達破碎掌子面而掘進的目的。同時盾構/TBM刀盤本體正面焊接耐磨復合鋼板，大圓環處（刀盤本體的圓周表面）焊接合金保護刀具等來保護刀盤本體，以防掘進過程中刀盤本體磨損嚴重而失去支撐對掌子面及刀具的支撐能力。隨著大埋深、長距離、大直徑盾構/TBM數量的增加，對刀盤本體正面的耐磨復合鋼板、合金類的保護刀具的要求越來越高。現有技術中耐磨復合鋼板和合金保護刀具能夠保證的有效掘進距離為5-10公里，但難以滿足大直徑、長距離設備的掘進要求。

實用新型內容

本實用新型提供一種盾構機刀盤金剛石耐磨保護刀，其設置在刀盤的正面及圓周面，形成金剛石刀盤，解決現有技術中刀盤耐磨性不足的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種盾構機刀盤金剛石耐磨保護刀，包括刀具基體，刀具基體呈矩形塊狀結構，刀具基體上表面沿長度方向均勻間隔開設有若干條安裝槽，每條安裝槽的長度方向均與刀具基體的寬度方向一致，每條安裝槽內均通過釬焊的方式設有硬質合金支撐和異形金剛石復合片，異形金剛石復合片底面與硬質合金支撐頂面通過釬焊焊接為一體。

刀具基體長度方向上的兩側表面上均焊接有第一耐磨網格，第一耐磨網格上側邊沿刀具基體的上表面向鄰近的安裝槽延伸形成橫截面L型結構，相鄰兩條安裝槽之間的刀具基體上表面均焊接有第二耐磨網格。

異形金剛石復合片包括硬質合金基體和聚晶金剛石耐磨層，聚晶金剛石耐磨層固定設置在硬質合金基體上表面，硬質合金基體底面與硬質合金支撐頂面通過釬焊焊接為一體，聚晶金剛石耐磨層厚度1-2mm，聚晶金剛石耐磨層的上表面與第二耐磨網格的上表面齊平。

刀具基體底面的四條邊處均設有用于焊接的倒角坡口。

采用上述技術方案，本實用新型具有以下技術效果：

1）本實用新型提供金剛石耐磨保護刀，包括刀具基體、硬質合金支撐、異形金剛石復合片三部分，與現有的大圓環保護刀相比，利用了金剛石材料的高耐磨性和良好的自銳性。經耐磨性試驗對比，盾構機刀盤的耐磨性相比現有技術提高10-15倍。

2）本實用新型通過保溫緩冷處理和釬焊后金剛石耐磨保護刀整體去應力處理，消除硬質合金、釬焊材料、刀具基體等不同金屬之間熱膨脹、收縮帶來的應力集中現象。

3）本實用新型中的刀具基體底面的四條邊處均設有倒角坡口，在倒角坡口處采用均勻焊接的方式均勻并間隔焊接在刀盤的圓周表面以及刀盤的正面，提高刀盤整體的耐磨性。

4）本實用新型中的異形金剛石復合片在制作時采用內鋯杯、外鉬杯的雙金屬杯組裝結構，內部的小杯子采用鋯杯，利用鋯杯的吸氣性及在合成時容易判斷溫度的特點，外部的鉬杯利用其較好的耐熱性，起到屏蔽保護金剛石微粉的作用。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本實用新型焊接在盾構機刀盤的圓周表面的一段展開示意圖。