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常見問題

靈山機械告訴您盾構刀具正確選用和磨損失效的形式

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2019/9/9     瀏覽次數:    

盾構機刀具是盾構機破巖掘進的關鍵部件,在掘進中容易損壞、要經常更換。其實用壽命的長短不僅與刀具制造質量有關,還與刀具的正確選擇和維護有關。因此刀具的選用與維護直接影響到盾構工程施工的安全性、可靠性和經濟型,正確的選用和維護,往往能起到事半功倍的效果。

目前使用的刀具一般分為兩大類:刮削刀具、滾動刀具、刮削刀具(刮刀、割刀),刮削刀具是指只隨刀盤轉動而沒有自轉的破巖刀具。刮削刀具的種類繁多,目前盾構掘進機上常用的刮削刀具類有邊刮刀、刮刀、齒刀、先行刀、貝殼刀、魚尾刀等滾動刀具,滾動刀具是指不僅隨刀盤轉動,還同時作自轉運動的破巖刀具。根據刀刃的形狀滾刀可分為:齒形滾刀(鋼齒和 球齒)、盤形滾刀(鋼刀圈滾刀和球齒刀圈滾刀)。根據安裝位置滾刀可分為:正滾刀、中心滾刀、邊滾刀、擴孔滾刀。盾構掘進機滾刀主要是盤形滾刀,盤形滾刀又有單刃、雙刃和多刃。根據刀刃外徑的大小,又分成13、15、17、19等規格,目前主要是17系列。

盾構刀具失效的方式主要分為以下幾個方面:刮刀(齒刀)的失效:1)正常磨損,2)刮刀刀刃崩裂:在硬巖掘進中,滾刀磨損大,刮刀直接切割未經滾刀破碎的硬巖;在硬巖中掘進時,轉速快,突遇硬巖,沖擊造成刀刃崩裂;在硬巖掘進中,進刀深等原因造成刀刃崩裂。3)刮刀刀體斷裂:刀體本身的強度和韌性不夠,進刀深。4)刮刀掉齒:合金刀齒的焊接工藝不過關;刮刀突遇硬巖。滾刀的失效形式主要是刀圈磨損,也有軸承、密封早期失效、刀圈斷裂現象。刀圈的正常磨損非均勻磨損(偏磨和弦磨) 滾刀刀圈周邊各部位的磨損程度不一致,有單邊偏磨和多邊偏磨。單邊偏磨一般是滾刀不轉造成的,多邊偏磨則是滾刀時轉時不轉造成的,造成滾刀不能連續轉動的原因除刀具制造方面外,主要和地層及刀具配置、盾構操作有關。刀圈崩塊、斷裂滾刀刀圈在掘進過程中刃口位置崩塊、開裂甚至從刀體脫落。這和刀圈制造技術、地層條件和應 用都有關系,要區分分析。軸承或密封損壞:軸承是刀具上的一種重要組件,對刀具掘進運轉的可靠性和刀具的消耗具有重要的影響。正常使用狀態下,大部分刀具軸承的壽命可達到900小時左右。但在施工過程中,由于各種原因的影響,軸承會發生早期損壞,主要損壞形式為剝離:滾道或滾動體表面剝離,呈凹凸狀。保持架破壞等。主要是刀具裝配不到位或零部件性能、精度不合格造成的。刀體與刀蓋之間的浮動密封失效造成刀具漏油,泥沙進入刀體內影響軸承。造成刀具密封失效的原因較多,通常與刀具零部件的自身質量和裝配質量,刀具的使用工況和所掘進的巖石條件等因素有關。

刀具是易損件,因此必須進行定期檢查,維修保養,使刀盤及刀具保持完好狀態。在進行刀盤維修保養時,需認真徹底,損壞的刀具應該及時更換。由于刀具的布置是相互保護的,如果某把刀損壞了沒有及時發現并更換,尤其是在硬巖地層或磨礪性大的地層,繼續掘進可能造成成片的刀具損壞甚至刀盤損壞而無法掘進。對于均一的軟土地層如上海等地一般切削刀具能從頭到尾沒有較大磨損,均一的硬巖地層如TBM刀具的掘進檢查也比較方便易于建立刀具和刀盤的檢查制度。而對于廣州、成都、深圳的復合地層,往往不具備開倉條件,但恰恰是這類地層,刀具適應性較差,刀具壽命較短或非正常刀具損壞越經常發生。這種情況下應該建立嚴格、完整的刀具檢查、更換制度。如采取刀具磨損檢測裝置、帶壓進倉、事先加固等措施保障刀具檢查和更換制度的執行。因不重視刀具檢查,未能及時更換刀具造成刀盤磨損而停機的事屢見不鮮。

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