Cuchillo de la máquina de escudo

Cuchillo de la máquina de escudoEs el componente central del sistema de excavación de la máquina de escudo, que es directamente responsable de cortar y romper el suelo o la masa rocosa frente a él, y es la clave para que la máquina de escudo pueda excavar de manera eficiente y segura. Son equivalentes a las máquinas de escudo."Dientes"

I, Tipo principal (según la adaptabilidad estratigráfica)

1. Hob (hob en forma de disco):

* Formación aplicable: roca dura, roca dura media, roca blanda e incluso algunas capas de grava de alta resistencia. Es el cuchillo principal para romper la roca.

* principio de funcionamiento: el anillo de cuchillo (generalmente hecho de acero aleado de alta resistencia) gira libremente sobre el cuerpo del cuchillo, presionando el anillo de cuchillo en la masa rocosa a través de una enorme fuerza de propulsión del escudo, utilizando la acción de extrusión, cizallamiento y tracción para hacer que la roca se agriete y se rompa (principalmente extrusión y rotura).

* características

* alta eficiencia de ruptura de rocas, especialmente bajo alta penetración.

* El desgaste es relativamente uniforme y la vida útil es más larga (en comparación con la espátula).

* Se requiere un mayor empuje y par.

* El efecto en el suelo blando no es bueno, y es fácil "envolver el barro" para que no pueda girar y falle.

* subclasificación:

* Hob de un solo filo: el más común, un anillo de cuchillo.

* hob: dos anillos de cuchillo yuxtapuestos, con una mayor capacidad de carga, para rocas extremadamente duras o formaciones de alto desgaste.

* Hob central: instalado en el área central de la placa de cuchillo, generalmente de tamaño pequeño o especialmente diseñado para adaptarse a la velocidad de línea baja del centro.

* Hob positivo: instalado en la parte delantera de los radios de la cabeza del cuchillo, principalmente responsable de la tarea de romper la roca.

* Hob de borde: instalado en el borde exterior de la placa de cuchillo, responsable de excavar el contorno, y a veces diseñado con ángulos (como Hob de borde cónico) para formar un espacio de sobreexcavación.

* Hob de diámetro: instalado en el borde exterior de la placa de cuchillo o en el escudo de la placa de cuchillo, la función principal es proteger la estructura de la placa de cuchillo del desgaste y mantener el diámetro de excavación.

2. raspador (cortador, cuchillo dental):

* Formación aplicable: arcilla, limo, arena, Limo y otras capas de suelo blando, así como algunas rocas blandas y rocas fuertemente meteorizadas.

Principio de funcionamiento: utilizar el borde de corte en la parte delantera del cuchillo (generalmente incrustado con carburo cementado) para raspar y quitar la capa del suelo como una pala. El suelo se destruye principalmente por la fuerza de Corte.

* características:

* alta eficiencia de corte en suelo blando y resistencia relativamente pequeña.

* La estructura es relativamente simple.

* expuesto directamente al flujo de escoria, el desgaste es muy rápido y requiere inspecciones y cambios frecuentes.

* es muy fácil colapsar y romper en rocas duras o formaciones que contienen grava grande.

Diseño: por lo general, el diseño tiene un ángulo trasero y un ángulo lateral para facilitar la eliminación de escoria y reducir la adherencia. A menudo se diseña una estructura de protección contra sobrecarga (como una ranura de ruptura) en el cuerpo del cuchillo.

3. cuchillo delantero:

* Formación aplicable: entre Hob y raspador, comúnmente utilizado en formaciones compuestas (blandas y duras desiguales) o formaciones de suelo blando que contienen guijarros y rocas.

* principio de funcionamiento: instalado delante de la espátula (cerca de la Dirección Central de la placa de la espátula), sobresale más que la espátula. La función es pretriturar o aflojar obstáculos grandes y duros (como guijarros, canteras) o suelos más duros antes de que la espátula entre en contacto con el suelo, proteger la espátula trasera y mejorar la fluidez de la escoria.

* características: generalmente más grueso, resistente al desgaste que una espátula, con diversas formas (cono, Cuerno de oveja, desgarro, etc.).

4. * cuchillo de imitación: * *

* función: no para excavaciones convencionales, sino para excavar el exceso de excavación necesario al girar o corregir el túnel para proporcionar el espacio necesario para la dirección de la máquina de escudo.

* ubicación: generalmente instalado en un dispositivo telescópico en el borde exterior de la placa de cuchillo.

* operación: cuando se necesita sobrecavar, el operador lo empuja desde dentro y fuera de la placa de cuchillo, más allá del contorno de corte de otras herramientas. Retroceder después de completar la excavación excesiva.

* tipo: * puede ser en forma de Hob o en forma de raspador.

En segundo lugar, Características clave y desafíos

1. resistencia a la abrasión: * Los cuchillos se frotan directamente con rocas de arena de tierra altamente abrasivas y requieren el uso de cuerpos de cuchillos de acero de aleación de alta resistencia y anillos de cuchillos / bordes de Materiales superduros (como carburo de tungsteno, carburo cementado de Unión de acero e incluso láminas compuestas de diamante).

2. excelente resistencia al impacto: la formación es desigual, puede encontrarse con rocas aisladas, obstáculos o intercalaciones de rocas duras, y el cuchillo debe soportar choques violentos sin fractura o colapso grave.

3. * resistencia a altas temperaturas: * La fricción de corte produce una gran cantidad de calor, especialmente cuando se excava roca dura.

4. optimización de la geometría: el ángulo de instalación, el ángulo trasero y el ángulo de corte de la herramienta afectan directamente la eficiencia de corte, la tasa de desgaste y el efecto de descarga de escoria.

5. * desgaste y falla: el desgaste de las herramientas es uno de los costos normales y principales en la construcción del escudo. Las formas de falla incluyen:

* desgaste normal: borde del cuchillo / anillo de cuchillo uniforme, contundente y desgastado.

* hoja colapsada / bloque caído: el borde de la hoja de carburo cementado o el borde del anillo de cuchillo se rompe debido al impacto o la fatiga.

* rotura: el cuerpo del cuchillo o el anillo del cuchillo se rompe debido a sobrecarga o fatiga.

* desgaste parcial: desgaste excesivo unilateral debido a problemas de instalación o formación desigual.

* aflojamiento / desprendimiento del anillo de cuchillo: falla de fijación.

* El rodamiento está atascado: el fallo del sello hace que el sedimento entre en el rodamiento de la hob.

6. gestión de cuchillos:

Monitoreo del estado: El Estado de desgaste de la herramienta se juzga a través de parámetros de excavación (empuje, par, velocidad, penetración, vibración, temperatura), análisis de escoria (incluidos escombros metálicos), inspección periódica de apertura de cabina (más directa), etc.

* Plan de reemplazo: elaborar un plan de inspección y reemplazo de herramientas de acuerdo con la predicción de desgaste y las condiciones de formación. El reemplazo se realiza generalmente en las condiciones de la cara de trabajo de Estabilización de la presión de aire o barro (con presión en la cabina), con alto riesgo, alto costo y largo tiempo.

* disposición de herramientas: según el informe de exploración geológica detallada, diferentes tipos y cantidades de herramientas (hob, raspador, colocación de cuchillos delanteros, distancia, cobertura, etc.) se colocan científicamente en la cabeza de cuchillo, lo que afecta directamente la eficiencia de la excavación y la vida útil de la herramienta.

En tercer lugar, 重要性

* * eficiencia de excavación: * El rendimiento de la herramienta determina directamente la velocidad de excavación.

* * Costos de construcción: * * El consumo de herramientas es uno de los principales costos directos de la construcción del escudo, y el cambio frecuente de herramientas aumentará considerablemente los costos y retrasará el período de construcción.

* * seguridad de la construcción: * * daños graves o fallos en los cuchillos pueden causar accidentes graves como daños en la cabeza de cuchillo, atascos, asentamiento superficial o incluso deslizamientos de tierra.

* * calidad del túnel: * * El Estado de la herramienta afecta la estabilidad de la superficie excavada y la precisión del contorno del túnel.

Cuchillo de la máquina de escudoFue la máquina de escudo la que conquistó el mundo subterráneo."Dientes afilados", su diseño, selección, disposición, gestión y mantenimiento son los eslabones técnicos clave para el éxito del proyecto de escudo. Los ingenieros deben seleccionar y configurar cuidadosamente los cuchillos de acuerdo con las condiciones de la formación, monitorear de cerca su estado durante el proceso de excavación y reemplazarlos a tiempo para garantizar que la máquina de escudo complete la tarea de excavación del túnel de manera eficiente, segura y económica. El desarrollo continuo de herramientas más resistentes al desgaste, resistentes al impacto e inteligentes es una dirección importante para el desarrollo de la tecnología de escudo.