Создано 09.04

Основной компонент тоннелепроходческого комплекса – режущий инструмент

Основной компонент тоннелепроходческого щита – режущий инструмент

Состав ТПМК – режущие инструменты

Режущие инструменты ТПМК используются для разработки и обработки горных пород и грунтов; они представляют собой как критически важный, так и изнашиваемый компонент тоннелепроходческого комплекса (ТПМК).

Их рабочее состояние напрямую влияет как на эффективность разработки грунта тоннелепроходческим комплексом (ТПК), так и на стоимость проходки тоннеля. Режущий инструмент ТПК в основном включает дисковые шарошки, зубчатые шарошки, скребки и другие типы. В зависимости от расположения в режущей головке эти инструменты подразделяются на центральные резцы, резцы забоя и боковые резцы. Центральный резец расположен в центре режущей головки; для ТПК для скальных пород и комбинированных щитовых машин центральный резец, как правило, представляет собой одну или несколько двухдисковых шарошек, тогда как резцы забоя и боковые резцы используют однодисковые шарошки.

1. Дисковый резец

Дисковый нож — это инструмент, обычно используемый ТПМК для разработки горных массивов; он в основном состоит из режущего кольца, корпуса ножа, уплотнения корпуса ножа и вала ножа. В зависимости от количества режущих колец, установленных на корпусе ножа, нож может быть выполнен в виде однодискового, двухдискового или многодискового. Среди них однодисковый нож в настоящее время является наиболее широко применяемым типом ножа в полноразмерных ТПМК и, как подтверждено инженерной практикой, наиболее эффективным для разрушения горных пород.

Во время работы под воздействием тяги и крутящего момента машины режущее кольцо дискового торцевого фрезерного инструмента проникает в горную массу, а процесс разрушения породы осуществляется за счёт непрерывного катящегося взаимодействия с горной массой. Дисковый торцевой фрезерный инструмент в основном изготавливается из специальных стальных материалов; весь инструмент, особенно его режущее кольцо, должен обладать достаточной прочностью, жёсткостью, вязкостью, износостойкостью и устойчивостью к высоким температурам.

Рисунок | Схема конструкции дискового фрезерного инструмента

С непрерывным развитием технологий и всё более широким применением высокопрочных материалов диаметр дисковых шарошек и воспринимаемые ими нагрузки постоянно увеличиваются. Диаметры шарошек варьируются от 11 дюймов, 12 дюймов, 14 дюймов, 15,5 дюйма, 16,5 дюйма, 17 дюймов и 19 дюймов до максимальных 20 дюймов (500 мм); соответствующие нагрузки приведены в таблице 2.4. В настоящее время наиболее часто используются шарошки диаметром 17 или 19 дюймов. Применение дисковых шарошек большого диаметра позволяет соответствующим образом увеличить расстояние между шарошками на режущей головке, сократить необходимое количество шарошек и повысить силу подачи режущей головки. Это не только повышает эффективность разрушения породы, но и продлевает срок службы режущего инструмента, снижает частоту замены шарошек в процессе проходки тоннеля, тем самым увеличивая общее время бурения и повышая общую эффективность проходки.

Рисунок | Схема механизма разрушения горной породы с использованием катящегося резца

Ранние дисковые фрезы имели V-образное поперечное сечение режущего кольца с углами режущей кромки, обычно составлявшими 60°, 75°, 90° или 120°. Большие углы режущей кромки, как правило, применялись при проходке твёрдых пород, тогда как меньшие углы использовались для более мягких пород. Однако из-за быстрого износа и высокой склонности к разрушению, характерных для V-образной конструкции режущего кольца, что увеличивало затраты на проходку тоннелей, эта конструкция была постепенно заменена режущими кольцами с обычными режущими поверхностями.

Рисунок | Режущий инструмент

2. Зубчатый резец

Зубчатый резец в основном используется для разработки мягких грунтовых слоев, таких как песчаные, илистые или глинистые пласты; он служит основным инструментом для разработки грунта щитовых и комбинированных щитовых машин. Зубчатый резец устанавливается на панели режущей головки; принцип его работы отличается от принципа работы дискового резца – вместо перекатывания по забою для разрушения породы, зубчатый резец разрабатывает извлеченный материал по мере вращения режущей головки и приводится в движение усилием подачи режущей головки.

Рисунок | Лезвие

3. Лезвие

Скрепер, который подразделяется на фронтальный скребок и периферийный скребок, служит рабочим инструментом для выемки грунта у щитовых проходческих машин и комбинированных щитовых машин. Принцип резания фронтального скребка относительно прост: он использует усилие подачи, передаваемое от режущей головки, для внедрения в грунт на поверхности забоя; по мере вращения режущей головки скребок разрезает грунт под действием тангенциальной силы. Периферийный скребок, расположенный на кромке режущей головки, собирает обломки породы, разработанные дисковым ножом; по мере вращения режущей головки эти обломки транспортируются через жёлоб на режущей головке в ленточный конвейер.

Contact

Leave your information and we will contact you.

No.38, Wei 2nd Road, Phoenix Industrial Park, Dongchangfu District, Liaocheng City, Shandong Province

+86 182 2382 6535

sales@xinruishanhe.com

Contact Us

Products

TBM Disc Cutters

Pipe Jacking Machine Disc Cutters

Soft Ground Tools

Mining Tools——Cutter Picks:

Boom-type Roadheader Picks

Shearer Pick

Hydraulic Roof Bolter and Drills

Accessoires