盾构机刀具材料

1、EQUIPMENT技术装备盾构机刀具材料北京固本科技有限公司胡建平机械化盾构机的掘削机构，具有开挖地层、稳定开挖面、搅拌渣土等功能，并承受大扭矩、大推力和冲击载荷的作用，其工作状况非常恶劣。盾构机刀具磨损主要原因为隧道穿越的地层主要为粘土沙， 其中火杂中粗砂、砾砂、卵石，砂性 土摩擦阻力大，渗透性强，在盾构的推进挤压下水分很快排出，土体强度提高， 故不仅盾构推进摩擦阻力大，而且开挖面土压力也较大，对刀具的磨损会比较严 重。再者外缘刮刀基体耐磨性不够，磨损后造成硬质合金脱落，从而使刀具承受 直接磨损，另外绞龙的耐磨性对刀盘和轴承止水密封面的磨损有间接影响。转场后将要面临更为严峻的地质构造。本次修

2、复需要综合考虑以上问题，制定合理的 堆焊修复盾构机刀具材料，恢复刀具原有外型尺寸，有效减少非正常磨损，保证 后续正常的施工质量和进度。1.盾构机刀具磨损情况盾构机到达重工街站后，立即对盾构机及刀盘进行清理、检查，发现盾构机刀盘外周磨损非 常严重。盾构刀盘本体外缘侧板磨损在纵向方向上呈现中间大、两头小近似V形，在整个侧环面上形成一圈磨损凹槽 ，凹槽中部磨损平均为 22 mm,两侧磨损平均为 15 mm,如图2 a所示。刀盘本体外周边缘在纵向方向上磨损约为160 mm，从外周边缘到刀盘中心径向方向上磨损约为 180 mm，以致在刀盘外周边缘形成一个近似三角形的磨损区，如图2 b所示。刀盘辐板外圈上

3、的 16把周边刮刀及其安装基座损坏 ，14把切刀及先行刀损坏 ，如图2 c、 d所示。刀盘中心及辐板中部的刀具磨损量相对较小从整体上看，刀盘及刀具呈现外周及边缘侧板磨损大，中心及圆周中部磨损小的特点。23Ofi |:刀捽一氏安哉学EQUIPMENT技术装备3.盾构机刀具材料使用方案从盾构机刀具磨损情况来看，由于刀具本体基本完好，大部分刀具磨损在容许范围内，剩余刀刃高度能够满足右线掘进任务，没有必要更换整个刀盘或者是全部刀具，只需要对磨损的刀盘本体和刀具进行焊接修复和更换，即可保证盾构机正常进行下阶段的掘进施工。盾构刀具材料修复的原则是保证修复后的刀具本体性能不低于原设计制造的水平，保证更换的刀

4、具与出厂配备的刀具性能相匹配。为此，在深入分析和研究之后，决定采用北京固本耐磨焊丝（焊丝样品图3）堆焊修复具体盾构刀具材料修复方案： 1对盾构刀具本体外缘侧板环面，采用埋弧堆焊的方式，首先填平一圈凹槽，然后堆焊整个侧板环面，在环面上形成一圈耐磨层，使得刀具本体直径恢复到出厂时的6240 mm。2刀具外周边缘的倒角磨损采用加焊一圈耐磨钢板的方式对其进行恢复补强。钢圈外径为 6240 mm，内径5920 mm，厚度30 mm。钢圈面与刀盘本体面平齐，钢圈与刀具本体焊接采用二氧化碳保护焊，用埋弧堆焊把钢圈与刀具面板之间的缝隙和钢圈与刀具外缘侧板环面之 间的凹槽填平。钢圈表面采用二氧化碳保护焊堆焊栅格

5、状的耐磨堆焊层。3.盾构机刀具材料耐磨焊丝参数:焊丝直径1.6mm焊接电流240-280A焊接电压26-31V保护气体纯二氧化碳熔敷金属化学成分:碳C镣i Mn硅Si锯Nb鸨V其他1%1.2%0.8%7%5%3%4、结束语本次修复采用北京固本耐磨焊丝，制定合理的堆焊盾构机刀具材料修复工艺， 恢复盾构机原有外型尺寸，有效减少非正常磨损，保证后续正常的施工质量和进 度。需要指出的是采用北京固本耐磨焊丝特点： 产品焊接在盾构机刀盘上可形成 硬度HRC64的耐磨层，延长截齿工作寿命提高工作效率。投稿日期：2011年10月22日作者介绍：胡建平，19S4年生，北京固本科技有限公司，工学硕士学历，主要从事耐磨