不同结构的滚刀刀箱静态力学性能对比分析

刀箱是刀盘的核心受力部件，其变形量是否满足要求、应力分布是否合理决定了顶管机能否安全可靠地工作。为对比分析不同结构的滚刀刀箱的静态力学性能，基于应用在南宁污水管道的硬岩顶管机的刀箱结构，设计了具有相同尺寸不同安装形式的滚刀及其对应的刀箱结构。通过建立4种刀箱的有限元模型，分析了相同工况下4种刀箱的变形和应力分布。分析结果表明：相同工况和掘进参数条件下，刀轴式和端盖式刀箱变形较小，端盖式刀箱应力最小。这说明端盖式刀箱结构简单，不易产生应力集中，刀箱结构强度较高；刀轴式刀箱刚度好，可以有效抵抗变形产生。