硬质合金截齿刀在使用中的开裂及疲劳行为分析

借助于扫描电镜，全面分析了截齿硬质合金刀头在使用过程中的开裂及裂纹的疲劳扩展行为。结果表明，硬质合金刀头在使用过程中的开裂是由针焊开裂、热疲劳和冲击疲劳所造成的微裂纹引起的。裂纹扩展的疲劳行为主要源于硬质含金的高Co含量和大的WC颗粒造成的对裂纹扩展的阻碍、裂纹扩展路线的拐折造成的裂纹尖端应力强度因子的降低及刀头承受的交变冲击载荷的共同作用。

截楔刀齿振动切削破岩载荷特性的数值模拟

为研究碟盘刀具在轴向振动和径向切削复合破岩过程中应力的分布情况及载荷特性,以单个截楔刀齿作为等效分析对象,采用ABAQUS软件建立截楔刀齿等效模型,模拟刀齿破岩过程,分析不同结构下刀齿的应力云图和载荷曲线。结果表明:齿尖部分所受应力远大于齿体部分,且齿体与齿尖所受应力最大值均与刀齿楔面角度正相关;楔入深度增加,应力分布区域由齿体向齿尖处集中。径向载荷的峰值和均值均与齿尖等效半径正相关,且大于轴向载荷的峰值和均值;轴向向下载荷峰值与等效半径正相关,向上载荷峰值和径向载荷均值则负相关;轴向载荷均值受等效半径影响较小。该研究为新型破岩刀具的设计提供了理论依据。

改进顶管机刀盘在复杂地质条件下的工程应用

根据常规顶管机械设备采用的滚刀配刮刀和纯刮刀刀盘的特性,结合广州市深层隧道排水系统东濠涌试验段工程——新河浦涌截污管工程顶管施工段的地质情况,对顶管机刀盘进行改进,采用高低结合的截齿刀并以45°倾斜角错落安装在刀盘面上。经过实践验证:该改进刀盘在地质变化较大的情况下,适应能力较强且施工进度快,高低错落的刀盘布置形式可有效解决顶进过程中部分截齿刀损坏返修难的问题,并取得良好的社会和经济效益。