激光熔覆盾构滚刀刀圈在复合地层中的应用

随着中国盾构施工的发展,盾构施工面临的地质条件越来越复杂,盾构机的刀具选型和刀具的材质选择也变得越来越重要。通过采用先进的激光熔覆技术,使用镍基碳化钨复合材料粉末,研究开发新型工艺,在盾构机滚刀刀圈上利用冶金制成耐磨性熔覆层。耐磨性熔覆层具有超高硬度、耐磨性能优异以及刀具整体韧性好等特性。通过实验室模拟试验和现场实际使用证明,激光熔覆盾构滚刀刀圈在面对复杂地质条件时,能够有效降低刀圈的磨损情况,延长滚刀使用寿命,降低施工成本。

TBM滚刀刀圈加工工艺的研究

TBM破岩的主要工具是滚刀,刀圈是滚刀的核心部件,刀圈国产化是提高隧道掘进效率,降低工程造价的有效手段。我公司加工制造的滚刀刀圈,首次应用近净成形技术,使刀圈由粗糙成形变为优质、高效、高精度成形,刀圈的强度、塑性和韧性均得到提高,从而提高了刀圈的性能和使用寿命。

小直径长距离泥水盾构滚刀失效分析以及改进措施

以某输气管道越江工程盾构施工过程中的盘形滚刀失效为例,对盘形滚刀在破岩过程中所受到的破岩载荷进行分析。基于滚刀所受到的破岩载荷联系实际工程中的滚刀失效情况,分别对滚刀轴承散架、刀圈失效、刀圈断口的SEM图进行分析,利用所得到的滚刀失效原因对现场施工提出了提高刀盘转速以降低刀盘推力的方案。经过掘进后发现,滚刀损坏情况减缓,节约了施工成本。此类盾构施工具有更多的推广价值。

TBM刀圈材料5Cr5MoSiV1力学及磨损性能研究

全断面硬岩掘进机(TBM)滚刀服役于复杂地质环境中极易引起刀圈材料的磨损失效,进而影响施工效率和成本,因此选用合适的耐磨材料十分重要。为此,针对新型刀圈材料5Cr5MoSiV1,通过与传统刀圈材料H13对比,进行了冲击韧性试验和三体磨粒磨损试验,并采用金相分析、硬度分析、SEM微观形貌分析等方法,检测了两种材料的冲击性能和耐磨性能,探讨了材料的磨损特性和机理。结果表明:5Cr5MoSiV1钢热处理后的洛氏硬度相比H13钢高约3.4,硬度提升约6%;5Cr5MoSiV1相比H13钢冲击韧性增加约204.05 J/cm^(2),提升近275%,韧性增加十分显著;H13钢以严重的犁削和凿削为主;5Cr5MoSiV1钢以轻微犁削和划伤为主,且H13钢磨损率相对5Cr5MoSiV1较高,增加约9.3%。