Outils pour machine à bouclier

Outils pour machine à bouclierC'est le composant central du système de creusement de la machine à bouclier, directement responsable de la coupe, de l'écrasement de la masse de terre ou de roche avant, c'est la clé pour que la machine à bouclier puisse creuser efficacement et en toute sécurité. Ils sont équivalents aux machines à bouclier« les dents »

Un, Type principal (adaptabilité selon la formation)

1. Couteau à roulettes (couteau à roulettes en forme de disque):

* couches applicables: roche dure, roche dure moyenne, roche molle et même une partie des couches de gravier de haute résistance. Est le couteau de force principale de la roche cassée.

* principe de fonctionnement: la Couronne (généralement en acier allié à haute résistance) roule librement sur le corps du couteau, en pressant la Couronne dans le corps rocheux avec une force de propulsion massive du bouclier, en utilisant l'action d'extrusion, de cisaillement et de traction pour fissurer la roche et la briser (principalement l'écrasement par extrusion).

* caractéristiques

* l'efficacité de rupture de roche est élevée, en particulier à l'incidence élevée.

* l'usure est relativement uniforme et a une longue durée de vie (par rapport au grattoir).

* une poussée et un couple plus élevés sont nécessaires.

* mauvais effet dans le sol mou, facile à "envelopper la boue" résultant en une incapacité à tourner et à échouer.

* Sous - catégories:

* couteau à roulettes à une lame: le plus commun, un cercle de couteau.

* Roller knife: deux cercles de couteau juxtaposés avec une plus grande capacité de charge pour les roches extrêmement dures ou les formations à forte usure.

* rouleau central: installé dans la zone centrale du disque, généralement de petite taille ou spécialement conçu pour s'adapter à la vitesse linéaire basse du Centre.

* rouleau positif: installé sur la face avant des rayons du disque, il effectue principalement des tâches de rupture de roche.

* couteaux à rouleaux latéraux: installés sur le bord extérieur du disque, ils sont responsables de l'excavation des lignes de contour et sont parfois conçus avec des angles (tels que des couteaux à rouleaux latéraux coniques) pour créer un espace de surélévation.

* rouleau de protection: installé sur le bord extérieur du disque ou sur le bouclier du disque, le rôle principal est de protéger la structure du disque contre l'usure et de maintenir le diamètre de l'excavation.

2. Grattoir (couteau de coupe, couteau à dents):

* strates applicables: couches de terres molles telles que l'argile, le limon, le sable, le limon, ainsi que des roches partiellement molles et fortement altérées.

Principe de fonctionnement: utilisez le tranchant (généralement incrusté de carbure) à l'extrémité avant de l'outil pour gratter, peler la couche de sol comme une pelle. La destruction du sol repose principalement sur la force de cisaillement.

* caractéristiques:

* haute efficacité de coupe dans le sol mou et relativement faible résistance.

* La structure est relativement simple.

* exposition directe au courant de terre résiduelle, usure très rapide et nécessite une inspection fréquente pour le remplacement.

* très vulnérable à l'érosion par glissement, rupture dans les roches dures ou les formations contenant de gros graviers.

* conception: généralement conçu avec * * coin arrière * * et * * coin latéral * * pour favoriser l'évacuation des scories et réduire l'adhérence. Le corps du couteau est souvent conçu avec une structure de protection contre les surcharges (par exemple, une fente de rupture).

3. Couteau avant:

* strates applicables: entre le rouleau et le grattoir, couramment utilisés dans les strates composites (inégalement molles et dures) ou dans les strates de sol mou contenant des cailloux, de la pierre ponce.

* principe de fonctionnement: installé à l'avant du racleur (près de la direction du Centre du disque), il dépasse plus longtemps que le racleur. Son rôle est de pré - briser ou de desserrer de gros blocs d'obstacles durs (tels que des cailloux, de la dérive) ou un sol plus dur avant que le grattoir ne touche le sol, de protéger le grattoir à l'arrière et d'améliorer la fluidité du sol résidu.

* caractéristiques: généralement plus robuste et résistant à l'usure que les grattoirs, les formes sont variées (cône, corne d'agneau, déchirure, etc.).

4. * * couteau de profilage: * *

* rôle: non pas pour l'excavation conventionnelle, mais pour l'excavation de l'excavation nécessaire en cas de virage ou de correction du tunnel pour fournir l'espace nécessaire à la direction du bouclier.

* Emplacement: généralement installé à l'intérieur de l'unité rétractable sur le bord extérieur du disque de couteau.

* opération: lorsque l'excavation est nécessaire, l'opérateur l'expulse de l'intérieur du disque au - delà du profil de coupe des autres outils. Rétracter après avoir terminé l'excavation.

* * * type: * * peut être en forme de rouleau ou en forme de grattoir.

Deux, Caractéristiques clés et défis

1. Résistance à l'usure: * Les couteaux frottent directement contre les roches Abrasives de sable de terre et doivent adopter * * un corps de couteau en acier allié à haute résistance et une couronne / arête en matériau ultra - dur (comme le carbure de tungstène, le carbure à jonction d'acier, ou même une feuille Composite diamantée).

2. Excellente résistance aux chocs: la formation n'est pas uniforme, peut rencontrer des pierres solitaires, des obstacles ou des intercalaires de roche dure, les couteaux doivent résister à un impact violent sans rupture ni tranchant d'avalanche grave.

3. * * résistance à haute température: * * Le frottement de coupe génère beaucoup de chaleur, en particulier lors de l'excavation de roches dures.

4. Optimisation de la géométrie: l'angle de montage de l'outil, l'angle arrière, l'angle de coupe, etc. affectent directement l'efficacité de coupe, le taux d'usure et l'effet d'évacuation des scories.

5. * * usure et défaillance: l'usure de l'outil est la norme et l'un des principaux coûts dans la construction du bouclier. Les formes de défaillance comprennent:

* usure normale: tranchant / couronne uniformément émoussé, consommation d'usure.

* lame d'avalanche / bloc tombant: la lame en carbure dur ou le bord de la bague s'effrite en raison de l'impact ou de la fatigue.

* rupture: le corps ou la bague du couteau se brise en raison d'une surcharge ou d'une fatigue.

* Abrasion partielle: usure excessive unilatérale due à des problèmes d'installation ou à des formations inégales.

* cercle de couteau lâche / tombe: la fixation échoue.

* roulement bloqué: la défaillance de l'étanchéité provoque l'entrée de boue dans les roulements à rouleaux.

6. Gestion des outils:

Surveillance de l'état: L'état d'usure de l'outil est jugé par les paramètres de creusement (poussée, couple, vitesse, pénétration, vibration, température), l'analyse des résidus de terre (contenant des débris métalliques), les inspections régulières de l'habitacle (les plus directes), etc.

* plan de remplacement: un plan d'inspection et de remplacement des couteaux est établi en fonction des prévisions d'usure et des conditions de formation. Le remplacement est généralement effectué dans des conditions * * où la pression de l'air ou de la boue stabilise la surface de travail * * (avec la pression dans le compartiment) et est risqué, coûteux et long.

* disposition des couteaux: selon le rapport géologique détaillé, différents types et quantités de couteaux sont disposés scientifiquement sur le disque (rouleau, grattoir, combinaison de couteaux antérieurs, espacement, couverture, etc.), ce qui affecte directement l'efficacité de l'excavation et la durée de vie de l'outil.

Trois, 重要性

* * * efficacité de creusement: * * La performance de l'outil détermine directement la vitesse de creusement.

* * coûts de construction: * * La consommation d'outils est l'un des principaux coûts directs de la construction du bouclier, et le remplacement fréquent des outils augmente considérablement les coûts et retarde la durée de vie.

* * * sécurité de la construction: * * des dommages graves ou une défaillance de l'outil de coupe peuvent entraîner des accidents majeurs tels que des dommages au disque, des machines de blocage, des affaissements de surface ou même des effondrements.

* * * qualité du tunnel: * * L'état de l'outil affecte la stabilité de la surface excavée et la précision du profil du tunnel.

Outils pour machine à bouclierC'est le bouclier qui conquiert le monde souterrain« dents dentées », dont la conception, la sélection, la disposition, la gestion et la maintenance sont les maillons techniques clés du succès de l'ingénierie du bouclier. Les ingénieurs doivent soigneusement sélectionner et configurer les couteaux en fonction de l'état de la formation et surveiller de près leur état lors de l'excavation pour les remplacer en temps opportun afin de s'assurer que les machines à bouclier remplissent les tâches d'excavation de tunnels de manière efficace, sûre et économique. La recherche et le développement continus de couteaux plus résistants à l'usure, résistants aux chocs et intelligents est une direction importante du développement de la technologie du bouclier.