基于磨料磨損的TBM滾刀磨損量計算及磨損性能研究.pdf

1、盤形滾刀是TBM施工中用量最大的易耗品之一，價格昂貴且換刀消耗工時長，同時滾刀損壞后若不及時更換則會降低掘進效率甚至引起其他零部件的損壞。因此研究滾刀磨損性能及時掌握TBM工作狀態(tài)，能提高掘進效率，降低掘進成本。本文以TBM盤形滾刀為研究對象，從滾刀磨損形式、磨損機理來分析其磨損性能并建立磨損量計算公式。本文具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)分析了盤形滾刀的工作環(huán)境、破巖方式及與巖石的相互運動規(guī)律，得出滾刀磨損的主要形式為磨料磨損，研

2、究了滾刀材料特性，得出滾刀發(fā)生磨料磨損時刀圈材料的去除機制為基于塑性機制的顯微切削與犁溝去除以及基于脆性機制的微觀斷裂去除。通過多組磨損實驗，采用最小二乘法建立了擬合實驗磨損量與上述兩種機制產(chǎn)生的磨損量的擬合模型，并驗證了其正確性。
　　(2)在分析盤形滾刀正面與側(cè)面上每點的破巖弧長與表面受力特性的基礎上，建立了滾刀轉(zhuǎn)動一圈后刀圈正面與側(cè)面產(chǎn)生的磨損量計算式，在分析滾刀刀圈截面尺寸隨著滾刀磨損而改變的基礎上建立滾刀轉(zhuǎn)動一圈后的體積