硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀布局關(guān)鍵問題研究.pdf

1、硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)是用于地下工程全斷面開挖的機(jī)械化施工設(shè)備,其以掘進(jìn)速度快、自動化程度高、作業(yè)環(huán)境好、綜合效益高等優(yōu)點在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。刀盤作為硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)的關(guān)鍵部件之一,不同的地質(zhì)地層應(yīng)采用不同的刀盤結(jié)構(gòu)形式和刀具布置方法。滾刀是硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤上的關(guān)鍵部件,其在刀盤上的布置對掘進(jìn)機(jī)的整體掘進(jìn)性能有直接影響。本文對決定盤型滾刀在刀盤上布局的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)對滾刀破巖機(jī)理進(jìn)行了較為深入的研究。

2、采用一種新的方法-光滑流體動力學(xué)方法(SPH)研究巖石在滾刀作用下巖石裂紋萌生、擴(kuò)展過程。分析了加載方式、刀間距等因素對于巖石裂紋擴(kuò)展的影響。結(jié)果表明在滾刀作用下巖石更容易產(chǎn)生拉伸裂紋,指出巖石主要是拉伸破壞;
　　(2)對滾刀布局的關(guān)鍵問題-刀間距、相位差進(jìn)行了研究。在ABAQUS軟件中建立滾刀組合回轉(zhuǎn)破巖有限元模型,研究滾刀在不同刀間距,不同相位差及不同安裝半徑下的回轉(zhuǎn)破巖過程。分析了刀間距、相位差和安裝半徑與滾刀受力、切割巖