The invention discloses a leading type roadheader cutterhead used for excavation of extremely hard rock, which includes a conical small cutterhead used for cutting rock in advance and a plane large cutterhead arranged outside the small cutterhead used for subsequent expanding rock breaking. The small cutterhead and the large cutterhead are respectively provided with a first hob and a second hob, and the small cutterhead and the large cutterhead are also provided with water spraying Dust mouth. The invention changes the traditional rock breaking method from the face contact to the point contact, improves the rock breaking efficiency as a whole, greatly shortens the construction period, reduces the cutter head wear of the advance guided roadheader used for the excavation of extremely hard rock, solves the disadvantages of the traditional hob, such as fast consumption, frequent replacement, high rock breaking difficulty and low efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种用于极硬岩开挖的先行引导式掘进机刀盘
本专利技术涉及破岩装备零部件
,具体涉及一种用于极硬岩开挖的先行引导式掘进机刀盘。
技术介绍
在隧道施工领域,掘进机刀盘设计的合理与否直接影响工程掘进的效率及成败,掘进机在破岩过程中依靠主机给刀盘施加推力,通过布置在刀盘面板上的滚刀和岩面挤压,滚刀刀刃切入岩石,在刀盘的旋转过程中,依靠推力和扭矩共同的作用破岩。具体破碎过程为,在完整、密实岩石中,刀刃在推力作用下切入岩体,形成割痕。随着刀盘的回转,滚刀滚动,切入岩体部分的岩石首先破碎成粉状,在刀刃顶部范围内形成破碎区。刀刃侵入岩石在岩石结合力最薄弱处产生多处微裂纹。随着滚刀切入岩石深度的加大,裂纹与相邻滚刀作用产生显裂纹,裂纹发展到岩石表面时,就形成了岩石破碎体。现有的硬岩掘进机刀盘设计多从破岩滚刀尺寸的选择和刀间距的设置方面来考虑,但通过众多工程案例表明,当面对一些极硬岩(岩石单轴抗压强度高于90Mpa)且岩石的整体完整性比较好时,掘进机明显出现掘不动的现象,刀具的贯入度很小,只能利用刀盘上的滚刀来一点点“啃蚀”岩石进行掘进,此时滚刀和隧洞掌子面硬岩不停地磨损,造成滚刀大量消耗,且需要频繁更换刀具,不仅耗费巨大的工程成本,而且整体施工效率极慢。在极硬岩工况下,传统的掘进机刀盘是整体接触硬岩岩面,容易导致整个刀盘面板上刀具磨损,使刀具更换频繁。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是针对现有技术的不足,提供一种可以提高破岩效率,缩短施工工期,降低刀盘磨损的用于极硬岩开挖的先行引导式掘进机刀盘,解决了传统滚刀消耗快,需要频繁更换,以及破岩难度大、效率低的弊端。为 ...
【技术保护点】
1.一种用于极硬岩开挖的先行引导式掘进机刀盘,其特征在于,包括用于先行破岩的圆锥状小刀盘和设置在所述小刀盘外侧的用于后续扩挖破岩的平面大刀盘,在所述小刀盘和大刀盘上分别设有若干个第一滚刀和第二滚刀,在所述小刀盘和大刀盘上还分别设有喷水除尘口。
【技术特征摘要】
1.一种用于极硬岩开挖的先行引导式掘进机刀盘,其特征在于,包括用于先行破岩的圆锥状小刀盘和设置在所述小刀盘外侧的用于后续扩挖破岩的平面大刀盘,在所述小刀盘和大刀盘上分别设有若干个第一滚刀和第二滚刀,在所述小刀盘和大刀盘上还分别设有喷水除尘口。2.根据权利要求1所述的用于极硬岩开挖的先行引导式掘进机刀盘,其特征在于,所述小刀盘的锥度角β≤arctan(f+µ),其中f为小刀盘和硬岩接触的摩擦系数,µ为依据岩石强度设置的修正系数。3.根据权利要求1所述的用于极硬岩开挖的先行引导式掘进机刀盘,其特征在于,在所述小刀盘上设置的第一滚刀的个数N0=D1/4S1sinβ,其中D1为小刀盘的最大直径,S1为第一滚刀的设计间距。4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙振川,李宏波,周建军,张兵,韩伟锋,陈瑞祥,翟乾智,潘东江,杨延栋,王利明,赵海雷,杨振兴,王发民,
申请(专利权)人:盾构及掘进技术国家重点实验室,中铁隧道局集团有限公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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