一种偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈及其设计方法技术

本发明专利技术涉及一种偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈及其设计方法；该一种偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈包括以下步骤：S<subgt;1</subgt;建立正楔形的滚刀刀圈和偏楔形的滚刀刀圈的模型、S<subgt;2</subgt;通过PFC<supgt;3D</supgt;软件进行岩土颗粒流模型的建立、S<subgt;3</subgt;得到最佳偏楔形盘形滚刀刀圈的设计方案；本发明专利技术通过对滚刀刀圈进行偏楔形的设计，优化刀圈的设计，从刀刃角以及刀圈宽度入手，去选取最优设计方案；根据该最优设计方案设计的偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈，耐磨性和破岩性能均得以提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道掘进机滚刀刀圈设计的，特别是涉及一种偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈及其设计方法。

技术介绍

1、滚刀是在盾构掘进过程中对土层进行挖掘的部位，因此对盾构机滚刀刀圈结构进行实验研究可以更加贴近实际生产需要，在提高刀圈使用寿命、降低加工成本等方面具有重要的实际意义。中国专利申请发布号cn116861631a提供了一种平楔组合式滚刀刀圈及其设计方法，该方法公布了一种平楔形滚刀刀圈的组合式设计方法；该专利中针对了刀圈的组合方式进行了重点阐述，但是对于具体的实施方式以及选取的最优刀圈的设计方案表述有待完善；平楔形的滚刀刀圈虽然将两种刀圈结合起来，但是对于耐磨性以及滚刀破岩性能来说，偏楔形的滚刀刀圈性能更好一些，偏楔形的滚刀刀圈使用时间更长久。现有技术缺乏对针对偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈的设计方法，以得到偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈的最佳设计方案。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈及其设计方法。

2、本专利技术的技术方案是：一种偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈的设计方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：步骤S1中的正、偏楔形理论模型的建立，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：步骤S2中通过PFC3D进行数值建模得到岩石颗粒流模型的具体步骤：

4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：S3中对所述岩石颗粒流模型进行参数标定，包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：步骤S3中的岩石破岩比能耗Es的计算方法为：仿真结束后，将得到切割后的岩石裂纹扩展长度l、岩石破碎角β、表征裂纹扩展方向的量...

【技术特征摘要】

1.一种偏楔形盘式盾构机滚刀刀圈的设计方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：步骤s1中的正、偏楔形理论模型的建立，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：步骤s2中通过pfc3d进行数值建模得到岩石颗粒流模型的具体步骤：

4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：s3中对所述岩石颗粒流模型进行参数标定，包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：步骤s3中的岩石破岩比能耗es的计算方法为：仿真结束后，将得到切割后的岩石裂纹扩展长度l、岩石破碎角β、表征裂纹扩展方向的量纲系数μ以及滚刀滚动破岩载荷fr与模拟所设置的贯入度h、刀间距s、刀刃宽t，

6.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：步骤s3中的刀具的磨损量w的计算方法为：固体颗粒磨损的计算模型选用archard磨损模型，该模型使用磨损体积w表征磨损量大小，

7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖艳秋，韩书晴，吴深，周向葵，崔光珍，曹阳，王辉，房占鹏，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：