基于能量法的TBM滚刀磨损机理分析研究

• 作者: 任军辉 耿麒 魏正英
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 全断面岩石掘进机 滚刀磨损 能量分析 等效磨损函数
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 特邀专栏
• 页码范围: 36-43
• 页数: 8页
• 分类号: TU94|TP391
• 字数: 4507字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2018.01.036

摘要

滚刀的磨损消耗是全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machines,TBM)掘进成本的重要组成部分.针对于此,基于中国秦岭和挪威R(o)ss(a)ga硬岩隧道的实际工程数据,使用能量分析的方法对滚刀磨损进行了分析研究.提出了滚刀刃单位磨损功和等效磨损函数,通过分析刀盘上不同区域滚刀的运动、受力和磨损机制,建立了基于各刀位滚刀破岩载荷、滚刀安装参数和TBM掘进参数的滚刀刃单位磨损功计算公式.通过求解8.8 m和7.23 m直径TBM的等效磨损函数,并计算相应的滚刀刃单位磨损功,对比分析了不同刀盘、不同地质条件和不同刀盘区域的滚刀磨损,发现:等效磨损函数与滚刀寿命系数(CLI)成反比,等效磨损函数的对称轴位置取决于滚刀布局,对称轴位置的滚刀破岩和磨损状态最理想.揭示了刀盘内侧和外侧区域滚刀高磨损率的原因,提出了增大刀盘内侧滚刀间距、增大30°～40°倾角的边滚刀数目的滚刀布局建议.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	魏正英	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	117	990	18.0	27.0
2	耿麒	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	5	47	3.0	5.0
3	任军辉	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	1	1	1.0	1.0