刀具是盾构机重要的部件，其直接影响着盾构施工进度。所以必须根据工程地段岩石的不同强度和地质特点以及刀具在不同岩石中表现出的破岩机理来对刀具进行设计和选择。为了适应从软土到硬岩不同地层的开挖，目前设计出多种刀具与之适应。盾构机刀具类型分为两大类：滚刀和切削刀。而切削刀的种类繁多，包括：切刀、齿刀、边刮刀、先行刀、仿形刀、鱼尾刀。其中，滚刀和齿刀的刀座形式相同，根据不同的地质类型，两种刀具可以互换。滚刀用于掘进纯岩地层；伴有大粒径的砾石（粒径大于400mm）并且含量达到一定比例的松散地层；岩石（强度不是太高）与一般土体（松土或砂土）交错频繁出现的复杂地层。采用滚刀破岩时，其破岩原理是：刀盘旋转带动刀具扫过开挖面，此时滚刀挤压周边的岩石，肇庆大型盾构刀具厂家排名，使其表面形成裂纹继而与开挖面脱落，使得岩石成功破碎，肇庆大型盾构刀具厂家排名。滚刀按刀具形状的不同分为：盘形滚刀和齿形滚刀；而根据安装位置不同分为：正滚刀、中心滚刀，肇庆大型盾构刀具厂家排名、边滚刀、扩孔滚刀；按照刀圈的数量分为单刃滚刀、双刃滚刀和三刃滚刀。在风化的砂岩和泥岩等软岩地层时，一般采用双刃滚刀；在较硬岩中采用单刃滚刀。只有控制好大循环闭式管理系统的运行效率，才能确保盾构刀具持续稳定运行。肇庆大型盾构刀具厂家排名

盾构刀具的磨损检测技术现状： 1) 开舱检查。这是较常用、较直接、较可靠的方法，停机后由人工进舱对刀具进行逐个检查。在不稳定地层中，开舱前需首先进行地层加固或带压作业，方可入舱检查。开舱检查虽直接有效，但却存在很高的风险，很可能由于掌子面不稳定而造成地面坍塌等事故。 2) 磨损感应装置。在刀具内安装液压或电子传感器系统，一旦刀具磨损到一定程度就自动报警或指示。滚刀磨损感应装置则是采用液压油缸从刀盘伸出至滚刀刃尖，通过比较伸出行程与磨损前行程的差值判断滚刀的磨损量。此外还有一些采用液压短路、光纤维短路或超声波等方式来判断滚刀磨损的感应装置。由于感应装置只能在少量刀具上安装，应用范围小，使用效果受到很大限制。 3) 通电式刀具磨损检测。在刀具制作时先将电线埋入刀具中，随着盾构的掘进，当刀具磨耗达到限定磨耗量时，通电电线被磨断，于是电路断路，通知外界。该方法简单直接，但不能连续定量检测刀具磨损的进展情况。针对切削类的盾构刀具，可优化设计通电式传感装置，实现连续定量检测磨损量。按间距设置多支通路随刀具磨损，使用单片机控制选通其中支路，通过电量判断其通断，从而得知刀具的磨损量。江苏盾构刀具厂商盾构刀具刀头和盾构刀体的连接方式有三种，包括：焊接连接、螺栓连接、镶嵌连接。

粗晶颗粒硬质合金盾构刀具： 根据资料统计，硬岩及软硬不均对盾构切刀能产生巨大的破坏作用。切削类刀具更换较为频繁的是在硬岩地层、砂卵石地层及含大量漂石的地层，它使得具的刃口部位承受很大的冲击荷载，同时刀具在与岩石不断地摩擦，不可避免的产生热量，硬质合金处于不断地升降温循环中，合金表面出现热疲劳裂纹，裂纹不断扩展，较终导致刀具损坏。若在软岩中夹杂有坚硬岩石，刀具在切割硬岩的瞬间受到极大的剪切应力，极易出现断齿现象。盾构刀具切刀失效的主要机理为冲击、冲击疲劳以及热疲劳裂纹。因此，对盾构切削类刀具用硬质合金提出的要求就是: 高导热性，低热膨胀系数，以保证较小的热裂纹长大速率，良好的抗疲劳冲击特性。盾构刀具刀圈安装面如出现凸出点，可对其进行打磨修复。

由于盾构刀具的工作条件非常苛刻，因此应分别对盾构刀具的材料和制造工艺进行研究，以提高国产盾构刀具的质量和市场占有率。另外，还应对不同地层情况下刀具的磨损失效机理进行分析，为盾构刀具的选型、选材和制造工艺提供理论指导。 盾构刀具关键技术及发展： 2011 年，国家科技部将“盾构刀具集成制造技术及其产业化技术”列入“十二五”科技支撑计划，近3年来，盾构国产刀具取得了重大技术突破。主要表现在新研制的滚刀刀圈表面硬度≥60 HＲC，心部冲击韧性≥15 J/cm2，滚刀轴承装配精度同轴度达到0. 01mm。新开发的硬质合金齿刀、切刀，刀体采用合金工具钢制造，硬度大于 HＲC32; 耐磨堆焊采用等离子堆焊与保护气体焊接，表面硬度大于 HＲC62; 焊接采用中高频焊机，银钎焊料焊接，破坏性焊接强度检测与超声波无损检测相结合，有效保证了焊接质量。盾构机刀盘扭矩系数是盾构机设计的一个重要参数。

盾构机在施工过程中不可避免地会对刀盘刀具造成磨损，必要时需进行开仓检修更换刀具，可分为有计划性换刀和无计划性换刀。 有计划性换刀又分为三种情况： 一是换刀位置选土体稳定性好的地方，只需进行地层封水就能满足常压开仓换刀； 二是换刀位置土体稳定性不好，需对选择位置事先进行土体加固封水，达到加固要求后方可进行常压开仓换刀； 三是换刀位置有较厚黏土层时，可进行带压开仓换刀作业。 无计划性换刀是指在盾构掘进过程中遇到各种特殊工况而不得不进行开仓换刀作业，常需进行带压换刀作业。 带压换刀作业操作难度大，处理不好会造成开挖面失稳坍塌，作业工人产生减压病症状，如骨坏死、耳膜破裂和听力障碍等现象。因此，宜优先选择常压开仓换刀作业。盾构刀具刀圈安装面如出现凸出点，可对其进行打磨修复。肇庆大型盾构刀具厂家排名

盾构机刀具属于易损件，需经常更换。肇庆大型盾构刀具厂家排名

盾构刀具焊接后的冷却速度对焊接裂纹的产生也有非常明显的影响。特别是冷至300℃以下时，快速冷却会迫使刀杆急剧塑性变形而使刀片产生裂纹。大体上说，刀片冷却速度较容许的加热速度低8倍左右。焊接好的刀具应置于200℃～300℃炉中，保温6～8h，随炉冷却至室温。或置于干燥云母粉、石棉粉、熟石灰或类似保温材料中冷却。在秋冬季焊接时，工作环境温度应保持15℃以上，避免冷风直接吹入，促进冷却速度过快而产生内应力。较好的焊接温度应该是高于焊料熔点40℃～80℃。过高会出现氧化现象，过低会出现虚焊。焊接时发现冒白烟并带蓝烟时，说明温度过高，造成锌挥发，在焊层中产生气泡形成气孔，影响焊接质量。助焊剂应进行脱水处理，否则在焊接操作带来困难，对焊接质量也有影响，应保存于密封容器中防止受潮。肇庆大型盾构刀具厂家排名

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