研究目的:刀盤位于全斷面隧道掘進機的最前端,工況惡劣,刀盤刀具磨損嚴重,是刀盤失效的主要原因。本文應用離散元分析方法對刀盤面板的磨損進行模擬仿真,并對磨損大小進行定量分析;通過對刀盤面板進行分區(qū),研究面板的磨損規(guī)律;開展刀盤面板的堆焊結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,提出米字形堆焊的面板結(jié)構(gòu)。研究結(jié)論:（1）刀盤面板滾刀分布密集區(qū)及出渣槽區(qū)域附近的面板磨損較為嚴重,易發(fā)生磨損激增;（2）優(yōu)化后的新刀盤面板結(jié)構(gòu)平均磨損量較原刀盤面板下降了近25%,優(yōu)化后的刀盤面板耐磨特性得到明顯提升,新刀盤面板結(jié)構(gòu)固有頻率較原刀盤面板更遠離其工作頻率,工作更加安全;（3）本文研究可為刀盤磨損的計算提供方法指導,優(yōu)化的耐磨結(jié)構(gòu)可應用于修復磨損嚴重的刀盤。 

【文章來源】：鐵道工程學報. 2020,37(09)北大核心EI

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

巖渣顆粒模型

巖石破壞截面

圖3為刀盤的磨損云圖，可以觀察到:磨損出現(xiàn)的區(qū)域在出渣槽附近和中心滾刀外側(cè)布置的滾刀附近的面板，磨損由外向內(nèi)擴散;在TBM掘進過程中，破巖刀具切削硬巖地層邊界產(chǎn)生大量的巖渣碎片，由于不斷生成的巖渣掉入洞底，刮渣板若不能清理完全，則導致出渣槽附近會磨損嚴重;當巖渣顆粒撞擊到滾刀時，會二次接觸刀盤面板，導致面板的二次磨損。圖4為刀盤平均磨損量變化曲線。由圖4可知:磨損量在一定時間段內(nèi)穩(wěn)定小幅度上升，在某些特定時間段內(nèi)出現(xiàn)激增，而這些磨損激增點正是加劇刀盤面板整體磨損的主要原因。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3209775