發(fā)布時間：2025-02-09 13:27

　　 盾構機施工過程中刀盤受到交變載荷作用導致中心刀座疲勞損傷,嚴重情況下?lián)p傷擴展會引起刀盤斷裂,極易導致安全事故。為了精確科學地解決重載狀態(tài)下中心刀座疲勞損傷壽命預測的問題,在分析滾刀破巖機理的基礎上,基于中心刀座有限元模型,對刀座滿載工況進行靜力學分析并結合Q345材料疲勞特性S-N曲線和疲勞損傷累積準則,建立了中心刀座疲勞壽命(裂紋萌生壽命)預測模型;根據(jù)掘進參數(shù),計算中心刀座疲勞壽命掘進里程,實現(xiàn)了中心刀座疲勞裂紋萌生的壽命預測。結果表明:中心刀座的損傷位置主要出現(xiàn)在其兩側焊縫處及中心刀座與刀軸的接觸面處,預測的損傷位置與施工統(tǒng)計結果一致;以最大損傷位置計算的中心刀座疲勞壽命掘進里程為13.51 km。相關分析結果為中心刀座設計、施工檢測等提供了科學依據(jù)。

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖1 某型號盾構機刀盤及中心刀座結構示意圖

在盾構機施工過程中,刀盤在向前推進的同時做旋轉運動,這樣安裝在刀盤上的滾刀既隨著刀盤的旋轉進行公轉,同時在刀圈和巖石摩擦力的作用下進行自轉,通過滾刀刀圈和巖石的滾壓進行破巖。在盤形滾刀破巖過程中滾刀刀圈不僅會受到掌子面所帶來的垂向力,同時在旋轉破巖過程中還要受到掌子面巖石的切向力....

圖2 盤形滾刀結構組成

圖1某型號盾構機刀盤及中心刀座結構示意圖盤形滾刀及中心刀座結構如圖3所示。圖3a所示為中心刀座結構。圖3a中的刀座1采用前置式裝刀設計,由刀盤前面裝入盤形滾刀,刀軸3與C型塊2直接接觸,C型塊通過M20螺栓8與刀座連接為整體;刀軸右側通過上楔塊4和下楔塊6之間的M24螺栓7進行....

圖3 盤形滾刀及中心刀座結構

盤形滾刀及中心刀座結構如圖3所示。圖3a所示為中心刀座結構。圖3a中的刀座1采用前置式裝刀設計,由刀盤前面裝入盤形滾刀,刀軸3與C型塊2直接接觸,C型塊通過M20螺栓8與刀座連接為整體;刀軸右側通過上楔塊4和下楔塊6之間的M24螺栓7進行壓緊,從而固定刀軸、刀座及滾刀的裝配位置。....

圖4 中心刀座結構三維模型

首先建立中心刀座結構三維模型,如圖4所示。將模型導入ANSYS軟件中,進行靜力學分析。圖4的模型中,略去盤形滾刀與刀軸(見圖4a);在刀座和前面板固定連接的位置添加焊縫[18](見圖4b)。刀座材料采用Q345,Q345材料參數(shù)如表1所示。表1Q345材料參數(shù)彈性模量E/MP....

本文編號：4032302