一種盤形滾刀刀圈的設計方法
【專利摘要】本發(fā)明一種盤形滾刀刀圈的設計方法屬于隧道施工機械領域，涉及一種采用螺旋齒的滾刀刀圈設計方法。該方法針對隧道掘進類設備所用滾刀刀圈的特性，在滾刀刀圈的外圓周上通過開設螺旋圓弧齒槽形成切削齒；螺旋圓弧齒槽的齒形是圓弧線，且沿軸向螺旋延伸形成若干個螺旋齒。該方法采用螺旋齒使?jié)L刀刀圈在工作時能產生很大的挖掘和擠壓力，且在側向產生側向分力，有利于多把滾刀之間的巖石的破碎，以取代現有的僅靠擠壓力和沖擊力來達到破巖目的的滾刀刀圈結構，能夠在大多數的地層中，實現高速切削掘進，有效提高破巖和掘進效率。
【專利說明】一種盤形滾刀刀圈的設計方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于隧道施工機械領域，涉及一種采用螺旋齒的滾刀刀圈設計方法。
【背景技術】
[0002]盤形滾刀刀圈是盤形滾刀的關鍵部件和易損件。盤形滾刀安裝在隧道施工機械的刀盤上。依靠刀盤旋轉推進時產生的沖擊力和擠壓力，盤形滾刀刀圈楔入巖石使其破碎。
[0003]目前盤形滾刀刀圈主要有由硬質合金制造的裸盤型和鑲齒型兩種。裸盤型即整個滾刀刀圈的形狀呈常規(guī)的盤形。而鑲齒型，如中國專利號:201220572438.3，專利名稱為:一種鑲嵌錐形頭齒的盤形滾刀刀圈，發(fā)明人周保軍等人提供了一種在刀圈外圓周上鑲嵌有硬質合金齒的滾刀刀圈，以增強刀圈的耐磨性和延長刀圈的使用壽命。它們依靠刀盤旋轉推進時產生的沖擊力和擠壓力，盤形滾刀刀圈楔入巖石使其破碎。但是上述的滾刀刀圈結構切削破巖效率仍不高，尤其是遇到較軟的地層時，其優(yōu)勢發(fā)揮不出來，合金齒和刀圈容易被軟泥巖包裹，掘進速度明顯變慢，工作效率降低。 [0004]綜上所述，目前的滾刀刀圈切削效率不高，尤其是在較軟的地層中。所以有必要提出能夠在大多數的地層中，能夠實現高速切削掘進，有效提高破巖和掘進效率的滾刀刀圈的設計方法。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現有技術的缺陷，針對隧道掘進類設備所用滾刀刀圈的特性，發(fā)明一種盤形滾刀刀圈的設計方法。該方法在滾刀刀圈外圓周上開設螺旋圓弧齒槽形成切削齒的方式，用螺旋齒在側向產生側向分力，有利于多把滾刀之間的巖石的破碎，以取代現有的僅靠擠壓力和沖擊力來達到破巖目的的滾刀刀圈結構，實現高速切削掘進，有效提高破巖和掘進效率。
[0006]本發(fā)明采用的技術方案是一種盤形滾刀刀圈的設計方法，其特征是，該方法采用在滾刀刀圈外圓周上開設螺旋圓弧齒槽形成螺旋切削齒的方式，能夠適應多種地層，尤其是較軟地層，實現高速切削掘進，具體設計方法如下:
[0007]在滾刀刀圈I的外圓周上通過開設螺旋圓弧齒槽形成切削齒；螺旋圓弧齒槽的齒形是圓弧線，且沿軸向螺旋延伸，依據下述條件形成若干個切削齒；
[0008]I)先根據滾刀刀圈I的磨損情況和其相關幾何關系的分析確定螺旋圓弧齒槽的齒高h滿足:
【權利要求】
1.一種盤形滾刀刀圈的設計方法，其特征是，該方法采用在滾刀刀圈外圓周上開設螺旋圓弧齒槽形成螺旋切削齒的方式，能夠適應多種地層，尤其是較軟地層，實現高速切削掘進，具體設計方法如下: 在滾刀刀圈(I)的外圓周上通過開設螺旋圓弧齒槽形成切削齒；螺旋圓弧齒槽的齒形是圓弧線，且沿軸向螺旋延伸，依據下述條件形成若干個切削齒； 1)先根據滾刀刀圈(I)的磨損情況和其相關幾何關系的分析確定螺旋圓弧齒槽的齒1? h滿足:
【文檔編號】E21D9/08GK103982193SQ201410191281
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權日:2014年5月7日
【發(fā)明者】霍軍周, 王亞杰, 孫曉龍 申請人:大連理工大學