TBM刀盘连接螺栓载荷工况及其连接可靠性技术

作     者：刘德乐 邓立营 倪志华 赵向波 杜立杰 杨刚 LIU Dele;DENG Liying;NI Zhihua;ZHAO Xiangbo;DU Lijie;YANG Gang

作者机构：沈阳工业大学化工装备学院辽宁沈阳111027 新疆额尔齐斯河投资开发(集团)有限公司新疆乌鲁木齐830063 石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2024年第41卷第4期

页      面：56-64页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：新疆国家重大工程科研计划项目(EQ057/FY056) 

主　　题：TBM刀盘连接螺栓 载荷工况 刀盘连接螺栓校核 有限元分析 

摘      要：针对TBM在掘进过程中存在刀盘连接螺栓易断裂问题,文中对TBM刀盘直径与主轴承选型,以及刀盘连接螺栓连接可靠性进行研究。以某隧道工程为依托,首先通过建立TBM刀盘受力模型,进一步分析了刀盘连接螺栓在4种复杂工况下所承受的载荷;其次对刀盘连接螺栓的疲劳强度进行校核,为主轴承选型提供理论原则与依据;最后通过ANSYS仿真软件分别分析了刀盘连接螺栓受力模型优化前与优化后螺栓的结构强度与刚性。结果表明:优化后螺栓受到的最大应力减小46.3%,总变形量减小8.6%。同时验证:在主轴承偏小的情况下,刀盘连接螺栓在脱困工况下最容易断裂。