泥水盾构刮刀刃型与安装角对刮刀切削性能的影响

作     者：夏毅敏 沈烽 陈松涛 陈鹏 孙旭涛 宁波 XIA Yimin;SHEN Feng;CHEN Songtao;CHEN Peng;SUN Xutao;NING Bo

作者机构：中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学机电工程学院湖南长沙410083 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024 中铁十四局集团大盾构工程有限公司江苏南京211800 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2019年第50卷第8期

页      面：1824-1832页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 080203[工学-机械设计及理论] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0813[工学-建筑学] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0702[理学-物理学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家高科技研究发展计划(863计划)项目(2012AA041803) 国家电网公司科技资助项目(JSJS1600326) 湖南省科技重大专项(2014FJ1002) 中南大学研究生创新项目(2018zzts454)~~ 

主　　题：泥水盾构机 刮刀 刃型 安装参数 切削性能 

摘      要：基于在大直径泥水盾构机掘进过程中,刮刀起主要切削作用,为了获得刮刀刃型和安装角对其切削性能的影响,采用有限元方法,模拟刮刀切削土体过程,并以比能耗以及载荷波动系数作为评价刮刀切削性能的指标,研究大直径泥水盾构机中锯齿型、羊角型、平刃这3种刃型以及不同水平、垂直安装角对刮刀切削性能的影响规律。研究结果表明:刮刀刃型和安装角都会对刮刀切削性能产生重要影响;锯齿型刮刀与羊角型和平刃刮刀相比,比能耗分别减小52.2%和23.8%,水平载荷波动系数分别减小21.0%和13.4%,垂直载荷波动系数分别减小6.22%和2.63%;比能耗和载荷波动系数均随着刮刀水平安装角的增大而减小,随着垂直安装角的增大先减小后增大;当水平安装角为90°,垂直安装角为55°时,刮刀切削性能较优。