专利名称：双刃齿刀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种土压平衡盾构机的刀盘所使用的双刃齿刀。
背景技术：
现有土压平衡盾构机的刀盘其中心区刀座上使用的刀具为双刃滚刀，但其耐磨性 无法满足使用要求。后申请人将刀具改进为包括两个刀体和刀头的双刃齿刀，刀头顶面有 2排圆柱合金齿(合金柱齿)，两排合金柱齿之间有凹槽，在合金柱齿之间以及凹槽内满焊 耐磨堆焊层。刀头最表面耐磨焊硬度为HRC52-56、合金柱齿硬度为HRA 83-85。采用这样 的刀具在富水砂卵石地层掘进时，其耐磨性虽然有所改进，但刀具的磨损仍然非常严重，平 均120 150m就需全部或大部分更换一次刀具。掘进速度太慢，换刀频繁，掘进成本较高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种可有效提高耐磨性、延长使用寿命的双 刃齿刀。 为解决上述技术问题，本实用新型的每个刀头顶面从两侧面向中部逐渐隆起形成 中间高、两侧低的结构；所述顶面中部固连有条状合金，条状合金两侧的顶面固连有对称分 布的4排合金柱齿，第一排合金柱齿与第二排合金柱齿的顶部以及第四排、第三排合金柱 齿的顶部分别与条状合金的顶部依次形成高度差；条状合金、合金柱齿周围的顶面与两侧 面上固连有耐磨堆焊层。 通过改进刀头顶面的结构，使刀头顶面至刀体底部的高度增加到384-394mm，双刃 齿刀刀头顶面中部的最高点高出刀盘表面较多，有利于中心部分碴土先行开挖，然后由点 及面的依次破损其他部分的碴土，可以减少开挖地层对刀具的冲击性能。两侧面的上部为 一外扩的斜面，可以扩大刀头顶面的面积，并减少对下部的磨损。顶面中部的条状合金适宜 对碴土的破碎，柱齿合金在对碴土破碎的同时，非常耐磨。上述合金嵌固在顶面内，抗冲击 性能好。可使用更高硬度的合金，提高刀头的耐磨损性能。通过合理设置双刃刀头的距离 和每个刀头的尺寸，并在刀头顶面增加了硬度更高、耐磨性更好的合金尤其是硬质合金，而 且在刀头顶面的条状合金、合金柱齿周围与两侧面上固连有耐磨堆焊层，刀头前后面固连 有网状耐磨堆焊层。使刀头顶面、前后面和侧面的抗磨损性能极大提高，从而提高刀具使用 寿命。使其在富水砂卵石地层情况下提高掘进速度，降低掘进成本。
本实用新型将通过实施例并参照附图的方式说明，其中 图1是改进前的双刃齿刀结构示意图。
图2是本实用新型结构示意图。 图3是图2的俯视图。 图4是图2的左视图。
3[0011] 图5是刀头上部的局部放大图。 附图标记 1刀体、2刀头、3合金柱齿、4耐磨堆焊层、5凹槽、6外面、7方条状合金、8插销、9 顶面、10侧面、11、内面、12第一排合金柱齿、13第二排合金柱齿、14第三排合金柱齿、15第 四排合金柱齿
具体实施方式如图1所示，为申请人早先开发的一种双刃齿刀，包括刀体1和刀头2，刀体下部焊 接在刀座上，其刀头顶面到刀体底部的高度为339mm，刀头顶面有2排合金柱齿3，两排合金 柱齿之间有凹槽5，刀头顶面有耐磨堆焊层4。耐磨堆焊层硬度为HRC52-56、合金柱齿硬度 为HRA 83-85。 如图2-5所示的本实用新型双刃齿刀，其两个刀头2下部通过插销8分别与对应 的刀体1紧密配合后焊固，便于更换刀头；也可以把刀头与刀体焊接固连，以强化刀头与刀 体的连接强度。刀体固连在刀座内。刀体高度Hl为277mm。两个刀头的外面6之间的距离 B为254mm，其内面11之间的距离B2为70mm ;每个刀头长度A为187mm，宽度Bl为92mm， 刀头顶面9从两侧面10向中部逐渐隆起形成中间高、两侧低的结构，其刀头顶面中部最高 点到刀体底部的高度H为389mm。刀头两侧面10的上部为一外扩的斜面，斜面与垂面的夹 角a为145度。顶面中部嵌焊固连有沿刀头宽度方向并排设置的3片方条状硬质合金7， 每片方条状合金宽度A3为16mm，高度H2为32mm，其嵌固在顶面内的高度为18mm，每片合金 的间距为9mm。方条状硬质合金两侧的顶面倾斜、嵌焊固连有对称分布的4排硬质合金柱 齿，其中第一排硬质合金柱齿12与第四排硬质合金柱齿15心部距离Al为180mm，第二排 硬质合金柱齿13与第三排硬质合金柱齿14心部的距离A2为86mm。第一排硬质合金柱齿 12与第二排硬质合金柱齿13的顶部以及第四排15、第三排硬质合金柱齿14的顶部分别与 方条状硬质合金7的顶部依次形成高度差。每排合金柱齿由四片并排、紧密排列的合金柱 齿3组成，合金柱齿倾斜的角度与同侧的侧面的斜面斜度相适配。每片合金柱齿的圆柱体 直径D为23mm，高度H3为32mm，嵌固在顶面内的高度为21mm。刀头顶面的硬质合金柱齿、 方条状硬质合金的硬度HRA大于86. 5。方条状硬质合金、硬质合金柱齿周围的顶面与两侧 面上有硬质合金耐磨堆焊层4。刀头内外面(6， 11)有网状耐磨堆焊层。网状耐磨堆焊层和 耐磨堆焊层与刀头基体的厚度为5-10mm，较佳为6-8mm，其HRC大于60。 申请人:建设的成都地铁1号线天府广场站 省体育馆站区间隧道，位于人民南路 沿线，道路两侧高楼林立，交通繁忙，道路下市政管线众多，全长4078m，该段区间盾构隧道 主要穿越卵石土，盾构顶覆土主要为人工填土、粉细砂、卵石土，盾构底主要为卵石土、强风 化泥岩。穿越的卵石土的比重为19 23kn/m3。地下水位埋深为3. 9 9. Om，地层的渗透 系数为12 27m/d，全段盾构隧道顶埋深为7. 0 14. Om。采用加泥式土压平衡盾构机在 富水砂卵石地层掘进施工时，平均每掘进120 150m就需全部或大部分更换一次刀具。掘 进速度太慢，刀具磨损严重，掘进成本较大。而采用本实用新型技术，由于双刃齿刀的最高 点高出刀盘表面210mm，有利于中心部分碴土先行开挖。刀具表面镶焊的合金数量、合金分 布面积增加，刀具总体硬度的大幅提高，使耐磨损性能大大提高，刀具的使用寿命由最初的 60环(90m)提高到了目前的200环(300m)左右。使掘进速度成倍提高，降低了掘进成本。[0017] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种双刃齿刀，包括两个刀体和刀头，其特征在于每个刀头顶面从两侧面向中部逐渐隆起形成中间高、两侧低的结构；所述顶面中部固连有条状合金，条状合金两侧的顶面固连有对称分布的4排合金柱齿，第一排合金柱齿与第二排合金柱齿的顶部以及第四排、第三排合金柱齿的顶部分别与条状合金的顶部依次形成高度差；条状合金、合金柱齿周围的顶面与两侧面上固连有耐磨堆焊层。
2. 如权利要求1所述的双刃齿刀，其特征在于所述刀头两侧面的上部为一外扩的斜面。
3. 如权利要求2所述的双刃齿刀，其特征在于所述刀头两侧面上部的斜面与垂面的 斜角为145度。
4. 如权利要求2所述的双刃齿刀，其特征在于所述两个刀头内面之间的距离为70mm， 刀头外面之间的距离为254mm ;每个刀头长度为187mm，宽度为92mm。
5. 如权利要求2所述的双刃齿刀，其特征在于所述刀头内外面固连有网状耐磨堆焊 层，网状耐磨堆焊层和耐磨堆焊层的厚度为6-8mm。
6. 如权利要求2所述的双刃齿刀，其特征在于所述刀头顶面中部最高点至刀体底部 的高度为389mm。
7. 如权利要求l-6任一项所述的双刃齿刀，其特征在于所述刀头沿宽度方向，其顶面 中部并排嵌固有3片方条状合金；其顶面两侧倾斜嵌固的每排合金柱齿由4片并排、紧密排 列的合金柱齿组成，合金柱齿倾斜的角度与同侧侧面上部的斜面的斜度相适配。
8. 如权利要求7所述的双刃齿刀，其特征在于所述每片方条状合金宽度为16mm，高度 为32mm，其嵌固在顶面内的高度为18mm，每片合金之间的间距为9mm ;所述每片合金柱齿的 圆柱体直径为23mm，高度为32mm，嵌固在顶面内的高度为21mm。
9. 如权利要求l-6任一项所述的双刃齿刀，其特征在于所述合金为硬质合金。
专利摘要本实用新型公开一种土压平衡盾构机的刀盘所使用的中心双刃齿刀。包括刀头和刀体，刀头顶面至刀体底部的高度为389mm。刀头顶面分布有合金柱齿，合金柱齿周围分布耐磨堆焊层，刀头顶面与两侧形成中部高、两侧低的结构；刀头顶面中部设置有方条状合金，方条状合金两侧对称分布有2排合金柱齿。头顶面、两侧面、前后面有耐磨堆焊层。通过改进刀头顶面的结构，有利于中心部分碴土先行开挖。并且在刀头的顶面增加了硬度更高、耐磨性更好的合金，在刀头顶面、两侧面、前后面有耐磨堆焊层。使刀头顶面、前后面和侧面的抗磨损性能极大提高，从而提高刀具使用寿命，提高掘进速度，降低掘进成本。
文档编号E21D9/08GK201535169SQ20092008041
公开日2010年7月28日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者何达兵, 廖政权, 李林, 陈强 申请人:中铁二局股份有限公司;中铁二局股份有限公司城通公司