刀盤的案例
盾構機刀盤修復方法及工藝流程
(2)加工好的刀盤外周運到現場后,先在平坦的地面上將其連接成圓環,調整刀盤外周圓環的偏差符合要求的精度后,將圓環整體套裝到已經切除了外周的原有刀盤的剩余部分上,將刀盤的6根輻條位置準確定位,用水準儀將外周圓環與原刀盤剩余部分調整至同一水平面,采取沿刀盤直徑方向雙向斷續焊接的方法,逐步將外周圓環與刀盤的6根輻條和6塊面板完成滿焊。
(3)完成刀盤鋼結構焊接后,分別向6根輻條的空腔內加氣壓,檢查焊縫的密閉性能,確認無任何泄漏現象。
3、刀盤附屬結構(刀座、刀具)的修復
(1)按照原設計圖紙尺寸進行缺失刀座的加工,并按照圖紙定位尺寸焊接新的刀座。對仍然完整的刀座進行加固處理,對所有刀座的本體進行耐磨處理。
(2)按照刀盤原設計方案,將12把全新周邊刀焊接到刀盤外周;將40把全新強化先行刀焊接到刀盤6根輻條上;更換1把仿形刀;更換位于刀盤外周的62把刮刀。
4、刀盤結構表面改進
在刀盤三角形面板磨損速度較快的外周圈約20cm寬范圍內的面板上加焊網狀耐磨層,在刀盤輻條上強化先行刀之間加焊網狀耐磨。
5、刀盤外周刀具及其保護的設計與改進
(1)在刀盤6個三角形面板的外周兩側面,每側各設置兩把形狀如刮刀的周邊刮刀,采用螺栓連接在刀座上,共設置24把。
(2)在刀盤面板迎土面外周的中間部位焊接長100mm、寬70mm、厚45mm的保護周邊刀根部焊縫的保護塊,保護塊上嵌有硬質合金。
(3)在刀盤外圈沿刀盤寬度方向,每隔250mm焊接一道寬25mm、高15mm的耐磨堆焊保護條;沿刀盤外徑寬度方向均布焊接12把長350mm、寬50mm、厚15mm的外周保護刀,增強刀盤外周的耐磨性能。
6、其他設計改進
(1)在刀盤面板上增加2個泥漿注入口,減少土體與刀盤的磨擦時間。
展開 LS-DYNA柔性刀盤公轉破巖（摩擦力驅動） ￥500
基于LS-DYNA軟件，刀盤為柔性體，巖石為c30混凝土（CSCM本構），刀盤滾動依靠刀巖間摩擦力驅動，實現邊滾邊貫
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盾構刀盤驅動液壓系統的實驗研究
033-盾構刀盤驅動液壓系統的實驗研究.part1.rar
033-盾構刀盤驅動液壓系統的實驗研究.part2.rar
LS-DYNA滾刀旋轉破巖dem（刀盤磨損預測） ￥500
基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，旋轉破巖，巖石采用DEM方法構建，可實現刀盤磨損預測
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隧道開挖過程的CEL三維大變形有限元模擬
同時研究刀盤的推力和扭矩能有效地控制開挖速度，保證隧道的安全施工。
隧道開挖時，土體發生了顯著的變形，傳統的小變形由于嚴重的網格畸變無法模擬土體的大變形過程，因此采用耦合的歐拉朗格朗日大變形有限元方法（CEL）。
圖1：盾構機實物圖
2.模型幾何參數
如圖2所示，隧道直徑D = 6 m，埋深（土表面到隧道中心）H = 1.5 D ，刀盤的開孔率0.25，刀盤前進速度v = 0.05 m/s，刀盤轉速w = 0.2 rad/s。安裝后的初始模型如圖3所示。
圖2：刀盤、襯砌和土體的模型
圖3：安裝后的初始模型
3.材料參數
有限元模型如圖4所示，其中材料參數如下：
（1）土體采用摩爾庫倫彈塑性材料，黏聚力5 kPa，摩擦角25°，彈性模量100 Mpa，泊松比0.3，密度1600 kg/m3；
（2）刀盤采用彈性材料，彈性模量200 Gpa，泊松比0.3；
（3）襯砌采用彈性材料，彈性模量2.3 Gpa，泊松比0.15。
圖4：隧道開挖的有限元模型
4.結果分析
（1）土體變形
不同時刻t，不同開挖距離L時，土體的變形如圖5。土體發生了嚴重的變形，從刀盤的開口處流入圓形的襯砌。CEL方法能有效地模擬開挖過程中土體的大變形。
圖5：隧道開挖的過程和土體的變形
（2）刀盤推力和扭矩
開挖過程中刀盤的推力和扭矩隨開挖時間如圖6和7所示。隨著隧道的開挖，刀盤的推理和扭矩逐漸增大，并最終達到一個穩定值，最終的的推力約為25 MN，扭矩2.5MN?m。計算得到的推力和扭矩，可以為實際工程的施工提供參考，有效地控制開挖速度，避免開挖造成顯著的地表沉降。
展開 2006年會--盾構刀盤切削的三維并行數值模擬
盾構刀盤切削的三維并行數值模擬
a6.JPG
a6.pdf
ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構機在砂漿環境下掘進的巖石破碎模擬 ￥66.67
ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構機在砂漿環境下掘進的巖石破碎模擬
采用顯示動力學分析：
該模型模擬盾構機在砂漿中掘進的巖石破碎，采用耦合歐拉拉格朗日法模擬砂漿環境下，盾構機刀盤與巖石之間的相互作用，巖石應力達到破碎時采用單元刪除技術消除掉已失去抵抗力的巖石。砂漿模擬為歐拉體，巖石及盾構機刀盤為拉格朗日體，其中盾構機刀盤模擬為剛體。
所建模型：
模擬的盾構機刀盤及所切割的巖石
刀盤及巖石的邊界條件
盾構機刀盤及所切割巖石的單元劃分
盾構機刀盤及巖石所處砂漿環境的網格劃分
模擬的結果：
掘進時的動態效果（隱藏泥漿及盾構機刀盤）
模擬后的結果（隱藏泥漿及盾構機刀盤）
隱藏掉泥漿及盾構機刀盤后巖石破碎時的應力分布
隱藏掉泥漿及盾構機刀盤后巖石破碎時的等效塑性應變分布
模擬動態效果圖（展示成無網格的半模型，含泥漿）
砂漿及巖石在盾構機擾動下的應力分布圖
砂漿及巖石在盾構機擾動下的等效塑性應變分布圖
展開 盾構機焊接裂紋如何防止？
在隧道掘進過程中，盾構機刀盤刀具直接與土體相互作用，是最容易受到損害的部件之一。刀盤刀具的磨損乃至損壞經常發生，需及時進行修復。
焊接盾構機過程中，焊接人員經常遇到焊接裂紋問題。作為國內盾構耐磨焊絲權威單位，北京固本科技有限公司，總結焊接中最常見焊接裂紋的問題原因，同時給出了專業的解決建議。
焊接裂紋產生原因及防止措施
焊接裂紋是焊接件中最常見的一種嚴重缺陷。焊接裂紋根據其部位、尺寸、形成原因和機理的不同，可以有不同的分類方法。按裂紋形成的條件，可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。
1、盾構機焊接出現冷裂紋的原因
(1)、鋼種原淬硬傾向主要取決于化學成分、板厚、焊接工藝和冷卻條件等。鋼的淬硬傾向越大，盾構機刀盤越易產生冷裂紋。
(2)、氫的作用，氫是引起超高強鋼焊接冷裂紋的重要因素之一，并且有延遲的特征。高強鋼焊接接頭的含氫量越高，則裂紋的敏感性越強。
(3)、焊接接頭的應力狀態：高強度鋼焊接時產生延遲裂紋的傾向不僅取決于鋼的淬硬傾向和氫的作用，還決定于焊接接頭的應力狀態。盾構機刀盤焊接時主要存在的應力有：不均勻加熱及冷卻過程中所產生的熱應力、金屬相變時產生的組織應力、結構自身拘束條件等。
(4)、盾構機刀盤焊接工藝的影響：線能量過大會引起近縫區晶粒粗大，降低接頭的抗裂性能;線能量過小，還會使熱影響區淬硬，也不利于氫的逸出而增大冷裂傾向。焊前預熱和焊后熱處理的溫度不合適，多層焊的焊層熔深不合適等。
防止措施：
(1)、選擇合適的焊接材料：如優質的低氫焊接材料和低氫的焊接方法。對重要的焊接結構，應采用超低氫、高韌性的焊接材料。
(2)、焊前仔細清除坡口周圍基體金屬表面和焊絲上的水、油、銹等污物，減少氫的來源，以降低焊縫中擴散氫的含量。
展開 ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構機掘進巖石破碎模擬(單元刪除技術) ￥66.67
盾構機掘進時的巖石破碎模擬(含單元刪除技術)
采用顯示動力學:
盾構機刀盤模擬為剛體，在轉動掘進的過程中破碎巖石。在巖石達到破碎應力后，采用單元刪除技術刪除掉已破碎的巖石單元。
模型概況：
模型的建立及邊界條件的設置
模型的網格劃分
模擬的結果：
掘進時的動態效果
模擬后的結果
隱藏掉盾構機刀盤后巖石破碎時的應力分布
隱藏掉盾構機刀盤后巖石破碎時的等效塑性應變分布
【機械加工】各種螺紋的加工方法，你知道嗎？
在切削時，裝有幾把硬質合金刀具的刀盤作高速旋轉運動（1000~3000r/min），工件安裝在卡盤中或頂尖上作緩慢的轉動（3~30r/min）。刀尖運動軌跡是一個圓，其中心與工件旋轉中心有一偏心值H，高速旋轉的刀盤與帶動它的電動機固定在車床的刀架溜板上，隨刀架溜板平行于工件軸心線作縱向進給，工件每轉一轉，攻進一個螺距。由于刀盤中心與工件中心不重合，刀刃只在其圓弧軌跡上與工件接觸、因此是間斷切削，刀具可在空氣中冷卻。工件與刀盤的旋轉方向一般是相反的。刀齒的旋轉平面與垂直平面形成一角度并等于被切螺紋的升角。
旋風銑螺紋時，生產率高。應該指出，旋風銑出的螺紋精度與工件的受熱程度和刀具的磨損有關。
擠壓螺紋
是一種無屑加工方法，生產率很高，在成批及大量生產中得到了廣泛的應用。
擠壓螺紋時金屬內部纖維不致被切斷破壞，故提高了螺紋強度。擠壓后螺紋能承受的拉伸強度高，疲勞強度比切削的大50倍。擠壓螺紋的尺寸范圍較寬（0.2~120mm）。
擠壓可分為兩大類：用搓板擠壓和用滾輪滾壓。
用搓板擠壓（如下圖）加工精度較低，但用滾輪滾壓則可得到較高的精度和較好的表面光潔度。
用滾輪壓螺紋的方法有單滾輪和雙滾輪滾壓等方式，如下圖所示為用雙滾輪滾壓螺紋的情況。
兩個滾輪中，一個是定滾輪，另一個是動滾輪。動滾輪可作徑向送進運動，兩個滾子均主動旋轉而工件被帶動作自由旋轉。由于滾子在熱處理后可以磨，加工精度提高。
磨削螺紋
主要用于加工熱處理后具有較高硬度的螺紋。
工件淬火后的硬度較高，雖然還可以切削，但會使切削螺紋的刀具耐用度大大降低。另外，螺紋在熱處理后將引起螺紋輪廓的變形，因此，精密螺紋必須經過磨削加工，以保證精度和表面光潔度。
展開 盾構機焊接再熱裂紋產生的原因是什么
盾構機刀盤焊接出現再熱裂紋的原因：
在熱處理溫度下，由于應力的松馳產生附加變形，同時在熱影響區的粗晶區析出沉淀硬化相(鉬、鉻、釩等的碳化物)造成回火強化，當塑性不足以適應附加變形時，就會產生再熱裂紋。
防止措施：
1、控制盾構機刀盤金屬的化學成分(如鉬、釩、鉻的含量)，使再熱裂紋的敏感性減小。
2、工藝方面改善粗晶區的組織，減少馬氏體組織，保證接頭具有一定的韌性。
3、焊接接頭：減少應力集中并降低殘余應力，在保證強度條件下，盡量選用屈服強度低的焊接材料。
注：以上的專業建議，來自國內耐磨焊絲權威單位，北京固本科技有限公司。如果在盾構機刀盤焊接過程中出現的其他問題，可聯系北京固本咨詢。
展開 
LS-DYNA剛性滾刀直線破巖（強制旋轉） ￥200
<p>基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，巖石為采用JH2本構，刀盤滾動依靠強制旋轉</p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202604/attachment/ca4476d107da48f49b34d57fc950e307.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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展開 LS-DYNA柔性滾刀直線破巖（摩擦力驅動滾動） ￥251
<p><span style="color: rgb(25, 25, 25);">基于LS-DYNA軟件，刀盤為柔性體，巖石為c30混凝土（CSCM本構），刀盤滾動依靠刀巖間摩擦力驅動</span></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202604/attachment/29b7c730b24c4d569c560a26c576c8f6.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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展開 LS-DYNA剛性滾刀旋轉破巖（強制旋轉） ￥450
<p><span style="color: rgb(25, 25, 25);">基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，巖石為c30混凝土（CSCM本構），刀盤滾動為強制旋轉</span></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202604/attachment/12458012f9774380a4690fc941767a95.png" style="display: inline-block;" data-regular="true"><img src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/12458012f9774380a4690fc941767a95.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/12458012f9774380a4690fc941767a95.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/12458012f9774380a4690fc941767a95.png?
展開 LS-DYNA柔性滾刀旋轉破巖（強制旋轉） ￥500
<p><span style="color: rgb(25, 25, 25);">基于LS-DYNA軟件，刀盤為柔性體，巖石為c30混凝土（CSCM本構），刀盤滾動依靠強制旋轉</span></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202604/attachment/2d378af120244201ae1dc0a198b90983.png" style="display: inline-block;" data-regular="true"><img src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/2d378af120244201ae1dc0a198b90983.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/2d378af120244201ae1dc0a198b90983.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/2d378af120244201ae1dc0a198b90983.png?
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