全断面掘进机刀盘

按刀盘的工作面形状可分为平面、球面、截 锥三种。按结构特征可分为薄型和厚型两种，其 中薄型刀盘又有工作面换刀和内腔换刀两种形式。

全断面掘进机刀盘平面刀盘

刀盘的工作面形状由平面和圆弧过渡 面组成，结构简单，制造较易，刀具布置方便，适用于 岩层节理发育的岩巷，但机器工作时稳定性较差，对边 刀寿命不利。薄型平面刀盘的卸岩渣口位于大轴承、大 齿圈及其密封之前，刀盘较薄，卸渣口距刀盘工作面较 近，不易积渣。出渣功能较强，但卸渣口位于大轴承及 其密封之前，易污染大轴承，且输送机受料槽伸入刀盘内腔，造成大轴承的径向尺寸较大。此种刀盘的卸渣内 腔还可成为更换刀具的空间。将刀盘做成从内腔换刀， 使换刀工作不受岩巷地质状况的影响，换刀与检查都 比较安全。厚型平面刀盘的卸渣口位于大轴承、大齿圈 和大密封等后面，刀盘较厚。其铲斗分布于刀盘外缘， 铲斗的轴向尺寸较长，岩渣运输路线较长，易造成铲斗 溜渣坡上积渣。严重时堵塞卸渣口。厚型刀盘的大轴承 径向尺寸较小，不可内腔换刀。

全断面掘进机刀盘球面刀盘

刀盘工作面由小平面、球面、圆弧过渡 面组成。工作时较稳定，机器晃动力由全部刀具承受， 保护了边刀，但制造复杂，刀具布置麻烦，刀盘工作面 容易积渣，造成二次破碎现象。球面刀盘也有薄型和厚 型之分。

全断面掘进机刀盘截锥刀盘

刀盘工作面形状介于平面和球面之 间，由平面、锥面、圆弧过渡面组成。有薄型与厚型两 种。

由刀盘体、铲斗、刀具和喷水装置等组 成刀盘体安装铲斗、刀具和喷水装置的 基架，与主机的机头架联结并传递驱动扭矩及推压力。 铲斗是刀盘外缘的斗状构件，随刀盘旋转而装卸岩渣。 刀盘体与铲斗均为焊接和铸造结构件拼装而成，其形 状适应刀盘的分块拼装。刀具一般用盘形滚刀，按其在 刀盘体上的位置，分为中心刀、边刀和正刀。中心刀安 装在刀盘芯部，结构比较紧凑，通常采用双刃型盘形滚 刀成对布置，双刃彼此独立且分用主轴。边刀安装在刀 盘边缘上，刀刃布置在圆弧过渡区上，承受机器的晃动 力，并直接影响成巷毛断面直径。正刀是除中心刀和边 刀之外的刀具，承受机器正面的大部分载荷。刀具布置 主要是优化选择相邻刀间距，达到破碎岩石的块度大、 消耗动力小，又保证刀具有足够的使用寿命的目的。在 软岩巷道掘进时，刀盘上可装截齿或截齿与盘形滚刀 混装。喷水装置是把压力水引至刀盘并向工作面喷水 或喷雾的机构。 2100433B

简称“刀盘”。全断面掘进机 的截割机构，具有破岩和装载功能，刀盘直径即为全断 面掘进机的直径，通常为2.5～10m。工作时刀盘旋转 并被压向工作面，刀盘上的盘形滚刀滚压破岩，碎落的 岩渣掉至工作面底部，由刀盘外缘的铲斗铲起，提升到 卸渣槽处卸下。

在工地现场，盘形滚刀组装与拆卸通常是在随机提供的小型刀具维修车间内进行，为了节省运输时间，刀具车间一般布置在进洞口附近一侧。盘形滚刀的刀圈与刀体、轴承内圈与心轴是过盈配合，其组装与拆卸需要特殊工艺处理。

盘形滚刀组装

1.刀圈、轴承内圈预先分别加热，使零件内圆受热膨胀涨大后立即装配，待零件冷却后，即能达到预期的过盈配合(具体组装要求参见产品说明书)。例：罗宾斯全断面岩石掘进机19in盘形滚刀组装时，刀圈预先加温到160℃，随即装入刀体；轴承内圈加热到120℃时装人心轴；待零件冷却后，即能达到预期的过盈配合要求。

2.隔离圈的安装是根据两个圆锥滚子轴承在刀体内轴承内圈小端端面间间距而定，隔离圈的宽度，需经现场磨配，其宽度公差应小于测量宽度。例：维尔特全断面岩石掘进机17in盘形滚刀内隔离圈的安装宽度应小于测量值的0.2mm，装配后使轴承处于预紧状态，检测刀具扭矩在60-80N·m范围内为合格。

3.维尔特全断面岩石掘进机17in盘形滚刀，螺钉(在图2-20，图2-21，图2-22中编号均为12)装配时用密封胶粘结(CASCOK No．119)；刀体内腔注入80%，约730cm³润滑油（型号320），含1%异味剂(Molyvan，1．5L Mystik Jt-7 SAE90-140，1%Molyvan)，当轴承、密封受损，润滑油溢出时，就能嗅到带有刺激性的奇臭，警示刀具损坏，可及时更换。

盘形滚刀拆卸

拆卸刀圈与轴承时，磨损报废刀圈用砂轮切断卸下，轴承内圈由专用台式压力机压出。

盘形滚刀是一种可更换刀圈的刀具，通常有单刃、双刃和多刃之分，常以辐射状或螺旋状分布装在盾构机刀盘上。盾构机在千斤顶的压力下向前掘进，同时盾构机刀盘作旋转运动，安装在盾构机刀盘上的刀具在随刀盘公转同时，自己在摩擦力和压力下作自转，从而利用刀圈刃口对岩石表面产生滚动切削作用。

盘形滚刀工作时除了要承受刀圈周向的正压力之外，还受到刀圈切向的摩擦力、以及侧向方向上交变应力的作用，受力复杂，工作环境恶劣。地层以及剥落的岩石对刀圈、刀体有着磨削、冲蚀效应，极易造成刀具的早期失效，对刀具的破岩效果和刀具对工作环境的耐受性能以及刀具质量的稳定性提出了极高的要求。刀具的质量直接决定了工程的质量、成本、安全和效率，是隧道及地铁盾构法施工中的核心技术之一。