重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (11): 112-118.

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基于滚刀 Cerchar磨蚀性指数的滚刀磨损量预测方法

齐梦蕾,朱 强,杨延栋,范文超,秦东晨,贾连辉   

  1. 1.郑州大学 机械与动力工程学院,郑州 450001; 2.盾构及掘进技术国家重点实验室,郑州 450001; 3.中铁工程装备集团有限公司,郑州 450016
  • 发布日期:2024-12-31
  • 作者简介:齐梦蕾,男,硕士研究生,主要从事 TBM刀具磨损特性研究,Email:qml15239243078@gs.zzu.edu.cn;通信作者 杨延栋,男,硕士,高级工程师,主要从事盾构 TBM装备与掘进技术研究,Email:yay_sky@163.com

  • Published:2024-12-31

摘要: 为探究正常磨损机制下的滚刀磨损特性及对滚刀磨损量进行预测,根据盘形滚刀实际几何尺寸制作了比例为 1∶10的缩尺滚刀,使用 SP3I滚刀复合磨蚀实验平台开展 6种硬度刀具的滚刀旋转磨蚀试验,分析滚刀硬度对滚刀磨损量的影响规律。利用 ATAIGGI类岩石磨蚀伺服实验仪器进行不同硬度滚刀的 Cerchar磨蚀试验,引入滚刀Cerchar磨蚀性指数,通过滚刀 Cerchar磨蚀试验测得滚刀 CAI(cercharabrasivityindex)值,基于滚刀 CAI值提出了基于滚刀 Cerchar磨蚀性指数的滚刀磨损量预测方法。结果表明:不同硬度滚刀在同种岩石条件下,其滚刀磨损量随着滚刀硬度增大呈现出先减小后增大的趋势,对于同一种岩石类型,存在一个最佳的刀具硬度区间,使用该硬度范围的滚刀可以提高施工效率;依据滚刀 CAI值及其滚刀千米磨损量之间的拟合曲线,得出当前工况下花岗岩、砂岩、玄武岩中的滚刀磨损量计算公式,选取单一滚刀在花岗岩中进行旋转磨蚀试验,通过验证对比,该预测方法得出的预测磨损量与实际磨损量的平均误差在 10%以内。

关键词: 磨蚀性指数;滚刀旋转磨蚀试验;缩尺滚刀;滚刀磨损预测;预测方法

中图分类号: 

  • U239.5