The invention relates to a cutting tool for a high-power ultrasonic vibration shield machine, which comprises a rear cover plate, a plurality of piezoelectric ceramic sheets, a fixed flange, a horn and a cutter which are coaxially connected in sequence, an electrode sheet is installed between two adjacent piezoelectric ceramic sheets, and a pre-tightening bolt is worn in the center of the back cover plate, a piezoelectric ceramic sheet, an electrode sheet and a fixed flange. The pre-tightening bolt is meshed with the back-end threaded hole of the horn, and the front-end threaded hole of the horn is meshed with the cutter thread through the tool fixing bolt. The invention applies the high-power ultrasonic vibration system to the cutter of the shield machine, reduces the impact load of the cutter, reduces the friction and wear of the cutter, ensures the long-distance tunneling construction of the shield machine, and is beneficial to further improving the service life of the cutter of the shield machine, reducing the cost of equipment maintenance and improving the construction efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种大功率超声振动盾构机刀具
本专利技术属于盾构施工领域,涉及刀具,尤其是一种大功率超声振动盾构机刀具。
技术介绍
盾构机地下掘进过程中,由刀具对岩石、砂土层等地质材料进行切削,磨削破碎去除,盾构机刀具的使用主要针对不同地层的材料构成情况。开挖地层为硬岩时,采用盘形滚刀,地层为软岩时,采用齿刀,地层为软土或需要破碎软岩时采用切刀。盾构机切刀在使用过程中会遇到不同地质层材料相互叠加,工作环境恶劣等问题,切刀作为破岩工具,承受很大的剪切力和摩擦力,磨损很大。超声振动加工已经广泛应用于金属、非金属、陶瓷等材料的切削加工,具有能够有效降低切削力,减小刀具损耗,延长刀具使用寿命的特点。通过检索,尚未发现有将超声应用于盾构刀具的专利、文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种大功率超声振动盾构机刀具,通过引入超声振动能量,减小盾构机在碎岩掘进过程中的切削力,降低刀具磨损速度,延长刀具使用寿命,保证盾构机长距离进给施工作业。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是:一种大功率超声振动盾构机刀具,包括依次同轴连接的后盖板、多个压电陶瓷片、固定法兰、变幅杆及切刀,在相邻的两压电陶瓷片之间安装电极片,在后盖板、压电陶瓷片、电极片及固定法兰的中心穿装预紧螺栓,该预紧螺栓与变幅杆的后端螺纹孔啮合连接,变幅杆的前端螺纹孔通过刀具固定螺栓与切刀螺纹啮合连接,压电陶瓷片之间的电极片引出部分为整个振动系统提供压电信号,振动系统的能量供应由导线焊接与电极片引出部分,然后连接至导电滑环之上,再由导电滑定子部分连接至超声波发生器。而且,在电极片引出部分和后盖板之 ...
【技术保护点】
1.一种大功率超声振动盾构机刀具,其特征在于:包括依次同轴连接的后盖板、多个压电陶瓷片、固定法兰、变幅杆及切刀,在相邻的两压电陶瓷片之间安装电极片,在后盖板、压电陶瓷片、电极片及固定法兰的中心穿装预紧螺栓,该预紧螺栓与变幅杆的后端螺纹孔啮合连接,变幅杆的前端螺纹孔通过刀具固定螺栓与切刀螺纹啮合连接,压电陶瓷片之间的电极片引出部分为整个振动系统提供压电信号,振动系统的能量供应由导线焊接与电极片引出部分,然后连接至导电滑环之上,再由导电滑定子部分连接至超声波发生器。
【技术特征摘要】
1.一种大功率超声振动盾构机刀具,其特征在于:包括依次同轴连接的后盖板、多个压电陶瓷片、固定法兰、变幅杆及切刀,在相邻的两压电陶瓷片之间安装电极片,在后盖板、压电陶瓷片、电极片及固定法兰的中心穿装预紧螺栓,该预紧螺栓与变幅杆的后端螺纹孔啮合连接,变幅杆的前端螺纹孔通过刀具固定螺栓与切刀螺纹啮合连接,压电陶瓷片之间的电极片引出部分为整个振动系统提供压电信号,振动系统的能量供应由导线焊接与电极片引出...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘世龙,李永涛,丁飞,徐龙枝,魏煜佼,王岩,赵静楠,郭健,
申请(专利权)人:中煤第三建设集团有限责任公司,天津科技大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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