改变刀盘与其回转支撑间联接半径的全断面隧道掘进机

摘要

本发明属于全断面隧道掘进机技术领域，特别涉及一种改变刀盘与其回转支撑间联接半径的全断面隧道掘进机。将现有全断面隧道掘进机的刀盘回转支撑主推进滚柱接触滚道中心圆半径r调整为0.5～0.7R，其中，R为刀盘直径。该设计方案增大了全断面隧道掘进机刀盘在作业过程中的刚度，减小其工作时的振动，提高隧道掘进机的作业效率。

主权项

改变刀盘与其回转支撑间联接半径的全断面隧道掘进机，其特征在于，刀盘回转支撑主推进滚柱接触滚道中心圆半径r为0.577R，其中，R为刀盘半径,其计算过程为：考虑刀盘为弹性薄板，其上刀具在掘进作业时的载荷平均分布在其表面上，集度为q，根据弹性力学理论，距离刀盘回转中心为x的点存在位移w为：$w=C_1{x}^2+C_2+\frac{q{x}^4}{64D}$式中：C₁、C₂为由边界条件决定的任意常数；D为由刀盘结构和材质决定的常数，其表达式为E为刀盘材料的杨氏模量；μ为刀盘材料的柏松比；t为刀盘厚度；考虑刀盘边缘为自由边，则：$\frac{\partial w}{\partial x}{|}_{x=R}=2C_{1}R+\frac{q{R}^3}{16D}=0,$即：$C_1=\frac{q{R}^2}{32D},$所以：$w=-\frac{q{R}^2}{32D}{x}^2+C_2+\frac{q{x}^4}{64D},$刀盘最大挠度点有：$\frac{{\partial }^{2}w}{\partial x^2}=-\frac{q{R}^2}{16D}+\frac{3q{x}^2}{16D}=0,$因此：$x=\frac{R}{\sqrt{3}}\approx 0.577R.$