用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘的制作方法

本发明属于掘进设备，尤其涉及一种用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘。

背景技术：

1、煤矿、非煤矿山硬岩巷道掘进主要分为盾构掘进与悬臂式掘进机截割两种工艺。盾构设备采购与施工成本高昂，中小断面巷道使用经济性极差；常规悬臂掘进机仅适配软岩、半煤岩地层，面对高硬度岩石截割效率低、截齿损耗严重。

2、现有一体式截割刀盘为整体铸锻成型，刀盘与截割头一体化结构，硬岩振动掘进工况下截割部位极易磨损、崩损；一旦局部刀齿损坏，必须整体拆卸、更换整个刀盘，拆装工序繁琐，停机维修时间长，整套刀盘更换物料成本高。同时一体式结构载荷集中，振动冲击下易出现断裂、变形，无法满足f15高硬度岩石长期稳定掘进需求。

技术实现思路

1、为至少部分地解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘。

2、本发明的用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘，其特征在于，包括刀盘体与多个截割刀头，所述刀盘体装配于掘进机截割臂前端，所述刀盘体为一体式承载基体，所述刀盘体外周沿环向设有若干组正向定位结构；

3、所述截割刀头包括刀体和若干合金头，若干所述合金头排布焊接于所述刀体前端；所述刀体底部设有与所述刀盘体正向定位结构相适配的反向定位结构；

4、所述刀体与所述刀盘体通过正向定位结构、反向定位结构相互嵌合定位以传递破岩载荷，各所述刀体通过高强度螺钉可拆卸锁紧固定于刀盘体上，刀体磨损损坏时可单独更换，无需整体更换刀盘体。

5、进一步地，在上述用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘中，所述正向定位结构设有相间布置的凸台与凹槽，所述反向定位结构对应设有相间布置的凹槽与凸台；单个刀体的凸台嵌入刀盘体的凹槽，刀盘体的凸台嵌入刀体的凹槽形成凹凸互锁结构。

6、进一步地，在上述用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘中，所述刀盘体采用40cr中碳合金调质钢整体锻造制成，经调质热处理后，刀盘体整体硬度为300～340hbw。

7、进一步地，在上述用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘中，单个所述截割刀头上所述合金头数量为9个，所述合金头与刀体之间采用钎焊连接固定。

8、进一步地，在上述用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘中，所述截割刀头共12个，12个截割刀头沿刀盘体外周环向均匀布置。

9、进一步地，在上述用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘中，每个所述刀体通过2颗高强度螺钉锁紧固定于刀盘体。

10、进一步地，在上述用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘中，所述刀盘体通过16颗m20螺钉紧固安装在掘进机截割臂前端。

11、进一步地，在上述用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘中，所述分体式刀盘适用于岩石硬度系数f15的硬岩巷道振动破岩掘进作业。

12、本发明的用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘具有如下优点和有益效果：

13、本发明采用分体可拆卸结构，仅刀体、合金头为易损件，局部磨损崩损后仅拆卸对应刀体即可更换，无需拆卸更换整个刀盘，大幅缩短停机维修时长，显著降低硬岩掘进运维成本；

14、刀盘体与刀体通过凹凸相间凸台、凹槽形成双向互锁结构，掘进振动冲击产生的破岩载荷由凹凸配合面分担传递，避免螺钉单独承受截割载荷，螺钉不易松脱、断裂，整体抗振承载能力大幅提升，适配滚刀振动破岩工况；

15、刀盘体选用40cr调质钢锻造，整体硬度300～340hbw，基体韧性、强度均衡，长期振动掘进不易开裂变形；合金头采用钎焊成型，结合强度高，可稳定破碎 f15 高硬度岩石。

1.一种用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘，其特征在于，包括刀盘体与多个截割刀头，所述刀盘体装配于掘进机截割臂前端，所述刀盘体为一体式承载基体，所述刀盘体外周沿环向设有若干组正向定位结构；

2.根据权利要求1所述的用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘，其特征在于，所述正向定位结构设有相间布置的凸台与凹槽，所述反向定位结构对应设有相间布置的凹槽与凸台；单个刀体的凸台嵌入刀盘体的凹槽，刀盘体的凸台嵌入刀体的凹槽形成凹凸互锁结构。

3.根据权利要求1所述的用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘，其特征在于，所述刀盘体采用40cr中碳合金调质钢整体锻造制成，经调质热处理后，刀盘体整体硬度为300～340hbw。

4.根据权利要求1所述的用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘，其特征在于，单个所述截割刀头上所述合金头数量为9个，所述合金头与刀体之间采用钎焊连接固定。

5.根据权利要求1所述的用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘，其特征在于，所述截割刀头共12个，12个截割刀头沿刀盘体外周环向均匀布置。

6.根据权利要求1所述的用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘，其特征在于，每个所述刀体通过2颗高强度螺钉锁紧固定于刀盘体。

7.根据权利要求3所述的用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘，其特征在于，所述刀盘体通过16颗m20螺钉紧固安装在掘进机截割臂前端。

8.根据权利要求1所述的用于滚刀振动破岩掘进机的分体式刀盘，其特征在于，所述分体式刀盘适用于岩石硬度系数f15的硬岩巷道振动破岩掘进作业。