隧道掘进机技术的发展和研究现状

通过对隧道掘进机的分类、隧道掘进机技术的研究现状以及隧道掘进机技术研究和发展趋势的调研和探讨,提出:1)根据掘进岩土体强度的不同,隧道掘进机大致可以分为岩石隧道掘进机和盾构;2)目前岩石隧道掘进机的研究热点问题主要包括滚刀破岩机制和施工预测模型的建立2个方面,而盾构主要研究内容集中在掌子面稳定、施工过程控制和地表沉降研究3个方面,虽然这些研究都取得了较大进展,并且部分已经有效地应用到实际工程建设中,但解决得不够透彻,还有待于进一步研究;3)隧道掘进机技术的研究发展趋势将集中在掘进力学机制的完善、复杂地质条件下掘进机制与施工过程控制研究和复合掘进机技术的发展等方面,这些会给隧道掘进机技术的研究和发展带来挑战和契机.     

改进滚刀刃磨芯轴提高刃磨质量

齿轮滚刀前刃面的刃磨及重磨，不仅是为了使滚刀刃口锋利，具有良好的切削性能，还必须保证前刃面的径向性，前刃面与滚刀内孔轴线的平等性及容屑槽的周节误差在精度要求范围之内，否则会影响到滚齿工件的齿形精度，前刃面的径向性，前刃面与滚刀内孔轴线的平等性，可通过机床的调整来保证，而容屑槽的周节误差则受到机床精度（主要是机床的分度机构），滚刀装夹胎具有精度，操作者的技术水平的影响，在机床精度、操作者的技术水平确定以后，装夹胎具的精度就成了影响该项误差的主要因素。     

磨前滚刀加工的齿形曲线构成及不干涉条件分析

分析了单圆弧磨前滚刀加工的齿形曲线的构成，正确计算渐开线起始点的方法，并编制了判断齿轮传动不干涉条件的程序。     

韶山8型准高速机车牵引齿轮的过渡曲线干涉分析与校核

根据韶山８电力机车牵引齿轮所用的留磨滚刀，利用共轭曲线原理，对轮齿根部过渡曲线及其干涉进行了研究，使得在齿轮设计阶段可保证不改造过渡曲线干涉。     

基于三维离散元的滚刀破岩机理研究

为研究滚刀破岩机理,借助CAD建模技术,高效精确地生成了盘形滚刀模型,采用三维颗粒流方法模拟盘形滚刀破岩过程,分析了盘形滚刀破岩机理。研究结果表明,随着刀盘贯入度的增加,裂纹数量呈跳跃式快速增加,且主要集中在滚刀刀刃两侧2 cm范围内,沿滚刀运动迹线发展。剪裂纹数量略大于拉裂纹,但总体相当,岩石表现出拉伸-剪切综合破坏模式。随着滚刀侵入岩体,法向推力、切向滚动力和侧向力均波动剧烈,但法向推力变化范围不随贯入度变化,切向滚动力和侧向力波动范围则随着贯入度的增加而增加。     

全尺度TBM滚刀线性切削花岗岩试验研究

为了研究滚刀刃宽、刀间距和贯入度等关键参数对滚刀破岩过程的影响规律,基于全尺度线性切削试验平台,使用CCS型盘形滚刀开展了不同参数条件下的花岗岩切削试验。使用13 mm和17 mm 2种刃宽的滚刀,在60、65、70、75、80 mm刀间距和0.5、1.0、2.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0 mm贯入度条件下,直线切削单轴抗压强度约140 MPa的岩石,获取破岩法向力、滚动力等载荷数据,并计算各次切削试验的破岩比能。研究结果表明： 1）平均法向力和滚动力随刃宽、贯入度和刀间距的增大而增大,但增长速率有所不同; 2）刃宽和贯入度对平均破岩载荷的影响程度明显强于刀间距; 3）刃宽对平均法向力的影响程度强于对平均滚动力的影响程度; 4）对不同的刃宽和刀间距,破岩比能总体上随贯入度的增大先减小后增大,而刃宽的增大会引起破岩比能的增大。