支 龙 杨 景

（陕西国防工业职业技术学院，西安 710300）

进入21世纪，在水利、电力、铁路、煤炭、矿山、交通、城市地下及军工等隧道建设工程中，盾构机以其优质、高效、自动化程度高以及地质适应性强等诸多优点得到了广泛应用 。由于山体岩石的高硬度、高强度与地质条件的复杂性，以及强挤压、大扭矩、强冲击、高磨损的恶劣工况，盾构刀具成为掘进过程中最易损坏的零部件。因此，开发出集高强度、高硬度、高耐磨和优良韧性等优点于一身的刀具，是加快工程进度、降低盾构机施工成本的决定性因素[1]。盾构机的刀具种类很多，按其切削原理可分为切削刀和滚刀。切刀主要适用于粒径小于400 mm的粘土地层、砂土地层及较软岩层的开挖[2]，可分为双孔切刀、三孔切刀和四孔切刀。在全断面硬岩层及上软下硬混合岩层掘进时，需使用滚刀[3]，可分为单刃、双刃和多刃等样式。本文主要对滚刀进行介绍。

1 滚刀的结构组成及磨损形式

1.1 滚刀的结构组成

从图1可以看出，滚刀主要由刀轴、端盖、金属浮动密封、刀体、刀圈、隔圈、挡圈以及轴承等部分组成，其中隔圈的主要作用是调节启动扭矩大小。滚刀的实物图，如图2所示。在刀圈和刀体之间放置一个挡圈（挡圈是由两个半圆环通过焊接的方式组成的），对刀圈在刀轴上进行轴向定位。在掘进的过程中，挡圈易在焊口处断裂脱落，故需要在焊口处搭接一块加固铁。刀圈、轴承和浮动密封是刀具的关键件，其中刀圈的消耗量最大。……