盾构机刀具自动化等离子堆焊机器人

盾构机刀盘在遭遇不利地质条件又不具备换刀条件时，强行出洞会造成刀盘严重磨损，在具备修复空间及技术经济比较合理的情况下，可对受损刀盘进行维修。

方法/步骤

1. 清理残根

   采用氧焊及气刨工具，对面板筋板残根以及刀箱刀具残根进行清理，按焊接要求打磨出坡口面，为焊接工作做好准备。

    

   筋板修复

   （1）在残根上作出标记并进行拓样工作，根据图纸确定补贴复原筋板的泡沫塑料样板，然后按样板加工所需钢板（筋板采用50mm厚16Mn钢板）；

   （2）将筋板残根与钢板焊接。为焊接质量，在对接口处加工45°角坡口，采用多层焊接将坡口填平。

    

   刀盘校正

   （1）考虑到校正刀盘时对主轴承的负面影响，将刀盘与前盾进行加固。加固区域确定在刀盘的未变形区域，既要对主轴的影响小又要未变形区域不产生二次变形。

   （2）将变形区域的撕裂筋板和影响刀盘校正的筋板割断，仅留背板。在其后面与土仓板间放两台液压油缸将刀盘缓慢顶出，顶到位置后用“工”字钢和角钢将刀盘与前盾焊接在一起，防止反弹。

   （3）在筋板割断处加工坡口进行焊接，焊接强度，增加支承钢板和复焊板，进行应力放散。待应力放散基本完成后将所有固定刀盘的支点拆除。

    

   刀箱定位安装

   （1）刀盘面位置确定

   采用在前盾上焊接六根定位钢筋的办法确定一个与前盾面平行的平面，此平面从定位钢筋上挂线相交确定，作为刀箱定位的参考基准面。

   （2）刀箱定位

   根据参考基准面及图纸尺寸，订出刀箱与盘面的相对位置，刀刃相对于盘面的高度一致。

   （3）边缘滚刀的安装

   为了满足安装的角度，结合现场条件，用木板制作所需角度的样板尺，经过使用样板尺，能边缘滚刀的安装角度。

    

   刀具安装

   （1）小刮刀刀座的安装

   以刀盘实际测绘基准面，利用残根和图纸标定的尺寸进行刀座的定位。先在内、外两端各定一把刀座，而后利用角钢定出其它同一直线刀座的位置，刀座全部定位后进行加固焊接。

   （2）边缘刮刀刀座的安装

   正面区域的小刮刀在同一平面上，边缘区域与设计相符，开挖圆周的直径，定位后焊接牢固。

   泡沫喷嘴的修复与保护

   （1）泡沫喷嘴修复

   当面板全部磨损，只留下泡沫管道的一部分时，需重新安装泡沫管道及喷嘴。安装泡沫管道与喷嘴只能在安装面板之前完成。

   （2）泡沫喷嘴保护

   为避免泡沫喷嘴发生堵塞现象，根据丁坝挑流的原理，对泡沫喷嘴采用环形保护，改变“土流”流向，保护喷嘴部位不受土体堵塞，使泡沫能够加入土体。

    

   刀盘磨损修复

   检查刀盘表面是否还有严重磨损部位，如有磨损，需进行耐磨堆焊修复。需对磨损部位进行切割去除、打磨光滑，达到焊接的要求。采用大颗粒进行堆焊处理，增加其耐磨性能。

   碳化钨粒子进入马氏体基质上，主要用于要求强烈耐磨损工件表面的焊接环境。进行盾构机刀盘堆焊修复时，焊缝表面成型美观，无渣，单层硬度HRC≥60。