水射流辅助球齿刀具

破岩效率提升

水射流开槽可降低切削载荷，提高破岩效率，适用于TBM硬岩掘进。

张旭辉 · Zeren, Peng · Hanwen, Lai · Hengxing, Zhong · 廖雅诗 · Li, Jianfang · 夏毅敏

Engineering Failure Analysis 2025

参数信息

临界切宽（槽深5mm）
20 mm
临界切宽（槽深15mm）
30 mm
临界切宽（槽深25mm）
30 mm
临界切宽（槽深35mm）
40 mm

技术优势

破岩载荷显著降低

在临界切宽以内，水射流开槽产生自由面，使球齿滚刀破岩所需的垂直力和切向力下降。

破岩效率指数提升

槽深一定时，存在一个最佳切宽使效率指数达到峰值，且该最佳切宽等于临界切宽，充分利用水射流辅助可最大化破岩效率。

规律清晰，指导设计

论文给出了槽深5-35mm对应的临界切宽（20-40mm），为刀盘布局和水射流参数选择提供依据。

应用场景