Режущая головка является важным компонентом защитной машины; в процессе прокладки туннеля он выполняет функции дробления породы и почвы, облегчения потока навоза и обеспечения поддержки забоя туннеля.
Механическая структура
В настоящее время конструкции режущих головок щитовых машин в основном делятся на три категории: спицевые-типы, дисковые-типы и составные конструкции, сочетающие в себе спицы и диски. Режущие головки щитовых станков большого и среднего-размера обычно имеют конфигурацию центральной опоры. Скорость прохождения частиц-доля открытой площади режущей головки-составляет примерно 67 % для режущих головок спицевого-типа и 33 % для режущих головок дискового-типа.
Режущие материалы и ключевые технологии
«Зубьями» щитовой машины являются фрезы, установленные на ее передней-режущей головке. На рабочих поверхностях этих резцов,-там, где требуется прямое «столкновение» с породой,-используются твердые сплавы; эти материалы обладают твердостью, уступающей только алмазу. Фрезы для щитовых машин должны обладать достаточной твердостью, чтобы обеспечить износостойкость, достаточной прочностью, чтобы предотвратить разрушение, и достаточной вязкостью, чтобы выдерживать ударные нагрузки. Одним из важнейших факторов, определяющих эту прочность и ударную вязкость, является точный контроль размера зерна во время приготовления порошка карбида вольфрама. Передовые технологии в этой области позволяют производить зерна WC (карбида вольфрама) размером до 9 микрометров. Другие ключевые связанные технологии включают в себя новые много-полевые, много-методы регулируемой пайки с использованием ультразвуковой и нано-модифицированной композитной арматуры, а также новые методы лазерного аддитивного производства для дисковых фрез с высоким-углеродом и высокой{13}}твёрдостью.
Вспомогательные и интеллектуальные системы
За режущей головкой щитовой машины расположен кольцо гидродомкратов. Пенная смесь вводится для облегчения перемешивания породы режущей головкой и смягчения почвы, тем самым снижая сложность проходки туннелей. Современные конфигурации режущих головок часто имеют конструкцию, оптимизированную для работы на мягких грунтах и предусматривающую возможность замены резака при атмосферном-давлении. Режущая головка оснащена чувствительными элементами, способными отслеживать рабочее состояние фрез в режиме реального времени. За счет увеличения степени открытия режущей головки, интеграции центральной системы промывки с высоким-давлением и высоким-потоком, а также применения системы раннего предупреждения о "навозе"-слеживания режущей головки-дополненной выдвижными камерами-можно наблюдать за условиями в рабочей зоне режущей головки, не требуя от персонала входа в камеру под давлением.
