一种TBM主驱动耐磨带焊接工装的制作方法

本实用新型涉及TBM盾构机制造领域，具体说是一种TBM主驱动耐磨带焊接工装。

背景技术：

TBM是工程上山岭隧道专用挖掘设备，工程施工中的关键核心设备，而刀盘主驱动又是盾构机的核心关键部位，因此主驱动的质量影响着整个盾构的质量和施工效果，而主驱动内部耐磨钢带的制造工艺又是核心关键技术，正确掌握和储备技术，对盾构的国产化和国际化都有着极大的推动作用。

常规盾构机主驱动密封耐磨环采用表面淬火工艺，耐磨环经过短距离施工后即出现较深磨损凹槽，而TBM的挖掘距离更长，工况更加复杂，震动对密封的影响更加严峻，材料表面淬火工艺已经不能满足高性能TBM的使用要求。野外较长的山岭隧道施工，不具有短距离拆机检修的必要条件，这就要求主驱动密封能够具有更长的使用寿命。TBM的施工环境一般较盾构机工况更为恶劣，挖掘工程中较大的震动和粉尘等都对主驱动密封及耐磨环件的损伤较大。当主驱动耐磨环件磨损，密封失效，而TBM又处在埋深较深，无检修井或者挖掘一个检修井成本很高的情况下，更换主驱动密封及耐磨环件就成了一个难题。

耐磨带的产品质量成为影响耐磨带环寿命的决定性因素，耐磨带总长一般为20米，甚至更长，由多节焊接组成，每一节最长只有3.1米，焊缝较多，耐磨带合金厚度仅有1.6mm，焊接时的轻微形变，在整个耐磨带上体现出来就比较显著。焊缝拼接位置的变形主要有两种形式，其一为垂直于焊缝表面的凹陷，焊接过程中形成熔池，在板材上下存在温差，焊接一侧的温度较低首先冷却收缩，另一侧在冷却收缩过程中则会受向外的拉应力，从焊接侧观察，焊缝部位的耐磨带板是凹陷的；焊缝拼接位置的另一变形为耐磨带板在长度方向上扭曲变形，同样的还是因为耐磨带板太薄，拼接的焊缝过长，焊接一条焊缝大概需要3分钟的时间，后段的焊缝还未完成焊接，前段的焊缝已经收缩成型，并把焊接应力传递到后段的焊缝位置，造成整条焊缝不规则的扭矩变形，因此，如何克服耐磨带板在焊接过程中的形变成为重点需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于克服背景技术中所描述的缺陷，从而实现一种能够有效抑制TBM主驱动耐磨带板焊接时产生轻微形变，保证焊接质量的TBM主驱动耐磨带焊接工装。

为实现上述发明目的，本实用新型的技术方案是：一种TBM主驱动耐磨带焊接工装，包括支撑底板，所述支撑底板的顶部为平面，所述支撑底板的中部顶面上垂直于支撑底板长度方向开设有焊接工艺槽；所述支撑底板顶面一侧、沿长度方向直线均布固定设置有凸出的基准板；所述支撑底板另一侧对应焊接工艺槽相邻基准板的位置设置有限位调节板，所述限位调节板可灵活调整其距离基准板之间的宽度；焊接工艺槽相邻基准板的两侧设置有上压固定板，所述上压固定板的下底面为平面，且上压固定板两端通过可拆卸紧固件固定在支撑底板上。

作为本实用新型的优选技术方案，所述限位调节板包括限位板体、条形孔和可拆卸紧固件，所述条形孔为支撑底板宽度方向上相互平行的两条通孔，限位板体垂直条形孔设置，且限位板体通过可拆卸紧固件固定设置于条形孔上方的支撑底板上。

作为本实用新型的优选技术方案，所述焊接工艺槽为在支撑底板的宽度方向上完全贯通的通槽，且焊接工艺槽的宽度为2mm~4mm。

作为本实用新型的优选技术方案，所述基准板关于焊接工艺槽对称设置。

作为本实用新型的优选技术方案，可拆卸紧固件为螺栓螺母紧固件。

本实用新型的TBM主驱动耐磨带焊接工装的使用方法：

将相邻两块耐磨带板关于焊接工艺槽对称顶接放置在支撑底板上，耐磨带板一侧紧贴基准板，另一侧通过调整限位调节板卡紧固定；将基准板两侧的上压固定板压在耐磨带板上，接着将上压固定板两端通过螺栓螺母紧固件固定在支撑底板两侧，根据现场试验数据，确定耐磨带板的焊接速度、焊接电流、焊接摆动幅度参数，将位于焊接工艺槽正上方的两块耐磨带板接缝利用氩弧焊及专用焊丝逐步焊合，最后将焊缝硬度进行硬度测试。

本实用新型的TBM主驱动耐磨带焊接工装的有益效果：

1.本实用新型的TBM主驱动耐磨带焊接工装，结构简单，造价相对低廉，能够有效避免焊接过程中耐磨板在长度方向上发生扭曲形变，同时能够避免焊缝部位耐磨板产生凹陷，保证了仅数毫米厚的耐磨带的产品质量。

2.本实用新型的TBM主驱动耐磨带焊接工装，保证了焊接的耐磨带的整体质量，耐磨带表面磨损轻微，密封效果优势明显，更适应挖掘长距离隧道，主驱动密封能够具有更长的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的TBM主驱动耐磨带焊接工装的结构示意图；

图2是图1的仰视结构示意图。

图中：1-支撑底板，2-焊接工艺槽，3-基准板，4-限位调节板，401-限位板体，402-条形孔，5-上压固定板，6-螺栓螺母紧固件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体的实施方式对本实用新型的TBM主驱动耐磨带焊接工装做更加详细的描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：

本实用新型的TBM主驱动耐磨带焊接工装，包括支撑底板1，所述支撑底板1的顶部为平面，所述支撑底板1的中部顶面上垂直于支撑底板1长度方向开设有焊接工艺槽2；所述支撑底板1顶面一侧、沿长度方向直线均布固定设置有凸出的基准板3，所述基准板3关于焊接工艺槽2对称设置；所述支撑底板1另一侧对应焊接工艺槽2相邻基准板3的位置设置有限位调节板4，所述限位调节板4可灵活调整其距离基准板3之间的宽度；焊接工艺槽2相邻基准板3的两侧设置有上压固定板5，所述上压固定板5的下底面为平面，且上压固定板5两端通过螺栓螺母紧固件6固定在支撑底板1上。

所述限位调节板4包括限位板体401、条形孔402和螺栓螺母紧固件6，所述条形孔402为支撑底板1宽度方向上相互平行的两条通孔，限位板体401垂直条形孔402设置，且限位板体401通过螺栓螺母紧固件6固定设置于条形孔402上方的支撑底板1上。

所述焊接工艺槽2为在支撑底板1的宽度方向上完全贯通的通槽，且焊接工艺槽2的宽度为3mm。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本实用新型构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。