Những anh hùng vô danh của Xây dựng ngầm: Chèn cacbua vonfram cho đường hầm nhàm chán

Các máy nhàm chán của đường hầm (TBM) là những tuyệt tác hiện đại của kỹ thuật, khắc ra các con đường ngầm cho tàu điện ngầm, đường ống nước và đường hầm tiện ích. Những máy khổng lồ này dựa vào một thành phần quan trọng nhưng thường bị bỏ qua để thực hiện những chiến công đáng kinh ngạc của chúng: Vonfram cacbua chèn . Những dụng cụ cắt nhỏ, bền này là những công việc của đầu máy cắt TBM, không ngừng sứt mẻ trên đá và đất để tạo ra một đường hầm ổn định.

Tại sao vonfram cacbua?

Vonfram cacbua, một hợp chất của vonfram và carbon, được tôn vinh vì độ cứng cực độ và khả năng chống mòn. Trên thang độ cứng của Mohs, nó xếp hạng cao hơn 8, khiến nó chỉ đứng thứ hai sau kim cương. Sự kết hợp độc đáo của các thuộc tính, cùng với độ bền gãy cao của nó, làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng cho các điều kiện đòi hỏi của đường hầm nhàm chán. Các chèn thường là một vật liệu tổng hợp, với các hạt cacbua vonfram được giữ với nhau bởi một chất kết dính kim loại, phổ biến nhất là coban . Tỷ lệ phần trăm của coban (thường dao động từ 6% đến 15%) có thể được điều chỉnh để cân bằng độ cứng và độ bền, tùy thuộc vào sự hình thành địa chất mà TBM sẽ gặp phải.

Vai trò và các loại chèn

Chức năng chính của Chèn cacbua vonfram cho máy nhàm chán đường hầm là để cung cấp các cạnh cắt cho đầu dao cắt TBM TBM. Chúng được thiết kế để chịu được các lực nén đáng kể và hao mòn mài mòn khi chúng nghiền nát và cào qua các loại đá và đất khác nhau. Các chèn thường được định hình dưới dạng các nút của các nút và được đặt một cách chiến lược trên đầu máy cắt để tối ưu hóa hiệu quả cắt. Các hình dạng và kích thước khác nhau được sử dụng cho các ứng dụng cụ thể, bao gồm:

• Chisel chèn: Được sử dụng để cắt qua đá mềm đến trung bình.
• Nút chèn: Loại phổ biến nhất, cung cấp sự cân bằng của khả năng chống va đập và chống mài mòn. Chúng thường được sử dụng trong một loạt các thành tạo, từ đá cứng đến đất mài mòn.
• Chèn khiên: Chúng được thiết kế đặc biệt cho các TBM kiểu khiên được sử dụng trong môi trường đô thị phức tạp, trong đó địa chất có thể thay đổi nhanh chóng.

Sản xuất và bảo trì

Việc sản xuất các chèn này là một quá trình chính xác, nhiều bước. Nó bắt đầu với sự lựa chọn cẩn thận và trộn lẫn các loại bột vonfram và cobalt tinh khiết cao. Các loại bột này sau đó được xay, ấn vào hình dạng mong muốn và cuối cùng là thiêu kết (được làm nóng đến nhiệt độ cao dưới điểm nóng chảy) để tạo ra một chèn rắn, bền. Quá trình này, còn được gọi là sản xuất cacbua xi măng, dẫn đến một công cụ có đặc điểm hiệu suất đặc biệt. Do sự hao mòn dữ dội mà chúng trải qua, những chèn này phải được kiểm tra và thay thế thường xuyên. Bản chất có thể thay thế của chúng là một lợi thế quan trọng, vì nó cho phép bảo trì hiệu quả về chi phí và thời gian chết tối thiểu cho TBM.