基于滚刀Cerchar磨蚀性指数的滚刀磨损量预测方法

摘要

为探究正常磨损机制下的滚刀磨损特性及对滚刀磨损量进行预测，根据盘形滚刀实际几何尺寸制作了比例为1∶10的缩尺滚刀，使用SP3-I滚刀复合磨蚀实验平台开展6种硬度刀具的滚刀旋转磨蚀试验，分析滚刀硬度对滚刀磨损量的影响规律。利用ATA-IGG I类岩石磨蚀伺服实验仪器进行不同硬度滚刀的Cerchar磨蚀试验，引入滚刀Cerchar磨蚀性指数，通过滚刀Cerchar磨蚀试验测得滚刀CAI(cerchar abrasivity index)值，基于滚刀CAI值提出了基于滚刀Cerchar磨蚀性指数的滚刀磨损量预测方法。结果表明：不同硬度滚刀在同种岩石条件下，其滚刀磨损量随着滚刀硬度增大呈现出先减小后增大的趋势，对于同一种岩石类型，存在一个最佳的刀具硬度区间，使用该硬度范围的滚刀可以提高施工效率；依据滚刀CAI值及其滚刀千米磨损量之间的拟合曲线，得出当前工况下花岗岩、砂岩、玄武岩中的滚刀磨损量计算公式，选取单一滚刀在花岗岩中进行旋转磨蚀试验，通过验证对比，该预测方法得出的预测磨损量与实际磨损量的平均误差在10%以内。

关键词

磨蚀性指数 / 滚刀旋转磨蚀试验 / 缩尺滚刀 / 滚刀磨损预测 / 预测方法

基金资助

河南省科技攻关项目(232102320242);; 河南省重大科技专项项目(231100220700)