连续墙双轮铣施工工艺是目前施工地下连续墙的最先进的工艺方法,双轮铣设备集机、电、液为一体,代表着连续墙施工技术发展的最高水平。我国目前尚没有对此项技术展开研究。随着国内大型工程的发展,急需对此项技术进行研究突破。因技术保密原因,公开查到的双轮铣技术资料非常缺乏。本文依托于勘探技术研究所与中联重科合作研究的《ZC30型双轮铣成槽设备的研制》项目,以双轮铣的重要部件铣轮作为主要研究对象,对其在运动学、动力学和零部件的结构、参数、材料以及加工工艺方面进行理论计算、有限元静动态模拟、室内外实验等方面进行了研究。论文共分文六个部分,分别是绪论、双轮铣铣轮运动学分析、铣轮动力学分析及碎岩方式研究、铣刀碎岩有限元分析及室内实验、标准型铣刀刀具参数优化、铣轮整体设计、结论和展望。论文首先通过分析铣刀的运动轨迹,计算出铣刀切入切出角,并推导出铣轮布齿齿数、铣轮转速与给进速度对铣刀切削面积和连续墙侧壁残余形貌的关系。以运动学作为基础进行的铣轮动力学研究,建立了铣刀切削岩石机械力学模型,推导出了驱动铣刀切削岩石主动力计算公式并分析了影响切削受力的主动和被动两方面的影响因素。论文利用ANSYS有限元分析软件,通过改变铣刀切削参数和结构参数对铣刀切削岩石进行动态仿真分析,采用定性和定量方式初步确定了铣刀结构参数和驱动功率。论文在理论分析和COSMOSXpress有限元静态分析软件研究的基础上,通过实验验证,对铣刀刀刃材料、结构参数、加工工艺进行优化设计,研发了铣刀刀头与刀柄钎焊和热处理复合工艺,设计了“硬-软-硬”分体型的铣刀与座装配的新型结构,延长了铣轮的使用寿命。论文综合了铣刀布置规律、吸排渣要求以及摆齿去岩墙技术,对1m铣轮进行了整体设计,在论文最后对铣轮的研究结论和创新点进行了总结,并对双轮铣技术进行了展望。因为双轮铣研究在我国基本还属空白,对国外先进技术的引进、消化、吸收、研究及改进还有很多工作要做。本文对双轮铣铣轮的研究,为双轮铣设备的国产化和双轮铣施工连续墙工艺的推广应用具有较大的现实意义,为研制具有我国自主知识产权的双轮铣设备奠定了一定的基础。