【技术实现步骤摘要】
一种验证TBM换刀机器人功能的试验台
本专利技术涉及一种验证全断面岩石掘进机(TBM)换刀机器人功能的试验台，属于机械结构设计
技术介绍
全断面岩石掘进机(TBM)是一种隧道掘进的专用装备，集开切削岩体、支护、输送岩渣等功能于一体。广泛应用于水利工程，铁路交通，地铁工程，油气管道及国防等隧道建设中。但其某些关键作业系统的自动化程度仍偏低，突出体现在刀盘系统中更换刀具作业还是以人工为主，自动化智能化更是无从谈及。结合国家智能制造等规划，为实现我国隧道掘进技术的不断提升，尤其是作业环境极端恶劣的智能化换刀技术亟待突破。如遇恶劣施工条件，人工更换单把滚刀耗时高达1小时，同时换刀总耗时约占整个工期的三分之一，且作业人员经常需要承受高负荷作业强度，长时间作业会对人体造成不可逆的损害，甚至出现人员伤亡等重大事故。目前，国外已有相关企业和研究院所开始集中力量进行此方面的研究，但研究成果和进展极度保密。为实现我国在此领域的专利部署，迫切需要研发一套全断面岩石掘进机换刀机器人及其配套设备。为验证全断面岩石掘进机换刀机器人的换刀性能，本专利技术针对目前TBM主机的刀盘以及主...
【技术保护点】
1.一种验证TBM换刀机器人功能的试验台结构，其特征在于，包括刀盘模拟部(B‑1)和主梁模拟部(B‑2)；刀盘模拟部(B‑1)用来模拟真实TBM刀盘在工作空间的三种不同类型滚刀，即不同位姿的滚刀；主梁模拟部(B‑2)用来模拟主梁的空间结构及其空间约束，同时提供换刀机器人的安装接口；所述的刀盘模拟部主要由机架(C‑2)、滚刀极角调节装置(C‑1)和滚刀极径/俯仰角调节装置(C‑3)组成；所述的机架(C‑2)用来承受所有结构的质量，中部横梁和立柱均采用工程常用的工字钢；所述的滚刀极角调节装置(C‑1)采用链轮传动式，包括保护罩(E‑1)、滚子链(E‑2)、链轮(E‑3)、直联式...
【技术特征摘要】
1.一种验证TBM换刀机器人功能的试验台结构，其特征在于，包括刀盘模拟部(B-1)和主梁模拟部(B-2)；刀盘模拟部(B-1)用来模拟真实TBM刀盘在工作空间的三种不同类型滚刀，即不同位姿的滚刀；主梁模拟部(B-2)用来模拟主梁的空间结构及其空间约束，同时提供换刀机器人的安装接口；所述的刀盘模拟部主要由机架(C-2)、滚刀极角调节装置(C-1)和滚刀极径/俯仰角调节装置(C-3)组成；所述的机架(C-2)用来承受所有结构的质量，中部横梁和立柱均采用工程常用的工字钢；所述的滚刀极角调节装置(C-1)采用链轮传动式，包括保护罩(E-1)、滚子链(E-2)、链轮(E-3)、直联式电机减速器(E-4)、中心轴(E-5)和包含刀座的中心滚刀安装座(E-6)；为安全和防异物考虑，滚刀极角调节装置(C-1)的驱动源采用直联式电机减速器(E-4)；链轮(E-3)与滚子链(E-2)配合，并通过保护罩(E-1)保护；中心轴(E-5)由轴承座支撑安装在链轮(E-3)上，并设置对称式键槽用于传递链轮(E-3)传来的扭矩；中心轴(E-5)的末端设置法兰，用来连接包含刀座的中心滚刀安装座(E-6)，包含刀座的中心滚刀安装座(E-6)随着中心轴(E-5)一起旋转；滚刀极角调节装置(C-1)的基本运动链轮(E-3)为电机驱动链轮，链轮(E-3)带动中心轴(E-5)旋转，中心轴(E-5)通过键连接滚刀极径/俯仰角调节装置(C-3)，进而带动滚刀极径/俯仰角调节装置(C-3)旋转；所述的滚刀极径/俯仰角调节装置(C-3)分为极径调节装置和俯仰角调节装置两部分，极径调节装置采用将旋转运动变为直线运动的机构，并配以导轨副的组合式传动方式；俯仰角调节装置采用电机加减速器直驱的传动方式；滚刀极径/俯仰角调节装置(C-3)主要由极径驱动电机(F-1)、吊耳(F-2)、框架(F-3)、俯仰角驱动电机(F-4)、轴承座(F-5)、滑动板(F-6)、橡胶滚轮(F-7)、直线副滑块(F-8)、含刀座的正滚刀安装座(F-9)、滚珠丝...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍军周，孟智超，鲍有能，黄晓琦，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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