本发明专利技术公开了一种盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置及方法，盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置包括机架、刀座以及输送机构，刀座能够升降地安装于机架上，刀座安装有切刀，刀座与切刀之间设有力传感器，输送机构沿输送方向设有多个固定座，固定座设有用于放置岩石的固定腔，固定腔背离输送机构的一端设有取放口，固定腔内设有承载部，承载部能够沿靠近或者远离取放口的方向移动调节，承载部用于承载岩石，其中，输送机构用于带动岩石撞击切刀。本发明专利技术的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置及方法，不仅结构简单，而且操作方便，此外还能检测盾构机切刀在不同工况下的抗冲击性能和疲劳寿命，实用性好，适于推广使用。于推广使用。于推广使用。
【技术实现步骤摘要】
盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置及方法
[0001]本专利技术涉及刀具测量
，特别涉及一种盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置及方法。
技术介绍
[0002]盾构机是隧道专用掘进设备，广泛应用于各种地下工程的施工中。盾构机刀盘上安装的切刀用于破碎岩石，由于掘进过程中切刀会反复与岩石发生挤压碰撞，切刀长时间受到岩石的冲击力，易引起疲劳开裂，进而对项目施工带来困难。
[0003]因此有必要对切刀的抗冲击性能及疲劳寿命进行测试，以使技术人员知悉切刀的抗冲击性能及疲劳寿命。而现有的测试装置不仅结构复杂，而且操作麻烦，此外不能检测切刀在不同工况下的抗冲击性能及疲劳寿命，实用性较差。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，不仅结构简单，而且操作方便，此外还能检测盾构机切刀在不同工况下的抗冲击性能和疲劳寿命，适于推广使用。
[0005]本专利技术还提出一种基于上述盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置的方法。
[0006]根据本专利技术第一方面实施例的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，包括机架、刀座以及输送机构，所述刀座能够升降地安装于所述机架上，所述刀座安装有切刀，所述刀座与所述切刀之间设有力传感器，所述输送机构沿输送方向设有多个固定座，所述固定座设有用于放置岩石的固定腔，所述固定腔背离所述输送机构的一端设有取放口，所述固定腔内设有承载部，所述承载部能够沿靠近或者远离所述取放口的方向移动调节，所述承载部用于承载所述岩石，其中，所述输送机构用于带动所述岩石撞击所述切刀。
[0007]根据本专利技术实施例的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，至少具有如下有益效果：本专利技术中，需要对盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命进行测试时，将岩石安置于固定座的固定腔内，并使岩石部分伸出固定腔，将切刀安装于刀座上，并对刀座进行升降，以使切刀位于岩石的移动路径上，之后启动输送机构，输送机构带动岩石依次撞击切刀，通过力传感器记录切刀与岩石碰撞时的冲击载荷值，同时观测并记录切刀的损坏情况。最后对记录的冲击载荷值和切刀的损坏情况进行分析，即可得到切刀的抗冲击性能和疲劳寿命，结构简单，操作方便。此外，在检测的过程中，可以对刀座进行升降调节，以使切刀与岩石的不同高度位置相撞，进而能够检测切刀在不同贯入度下的抗冲击性能和疲劳寿命，也可以对输送机构的输送速度进行调节，以使切刀与岩石具有不同的碰撞速度，进而能够检测切刀与岩石之间的碰撞速度不同时的抗冲击性能和疲劳寿命，也就是能够检测盾构机切刀在不同工况下的抗冲击性能和疲劳寿命，进而能够为切刀的优化设计提供指导，适于
推广使用。此外，通过移动承载部，能够调节承载部与取放口之间的距离，进而不仅能够适用于不同厚度的岩石，而且即使岩石被切割一次后，仍然可以重复使用，实用性好。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述机架竖直设有升降油缸，所述刀座设于所述升降油缸，所述刀座与所述机架之间设有导向机构，所述导向机构用于使所述刀座沿竖向移动。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述导向机构包括多个竖直设于所述机架的导向杆，所述刀座设有多个导向孔并通过所述导向孔套设所述导向杆。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述机架沿第一水平方向滑动设有滑台，所述滑台沿垂直所述第一水平方向的第二水平方向滑动设有安装架，所述输送机构设于所述安装架。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述输送机构包括：两个传动轮，设于所述机架；传送带，安装于两个所述传动轮之间，所述固定座设于所述传送带；所述岩石与所述切刀相互碰撞时的碰撞速度表示为：式中，R为所述传动轮的半径，n为所述传动轮的转速。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述固定座的侧壁设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓用于抵接所述岩石。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述承载部远离所述取放口的一端具有两个斜面，两个所述斜面沿设定方向排布，所述设定方向垂直所述承载部的移动方向，两个所述斜面在相互远离的方向上朝靠近所述取放口的方向倾斜延伸，所述固定腔远离所述取放口的一端沿所述设定方向滑动设有两个调节块，所述调节块与所述斜面一一对应，所述调节块靠近所述取放口的端面平行并贴合对应的所述斜面，所述固定座转动设有沿所述设定方向延伸的调节丝杆，所述调节丝杆具有两段旋向相反的外螺纹，两段所述外螺纹分别螺纹连接两个所述调节块。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述力传感器设置为三向力传感器。
[0015]根据本专利技术第二方面实施例的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试方法，基于上述的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，所述方法包括以下步骤：S100.将岩石安置于固定座的固定腔内，将切刀安装于刀座上，并对所述刀座进行升降，以使所述切刀位于所述岩石的移动路径上；S200.启动输送机构，所述输送机构带动所述岩石依次撞击所述切刀，通过力传感器记录所述切刀与所述岩石碰撞时的冲击载荷值，同时观测并记录所述切刀的损坏情况；其中，所述S200包括以下步骤中的至少一种：S201.对所述刀座进行升降调节，以使所述切刀与所述岩石的不同高度位置相撞；S202.对所述输送机构的输送速度进行调节，以使所述切刀与所述岩石具有不同的碰撞速度；S300.对记录的所述冲击载荷值和所述切刀的损坏情况进行分析，得到所述切刀的抗冲击性能和疲劳寿命。
[0016]根据本专利技术实施例的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试方法，至少具有如下有益效果：
本专利技术的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试方法，不仅操作方便，而且在检测的过程中，可以对刀座进行升降调节，以使切刀与岩石的不同高度位置相撞，进而能够检测切刀在不同贯入度下的抗冲击性能和疲劳寿命，也可以对输送机构的输送速度进行调节，以使切刀与岩石具有不同的碰撞速度，进而能够检测切刀与岩石之间的碰撞速度不同时的抗冲击性能和疲劳寿命，也就是能够检测盾构机切刀在不同工况下的抗冲击性能和疲劳寿命，进而能够为切刀的优化设计提供指导，适于推广使用。
[0017]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0018]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的整体结构示意图；图2为固定座的设置示意图；图3为固定座的结构示意图；图4为图3的承载部处于另一状态时的结构示意图。
[0019]附图标号：机架100；升降油缸101；导向杆102；滑台103；安装架104；液压动力装置105；刀座200；切刀201；输送机构300；固定座301；传动轮302；传送带303；固定腔304；螺纹孔305；锁紧螺栓306；承载部307；斜面308；调节块309；调节丝杆310；外螺纹311；岩石400。
具体实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，其特征在于，包括：机架；刀座，能够升降地安装于所述机架上，所述刀座安装有切刀，所述刀座与所述切刀之间设有力传感器；输送机构，沿输送方向设有多个固定座，所述固定座设有用于放置岩石的固定腔，所述固定腔背离所述输送机构的一端设有取放口，所述固定腔内设有承载部，所述承载部能够沿靠近或者远离所述取放口的方向移动调节，所述承载部用于承载所述岩石；其中，所述输送机构用于带动所述岩石撞击所述切刀。2.根据权利要求1所述的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，其特征在于，所述机架竖直设有升降油缸，所述刀座设于所述升降油缸，所述刀座与所述机架之间设有导向机构，所述导向机构用于使所述刀座沿竖向移动。3.根据权利要求2所述的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，其特征在于，所述导向机构包括多个竖直设于所述机架的导向杆，所述刀座设有多个导向孔并通过所述导向孔套设所述导向杆。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，其特征在于，所述机架沿第一水平方向滑动设有滑台，所述滑台沿垂直所述第一水平方向的第二水平方向滑动设有安装架，所述输送机构设于所述安装架。5.根据权利要求1至3中任意一项所述的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，其特征在于，所述输送机构包括：两个传动轮，设于所述机架；传送带，安装于两个所述传动轮之间，所述固定座设于所述传送带；所述岩石与所述切刀相互碰撞时的碰撞速度表示为：式中，R为所述传动轮的半径，n为所述传动轮的转速。6.根据权利要求1至3中任意一项所述的盾构机切刀的抗冲击性能和疲劳寿命测试装置，其特征在于，所述固定座的侧壁设有螺纹孔，所述螺纹孔螺纹连接有...
【专利技术属性】
技术研发人员：高程效，王刚，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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