一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置及其使用方法，涉及磨损检测的技术领域，包括：后挡板、岩样固定架、滚刀、刀箱、刀盘、底座、岩样挡板以及动力装置，滚刀与刀箱刚性连接，刀箱与刀盘机械相连，动力装置带动刀盘运动，后挡板、岩样固定架、岩样挡板以及动力装置安装于底座上；还包括传感装置，传感装置安装于指定位置，传感装置用于获取刀具磨损的实验参数。通过本发明专利技术可以获取不同状态下的破岩效率及刀具磨损状态。岩效率及刀具磨损状态。岩效率及刀具磨损状态。

【技术实现步骤摘要】
一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及磨损检测的
，尤其是涉及一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]随着我国轨道交通的大力发展，盾构及掘进机的应用也逐渐增加，其中，掘进过程中遇见的高磨蚀性硬岩地层，对刀具有很大的磨损。盘形滚刀作为硬岩地层中的主要破岩切削刀具，其工作性能及状态对掘进机掘进效率有巨大的影响，在以往的施工案例中，高磨蚀性地层常常发生的过高刀具磨损将会导致频繁停机更换刀具，影响施工进程，增加施工成本。因此，在实际施工前进行一系列室内实验探究各制造工艺的盘形滚刀在不同推力、中心距及刀盘扭矩等参数下的破岩效率及刀具磨损状态从而为刀盘设计及掘进参数控制提供参考就显得至关重要。
[0003]现有技术中，不存在一种实验装置及其使用方法以获取不同状态下的破岩效率及刀具磨损状态。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置，以获取不同状态下的破岩效率及刀具磨损状态。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置，包括：后挡板、岩样固定架、滚刀、刀箱、刀盘、底座、岩样挡板以及动力装置，所述滚刀与所述刀箱刚性连接，所述刀箱与所述刀盘机械相连，所述动力装置带动所述刀盘运动，所述后挡板、岩样固定架、所述岩样挡板以及动力装置安装于所述底座上；还包括传感装置，所述传感装置安装于指定位置，所述传感装置用于获取所述刀具磨损的实验参数。
[0006]结合本专利技术第一方面第一种可能的实施方式，所述传感装置包括扭矩转速传感器、温度传感器、三向力传感器的至少一种。
[0007]结合本专利技术第一方面第二种可能的实施方式，所述传感装置包括扭矩转速传感器，所述扭矩传感器安装于所述动力装置的输出轴上。
[0008]结合本专利技术第一方面第二种可能的实施方式，所述传感装置包括红外温度传感器，所述温度传感器安装于所述刀箱内部。
[0009]结合本专利技术第一方面第二种可能的实施方式，所述传感装置包括三向力传感器，所述三向力传感器安装于所述刀箱内部。
[0010]结合本专利技术第一方面第二种可能的实施方式，还包括照明光源，所述传感装置还包括无线感光传感器；
[0011]所述滚刀设有凹槽，所述无线感光传感器安装于所述凹槽之中；
[0012]所述照明光源安装于所述刀箱内部。
[0013]结合本专利技术第一方面第二种可能的实施方式，所述刀盘安装有滚珠丝杠，所述滚
珠丝杠的上方以及的下方均设有副杠，所述副杠与所述滚珠丝杠平行放置，所述副杠设置有紧固螺栓；
[0014]所述刀箱穿过滚珠丝杠以及所述副杠，所述刀箱在所述滚珠丝杠上运动，利用所述紧固螺栓进行固定。
[0015]结合本专利技术第一方面第一种至第七种任一种可能的实施方式，还包括高速摄像机，所述高速摄像机安装于所述岩样挡板处。
[0016]另一方面，本专利技术还提供了一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置的使用方法，其具体步骤如下：
[0017]步骤1：将岩样放置在所述岩样固定架上并进行夹紧固定，所述动力装置带动所述刀盘运动，使得所述滚刀对岩样进行切削操作；
[0018]步骤2：利用安装于指定位置的传感装置获取切削操作过程中磨损的相关实验参数；
[0019]步骤3：利用所述刀箱在所述滚珠丝杠上运动，通过所述高速摄像机获取不同状态下的破岩效率及滚刀的磨损状态；
[0020]步骤4：利用安装于滚刀上的所述无线感光传感器检测磨损阈值，当磨损达到阈值时，所述无线感光传感器发送传感信号提示操作人员磨损测试结束。
[0021]本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术提供了一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置及其使用方法，包括：后挡板、岩样固定架、滚刀、刀箱、刀盘、底座、岩样挡板以及动力装置，滚刀与刀箱刚性连接，刀箱与刀盘机械相连，动力装置带动刀盘运动，后挡板、岩样固定架、岩样挡板以及动力装置安装于底座上；还包括传感装置，传感装置安装于指定位置，传感装置用于获取刀具磨损的实验参数。通过本专利技术可以针对于不同参数下的破岩效率及刀具磨损状态进行实验并获取参数。
[0022]本专利技术的其他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。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0023]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置主视图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置俯视图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置俯视图；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置刀盘与刀箱连接示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例提供的一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置岩样固定架结构图。
[0029]其中：1、后挡板；2、岩样固定架；3、岩样；4、高速摄像机；5、滚刀；6、刀箱；7、刀盘；8、扭矩转速传感器；9、减速器；10、电机；11、T形钢槽；12、底座；13、岩样挡板；14、液压杆；15、T形滑轨；16、装置底座；17、照明光源；18、紧固螺栓；19、温度传感器；20、三向力传感器；
21、无线感光传感器；22、副杠；23、滚珠丝杠；24、螺栓；25、固定架拉杆；26、拉簧；27、承重板；28、竖向拉杆。
具体实施方式
[0030]目前，随着我国轨道交通的大力发展，盾构及掘进机的应用也逐渐增加，其中，掘进过程中遇见的高磨蚀性硬岩地层，对刀具有很大的磨损。盘形滚刀作为硬岩地层中的主要破岩切削刀具，其工作性能及状态对掘进机掘进效率有巨大的影响，在以往的施工案例中，高磨蚀性地层常常发生的过高刀具磨损将会导致频繁停机更换刀具，影响施工进程，增加施工成本。因此，在实际施工前进行一系列室内实验探究各制造工艺的盘形滚刀在不同推力、中心距及刀盘扭矩等参数下的破岩效率及刀具磨损状态从而为刀盘设计及掘进参数控制提供参考就显得至关重要，基于此，本专利技术实施例提供的一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置，可以获取不同状态下的破岩效率及刀具磨损状态。
[0031]为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置进行详细介绍。
[0032]在此，结合图1以及图2，先对现有技术的高磨蚀性地层刀具磨损的装置进行介绍，高磨蚀性地层刀具磨损的装置包括：包括：后挡板1、岩样固定架2、滚刀5、刀箱6、刀盘7、底座12、岩样挡板13以及动力装置，所述滚刀5与所述刀箱6刚性连接，所述刀箱6与所述刀盘7机械相连，所述动力装置带动所述刀盘7运动，所述后挡板1、岩样固定架2、所述岩样挡板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高磨蚀性地层刀具磨损的实验装置，包括：后挡板、岩样固定架、滚刀、刀箱、刀盘、底座、岩样挡板以及动力装置，所述滚刀与所述刀箱刚性连接，所述刀箱与所述刀盘机械相连，所述动力装置带动所述刀盘运动，所述后挡板、所述岩样固定架、所述岩样挡板以及动力装置安装于所述底座上；其特征在于，还包括传感装置，所述传感装置安装于指定位置，所述传感装置用于获取所述刀具磨损的实验参数。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感装置包括扭矩转速传感器、温度传感器、三向力传感器的至少一种。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传感装置包括扭矩转速传感器，所述扭矩传感器安装于所述动力装置的输出轴上。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传感装置包括红外温度传感器，所述温度传感器安装于所述刀箱内部。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传感装置包括三向力传感器，所述三向力传感器安装于所述刀箱内部。6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括照明光源，所述传感装置还包括无线感光传感器；所述滚刀设有凹槽，所述无线感光传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：程先起，蒋应省，李健叔，陈学冬，邵麟博，
申请(专利权)人：中铁十九局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：