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    玩重庆时时彩犯法嘛: TBM破岩试验装置.pdf

    关 键 词:
    TBM 试验装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110246883.0

    申请日:

    2011.08.26

    公开号:

    CN102359919A

    公开日:

    2012.02.22

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 3/58申请日:20110826|||公开
    IPC分类号: G01N3/58; G01N3/56; G01M13/00 主分类号: G01N3/58
    申请人: 中铁隧道集团有限公司
    发明人: 洪开荣; 王海霞; 常家东; 赵海军; 陈馈; 李凤远; 张兵
    地址: 471009 河南省洛阳市西工区状元红路
    优先权:
    专利代理机构: 郑州中民专利代理有限公司 41110 代理人: 郭中民
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110246883.0

    授权公告号:

    102359919B||||||

    法律状态公告日:

    2013.05.08|||2012.04.04|||2012.02.22

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开的TBM破岩试验装置包括传动箱体(6)、岩箱(16)、刀盘(4)、工作台(8),在传动箱体中安装有电机(10)、扭矩转速传感器(7)、减速器(12),扭矩转速传感器两端分别与电机和减速器连接,减速器通过联轴器与设置在传动箱体上的刀盘连接,在刀盘上安装有刀具(3),所述传动箱体和岩箱与工作台滑动连接;在岩箱的外侧连接有后推力杆(1),在传动箱体的外侧连接有前推力杆(9),推力机构对称设置在工作台上,位于岩箱、传动箱体的两侧,后端均与后推力杆连接,前端均与前推力杆连接,通过推动传动箱体和岩箱在工作台上的同时压紧或松展运动实现进刀和退刀。能真实地模拟刀具的实际工作过程,测量出刀具切削力、轴向推力、贯入度、刀间距等多项关键参数。

    权利要求书

    1: 一种 TBM 破岩试验装置, 包括传动箱体 (6)、 岩箱 (16)、 刀盘 (4)、 工作台 (8), 在传 动箱体 (6) 中安装有电机 (10)、 扭矩转速传感器 (7)、 减速器 (12), 扭矩转速传感器两端分 别与电机和减速器连接, 减速器通过联轴器与设置在传动箱体上的刀盘 (4) 连接, 在刀盘 上安装有刀具 (3), 传动箱体 (6) 和岩箱 (16) 与工作台 (8) 滑动连接, 其特征是 : 所述岩箱 (16) 的外侧连接有后推力杆 (1), 在传动箱体 (6) 的外侧连接有前推力杆 (9), 推力机构对 称设置在工作台 (8) 上, 位于岩箱 (16)、 传动箱体 (6) 的两侧, 后端均与后推力杆 (1) 连接, 前端的均与前推力杆 (9) 连接, 通过推动传动箱体 (6) 和岩箱 (16) 在工作台上的同时压紧 或松展运动实现进刀和退刀。
    2: 根据权利要求 1 所述的 TBM 破岩试验装置, 其特征在于 : 所述的传动箱体 (6)、 岩箱 (16) 与工作台 (8) 为燕尾槽连接, 即在岩箱和机体密封的底部开燕尾槽, 在工作台上设有 燕尾导轨。
    3: 根据权利要求 1 所述的 TBM 破岩试验装置, 其特征在于 : 所述的推力机构为液压缸 体结构, 即液压缸体 (15) 对称设置在工作台 (8) 上, 后端均与后推力杆 (1) 的两边铰接连 接, 前端的液压杆 (11) 均与前推力杆 (9) 的两边铰接连接。
    4: 根据权利要求 1 所述的 TBM 破岩试验装置, 其特征在于 : 所述的岩箱 (16) 排渣区靠 近刀盘的外侧, 设有出渣口 (14)。
    5: 根据权利要求 3 所述的 TBM 破岩试验装置, 其特征在于 : 所述的液压杆 (11) 穿过设 置在工作台 (8) 上的导引支架 (13) 与前推力杆 (9) 的两边铰接连接。

    说明书


    TBM 破岩试验装置

        【技术领域】
         本发明属于硬岩隧道掘机技术领域, 主要涉及的是一种 TBM 破岩试验装置。背景技术 盘型滚刀是目前硬岩隧道掘机 TBM 上最常用的刀具, 研究盘型滚刀作用下的破岩 机理对提高破岩效率及指导刀具的机械制造意义重大。合理确定刀盘布置、 刀间距以及机 具的推力与扭矩, 可极大的提高破岩效果和掘进速度。
         在现有的 TBM 试验研究方面, 最具代表的是科罗拉多矿业大学 Ozdemir 等设计的 单刀直线性切割试验装置 (LCM)[Ozdemir, L.Performance predictions for mechanical excavation in Yucca Mountain tuffs, EMI-report, SAND91-7035], 此试验装置设计为双 刀具支座, 其中一刀具支座沿双向可滑动, 便于在不同位置固定, 这样即可进行单刀具的线 性切割试验, 同时也可完成不同时序及不同间距双刀具破岩的研究。该立式试验装置可测 量滚刀三向力、 贯入度、 刀间距等多项参数, 但该装置采用刀具的直线位移模拟刀具的破岩 过程, 与实际的将刀具安装在回转刀盘上, 通过刀盘的回转运动进行破岩差别较大, 故无法 真实模拟刀具的工作过程, 且无法通过试验得出刀盘的驱动扭矩与刀具安装位置的关系, 无法对刀具进行全方位研究。
         发明内容
         本发明的目的由此产生, 提出一种 TBM 破岩试验装置, 该装置能更加真实地模拟 刀具的实际工作过程, 轻易测量出刀具切削力、 轴向推力、 贯入度、 刀间距等多项关键参数, 还可对刀具的破岩效率, 磨损机理展开研究。
         本发明实现上述目的采取的技术方案是 : 一种 TBM 破岩试验装置包括传动箱体、 岩箱、 刀盘、 工作台, 在传动箱体中安装有电机、 扭矩转速传感器、 减速器, 扭矩转速传感器 两端分别与电机和减速器连接, 减速器通过联轴器与设置在传动箱体上的刀盘连接, 在刀 盘上安装有刀具, 传动箱体和岩箱与工作台滑动连接 ; 在所述岩箱的外侧连接有后推力杆, 在传动箱体的外侧连接有前推力杆, 推力机构对称设置在工作台上, 位于岩箱、 传动箱体的 两侧, 后端均与后推力杆连接, 前端的均与前推力杆连接, 通过推动传动箱体和岩箱在工作 台上的同时压紧或松展运动实现进刀和退刀。
         本发明所述的推力机构工作时, 液压缸通过液压杆的伸长或缩短将传动箱和岩箱 彼此压紧或拉开, 从而实现进刀和退刀。 而传统结构是将传动箱和岩箱中的一个箱体固定, 通过推动另一个箱体 ( 传动箱或岩箱 ) 实现退刀和进刀, 由此产生的弊端是, 由于刀盘工作 时的轴向进给力较大, 固定箱体的轴向约束存在安全隐患。 本发明所述的推力机构工作时, 传动箱和岩箱轴向都是可以活动的, 不存在箱体固定的问题, 可靠性较高。
         本发明所述的工作台上有导引支架, 液压杆安装在导引机架上, 从而引导液压杆 伸长和压缩, 保证液压缸与工作台较好的位置关系。工作台上引导传动箱和岩箱轴向移动 的导轨为燕尾导轨, 从而约束箱体只做轴向移动。将刀具安装在与实际 TBM 刀盘结构相似的刀盘上, 采用大功率电机和变速系统为 其提供破岩扭矩, 液压系统提供轴向进给力, 通过控制电机与液压系统的联动模拟刀具的 实际工作过程。刀具在该装置的刀盘上可根据试验需求调整位置, 便于研究刀间距与破岩 效果之间的关系 ; 在大功率电机上安装有扭矩转速传感器, 可获得不同工况下, 刀具的回转 扭矩 ; 液压进给系统上安装有压力传感器, 可得出刀具的轴向进给力。附图说明
         图 1 是本发明的立体结构示意图。
         图中 : 1、 后推力杆, 2、 岩样, 3、 刀具, 4、 刀盘, 5、 联轴器, 6、 传动箱体, 7、 扭矩转速 传感器, 8、 工作台, 9、 前推力杆, 10、 电机, 11、 液压杆, 12、 减速器, 13、 导引支架, 14、 出渣口, 15、 液压缸体, 16、 岩箱。 具体实施方式
         下面结合附图对本发明进行详细说明。但本发明不局限以下实施例。
         如图 1 所示 : 一种 TBM 破岩试验装置包括岩箱后推力杆 1、 刀具 3、 刀盘 4、 联轴器 5、 传动箱体 6、 扭矩转速传感器 7、 工作台 8、 前推力杆 9、 电机 10、 液压杆 11、 减速器 12、 导引 支架 13、 推力机构和岩箱 16。岩箱 16、 传动箱体 6 均设置在工作台 8 上与工作台 8 滑动连 接。为提高运行的稳定性, 岩箱 16、 传动箱体 6 与工作台 8 为燕尾槽连接, 即在岩箱 16 和 传动箱体 6 的底部开燕尾导引槽, 在工作台 8 上设有燕尾导轨。在岩箱 16 的外侧固定连接 有岩箱后推力杆 1, 在传动箱体 6 的外侧固定连接有前推力杆 9。推力机构对称设置在工作 台 8 上, 位于岩箱 16、 传动箱体 6 的两侧, 后端均与岩箱后推力杆 1 的两边铰接连接, 前端 均与前推力杆 9 的两边铰接连接。本实施例采用的是液压缸体结构, 即液压缸体 15 对称设 置在工作台 8 上, 后端均与岩箱后推力杆 1 的两边铰接连接, 前端的液压杆 11 均与前推力 杆 9 的两边铰接连接, 由于液压杆 11 的工作行程较长, 为保证液压杆 11 运行的平稳性, 在 工作台 8 上还设置有导引支架 13 用于支撑导向液压杆 11, 液压杆 11 穿过导引支架 13 与前 推力杆 9 的两边铰接连接。在传动箱体 6 内设置有电机 10、 扭矩转速传感器 7、 联轴器 5 和 减速器 12, 扭矩转速传感器 7 两端分别与电机 10 和减速器 12 连接, 减速器 12 通过联轴器 5 与设置在传动箱体 6 上的刀盘 4 连接, 刀具 3 安装在刀盘 4 上, 刀具 3 的安装可根据使用 需要不同位置布置不同的刀具数。刀盘 4 的扭矩和转速由电机 10 提供。岩样 2 固定在岩 箱 16 内, 岩箱 16 分两个部分 : 岩样区和排渣区, 岩样区盛纳岩样, 排渣区靠近刀盘的外侧, 其底面为向侧方倾斜的倾斜面并设有出渣口 14, 破碎后的岩渣可沿斜面滑落到岩箱一侧, 从侧面的出渣口排出。
         试验时, 同步开启液压缸和电机, 电机 10 通过扭矩转速传感器 7、 减速器 12、 联轴 器 5 带动刀盘 4 旋转。液压缸体 15 和液压杆 11 则带动两端连接的传动箱体 6 和岩箱 16 同时向内压紧或向外推离, 实现试验装置的进刀或退刀。当液压杆 11 伸长时, 液压杆 11 推 动与其铰接的前推力杆 9 带动传动箱体 6 沿工作台 8 的燕尾导轨向外侧滑动, 同时液压缸 体 15 推动与其铰接的后推力杆 1 带动岩箱 16 沿工作台 8 的燕尾导轨向与传动箱滑动方向 相反的方向滑动, 实现刀盘 4 退刀 ; 当液压杆 11 向液压缸体内缩短时, 液压杆 11 和液压缸 体 15 分别推动传动箱体 6 和岩箱 16, 使其相互压紧, 实现刀盘 4 的进给。退刀和进刀的过程中, 在液压缸的进油口设置有压力控制阀、 流量阀和油压传感器, 通过调整压力控制阀和 流量阀控制刀盘的轴向进给力和进给速度。 通过油压传感器和扭矩转速传感器可轻易测量 出刀具切削力、 轴向推力、 贯入度等多项关键参数, 为刀具的优化设计和破岩效率的优化提 供数据支持。

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