CN103123298B - 滚刀综合性能检测试验平台 - Google Patents

Abstract

滚刀综合性能检测试验平台，是一种对隧道掘进机滚刀的关键性能进行综合检测的一种试验平台。该平台包含滚刀跑合试验装置、气密性试验装置和滚动扭矩试验装置。该平台的主要特点是对滚刀的跑合试验装置、气密性试验装置和滚动扭矩试验装置进行集成设计，三个装置位于一个台平之上，并且各种检测装置设计为可调式。通过该试验平台可以实现对滚刀的轴承、密封装置和装配质量进行综合检测，保证滚刀关键性能的可靠性，以实现隧道掘进机顺利掘进的目的。

Description

滚刀综合性能检测试验平台

技术领域

本发明涉及盾构技术基础研究领域，具体设计一种隧道掘进机滚刀综合性能检测试验平台。

背景技术

随着科学技术的发展，隧道掘进机广泛应用于地下工程及隧道掘进等作业。而在隧道掘进机施工中，刀盘上虽分布有各种刀具，但主要依靠滚刀对岩土和砂石等进行碾压、破碎和切削等。由于滚刀承受巨大的载荷和冲击，剧烈的摩擦和高温，各部分的连接性能、密封性能极易被破坏。根据工程实例表明，随着滚刀维修与换刀次数的增加，刀体刀具螺栓松动、脱落、断裂甚至掉刀的现象也逐渐严重。滚刀性能的好坏直接影响隧道掘进机的顺利掘进。目前，隧道掘进机有向着开挖断面大、一次掘进距离长、施工速度要求高、适应复杂地质条件与周边环境条件的方向发展的趋势，所以在施工前要对使用的滚刀进行严格的综合性能检测，以保证滚刀性能可靠，减少掘进中滚刀故障，最终达到快速掘进目的。

发明内容

本试验平台是基于滚刀结构原理和使用状况，实现对隧道掘进机滚刀的跑合试验、气密性试验和转动扭矩试验，保证滚刀的使用性能。

滚刀综合性能检测试验平台为台式结构，平台集成有滚刀跑合试验装置、滚刀气密性试验装置和滚刀滚动扭矩试验装置。平台可以实现对各种尺寸滚刀进行检测。

一、本发明的主要结构特点：

一种滚刀综合性能检测试验平台，包括滚刀跑合试验装置5、气密性试验装置6和滚动扭矩试验装置7，所述三个装置位于一个试验平台1之上，所述三个装置均为可调式；

其中，滚刀跑合试验装置包括刀轴固定装置和刀圈固定装置，刀轴固定装置一端依靠万能夹具3-1固定，刀轴另一端和带有螺杆的顶尖2顶在一起，通过旋转螺杆手轮可以顶紧滚刀；刀圈固定装置为一可升降式平台3，可升降式平台3装有刀圈夹紧装置，通过调整平台高度可以实现对不同直径刀具的固定；

其中，滚刀气密性试验装置由空压机提供气压，所有气路管道集成于平台内部，只在平台台面留有快插接口，通过气路软管把被检测刀具的气口和平台的快插接口连接；滚刀刀圈也采用万能夹具3-2固定，可以实现对不同型号滚刀的固定；

其中，滚动扭矩试验装置为一可调固定架8，刀圈依靠可调固定架8夹紧，滚刀依靠万能夹具3-2固定，实现对不同规格滚刀进行检测。

试验平台1为整体式钢结构。试验平台1左侧为一综合控制面板9，面板9安装有各种仪表和控制按钮。可调固定架8为一螺杆夹紧架，通过扭矩扳手10扳动夹紧架转动，可以测出滚刀滚动扭矩。

二、通过该平台建设，可对滚刀如下检测：

滚刀跑合试验，通过试验装置，对滚刀进行一定时间的跑合，实现对滚刀安装后轴承性能的检测。

滚刀气密性试验实现对滚刀密封性能的检测。

刀具扭矩试验实现对滚刀启动扭矩及滚动灵活性检测。

试验总结：可以通过分析试验数据，保证滚刀满足盾构掘进性能要求。

附图说明

附图1为滚刀综合性能检测试验平台总体结构图；

附图2为附图1的剖面图；

图中各序号代表的意义如下：

1：试验平台，2：顶尖，3：可升降平台，4：被检测刀具，5：滚刀跑合试验装置，6：气密性试验装置，7：滚动扭矩试验装置，8：固定架，9：综合控制面板，10：扭矩扳手，11：气路软管，12：气路快速接头，13：跑合驱动装置

具体实施方式

下面结合本发明实施实例做详细说明：本实例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述实例。

实验例

对某一型号滚刀进行性能检测。

一、试验准备

检查试验平台各个连接螺栓是否松动和各个控制系统工作是否正常，如有异常可进行适当处理。确定总电源处于关闭状态。

二、试验过程

跑合试验跑合试验

1)使用万能夹具和顶尖把刀轴固定牢固，把刀圈夹紧装置调整至合适高度夹紧刀圈；

2)启动滚刀跑合动力装置，跑合一定时间，如运转平稳且无异常噪音，则刀具轴承合格。

2、滚刀气密性试验

1)把被检测滚刀固定在台面的万能夹具上：

2)把台面的气路快速接口和刀具接口用软管连接，道开气源，调整至一定压力保压一定时间，如压降没有超出允许范围，则滚刀密封装置合格。

3、滚刀滚动扭矩试验

用固定架夹紧刀圈，通过扭矩扳手扳动夹紧架带动刀圈相对刀轴旋转，如果扭矩不超出允许值，则滚刀滚动灵活性满足要求

4、试验总结

通过对滚刀的跑合试验、气密性试验和滚动扭矩试验，可以判定刀具轴承、密封件和装配质量是否合格。保证了施工中滚刀的质量，减少滚刀损坏概率，提高掘进速度。

本实施例的具体结构：

试验平台基体为整体式钢结构。

滚刀跑合试验装置分刀轴固定装置和刀圈加紧装置。刀轴固定装置一端依靠万能夹具固定与动力装置直接联接，刀轴另一端和带有螺杆的顶针顶在一起，通过旋转螺杆手轮可以顶紧滚刀。刀圈固定装置为一可升降式平台，平台装有刀圈夹紧装置，通过调整平台高度可以实现对不同直径刀具的固定。

试验平台右手侧安装有一万能夹具，通过万能夹具把滚刀和平台固定在一起，以供对滚刀做气密性试验和滚动扭矩试验。

滚刀气密性试验装置空压机提供气压，所有气路管道集成于平台内部，只在平台台面留有带有单项阀的快插接口。通过软管可以快速的把被检测刀具的气口和平台的快插接口连接。

刀具滚动扭矩试验装置为一螺杆夹紧架通过扭力扳手扳动夹紧架转动可以测出滚刀滚动扭矩。

平台左侧为一综合控制面板，面板安装有各种仪表和控制按钮。

Claims (2)

1.一种滚刀综合性能检测试验平台，其特征在于：包括滚刀跑合试验装置(5)、气密性试验装置(6)和滚动扭矩试验装置(7)，所述三个装置位于一个试验平台(1)之上，所述三个装置均为可调式；

滚刀跑合试验装置包括刀轴固定装置和刀圈固定装置，刀轴固定装置一端依靠万能夹具(3-1)固定，刀轴另一端和带有螺杆的顶尖(2)顶在一起，通过旋转螺杆手轮可以顶紧滚刀；刀圈固定装置为一可升降式平台(3)，可升降式平台(3)装有刀圈夹紧装置，通过调整平台高度可以实现对不同直径刀具的固定；

滚刀气密性试验装置由空压机提供气压，所有气路管道集成于平台内部，只在平台台面留有快插接口，通过气路软管把被检测刀具的气口和平台的快插接口连接；滚刀刀圈也采用万能夹具(3-2)固定，可以实现对不同型号滚刀的固定；

滚动扭矩试验装置为一可调固定架(8)，刀圈依靠可调固定架(8)夹紧，滚刀依靠万能夹具(3-2)固定，实现对不同规格滚刀进行检测；

试验平台(1)左侧为一综合控制面板(9)，面板(9)安装有各种仪表和控制按钮；

可调固定架(8)为一螺杆夹紧架，通过扭矩扳手(10)扳动夹紧架转动，可以测出滚刀滚动扭矩。

2.一种如权利要求1所述的滚刀综合性能检测试验平台，其特征在于：试验平台(1)为整体式钢结构。