CN106706355B - 截割试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及截割试验技术领域，特别涉及一种截割试验装置。本发明的截割试验装置，其包括角度调节机构，角度调节机构上用于安装具有截齿以及齿座的截割组件，且角度调节机构能够调节安装于其上的截齿的转角、仰角和倒角中的至少一个。通过设置角度调节机构，使得本发明的截割试验装置能够根据不同煤岩特性等实际截割需求灵活地改变截齿安装参数，有效研究截齿安装参数与实际截割需求之间的匹配，有利于提高截割装置的作业性能。

Description

截割试验装置

技术领域

本发明涉及截割试验技术领域，特别涉及一种截割试验装置。

背景技术

截割装置是掘进机等用于煤炭和岩石等作业介质开采的工程机械的重要组成部分，其通常包括截割头体、齿座、截齿、导料板、喷水嘴等部件，其中，齿座以螺旋线的形式排布于截割头体上，截齿安装于齿座上，用于对煤炭和岩石等作业介质进行破碎。作业介质的性质不同，导致作业介质崩落特性、截齿安装参数(倒角、仰角和转角)及截齿运动参数等均有所差异，因此，为了更好地针对不同作业介质进行截割装置设计，使截齿安装参数等能够与不同作业介质截割需求合理匹配，需要针对不同岩石进行截割试验研究，从而为截割装置的定制化设计提供必要的数据支持，实现提高截割效率、减少截齿失效的目的。

其中，截齿倒角是指齿座安装平面的垂线与截割头回转轴线间的夹角；截齿转角是指截齿中心线在齿座底面的投影线与垂直于截割头轴线的平面和齿座底面的交线之间的夹角；截齿仰角是指截齿轴线与齿座安装面间的夹角。

目前已经出现一些用于实施截割试验研究的截割试验装置，然而这些现有的截割试验装置，其截齿安装参数是固定的，截齿安装角度无法调节，导致其无法有效研究截齿安装参数与实际截割需求之间的匹配，经济性及适应性较差。而且，现有的截割试验装置，通常无法旋转，而仅采用直线截割方式进行试验，但直线截割方式下的截割厚度不变化，无法有效模拟截割厚度不均匀的实际作业过程，因此，这也导致现有的截割试验装置试验准确性较差，难以为截割装置设计提供更为准确的数据支持。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：现有的截割试验装置，其截齿安装参数是固定的，无法有效研究截齿安装参数与实际截割需求之间的匹配。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种截割装置，其包括角度调节机构，角度调节机构上用于安装具有截齿以及齿座的截割组件，且角度调节机构能够调节安装于其上的截齿的转角、仰角和倒角中的至少一个。

可选地，角度调节机构包括转角调节机构，转角调节机构用于调节截齿的转角；和/或，角度调节机构包括仰角调节机构，仰角调节机构用于调节截齿的仰角。

可选地，角度调节机构包括截割安装面和转角调节机构，截割安装面用于与齿座底面配合实现截割组件在角度调节机构上的安装，转角调节机构包括第一基准部和第一调节部，其中：第一基准部具有倾斜平面和第一轴线，倾斜平面相对于截齿的钻进方向倾斜设置且倾斜平面与截齿钻进方向间的夹角为截齿倒角的余角，第一轴线垂直于倾斜平面；第一调节部绕着第一轴线可转动地安装于第一基准部上，且截割安装面能够随着第一调节部一起相对于第一基准部绕着第一轴线转动，以使第一调节部能够通过相对于第一基准部绕着第一轴线转动来调节截齿的转角。

可选地，转角调节机构还包括转角定位结构，转角定位结构用于在第一调节部绕着第一轴线相对于第一基准部转过所需角度时实现第一调节部在第一基准部上的定位。

可选地，转角定位结构包括第一轴向定位结构，第一轴向定位结构用于在第一调节部绕着第一轴线相对于第一基准部转过所需角度时实现第一调节部在第一基准部上沿着第一轴线方向的定位；和/或，转角定位结构包括第一周向定位结构，第一周向定位结构用于在第一调节部绕着第一轴线相对于第一基准部转过所需角度时实现第一调节部在第一基准部上在绕第一轴线的转动方向上的定位。

可选地，

第一轴向定位结构包括第一轴向定位孔、第一轴向腰形孔和第一轴向锁定件，第一轴向定位孔和第一轴向腰形孔中的一个设置在第一基准部上且另一个对应设置在第一调节部上，第一轴向定位孔和第一轴向腰形孔的深度方向均沿着第一轴线的方向，且在绕第一轴线的转动方向上第一轴向腰形孔具有大于第一轴向定位孔的尺寸，第一锁定件插入第一轴向定位孔和第一轴向腰形孔中能够实现第一调节部在第一基准部上沿着第一轴线方向的定位；和/或，

第一周向定位结构包括第一周向定位孔、第一周向腰形孔和第一周向锁定件，第一周向定位孔和第一周向腰形孔中的一个设置在第一基准部上且另一个对应设置在第一调节部上，第一周向定位孔和第一周向腰形孔的深度方向均垂直于第一轴线以及绕第一轴线的转动方向，且在绕第一轴线的转动方向上第一周向腰形孔具有大于第一周向定位孔的尺寸，第一周向锁定件插入第一周向定位孔和第一周向腰形孔中能够实现第一调节部在第一基准部上在绕第一轴线的转动方向上的定位。

可选地，第一周向腰形孔为盲孔，且沿着第一调节部在截齿截割时所受切向力的作用下绕第一轴线转动方向的反方向，第一周向腰形孔的深度逐渐减小。

可选地，转角调节机构还包括转角标示结构，转角标示结构用于标示转角调节机构所调节的转角大小。

可选地，第一基准部和第一调节部中的一个包括第一连接孔且另一个包括与第一连接孔配合的第一连接轴，第一轴线为第一连接孔和第一连接轴中设置在第一基准部上的一个的中心轴线，第一连接轴与第一连接孔绕第一轴线可相对转动地套接，以使第一调节部绕着第一轴线可转动地安装于第一基准部上。

可选地，第一基准部包括第一连接孔，第一调节部包括第一连接轴，且第一调节部还包括设置在第一连接轴端部的第一凸缘部，第一连接孔贯穿倾斜平面，第一连接轴插入第一连接孔中且第一凸缘部与倾斜平面贴合。

可选地，转角定位结构包括第一轴向定位结构，第一轴向定位结构的第一轴向定位孔设置在倾斜平面上，第一轴向定位结构的第一轴向腰形孔对应设置在第一凸缘部上；和/或，转角定位结构包括第一周向定位结构，第一周向定位结构的第一周向定位孔设置在第一连接孔的侧壁上，第一周向定位结构的第一周向腰形孔对应设置在第一连接轴的侧壁上。

可选地，转角调节机构调节截齿的转角在±15°范围内变化；和/或，转角调节机构对截齿转角的调节精度为0.1°。

可选地，角度调节机构还包括仰角调节机构，转角调节机构包括第二基准部和第二调节部，其中：第二基准部设置于第一调节部上，第二基准部具有平行于倾斜平面且垂直于第一轴线的第二轴线；第二调节部绕着第二轴线可转动地安装于第二基准部上，截割安装面设置在第二调节部上并能够随着第二调节部一起相对于第二基准部绕着第二轴线转动，以使第二调节部能够通过绕着第二轴线相对于第二基准部转动来调节截齿的仰角。

可选地，仰角调节机构还包括仰角定位结构，仰角定位结构用于在第二调节部绕着第二轴线相对于第二基准部转过所需角度时实现第二调节部在第二基准部上的定位。

可选地，仰角定位结构包括第二轴向定位结构，第二轴向定位结构用于在第二调节部绕着第二轴线相对于第二基准部转过所需角度时实现第二调节部在第二基准部上沿着第二轴线方向的定位；和/或，仰角定位结构包括第二周向定位结构，第二周向定位结构用于在第二调节部绕着第二轴线相对于第二基准部转过所需角度时实现第二调节部在第二基准部上在绕第二轴线的转动方向上的定位。

可选地，

第二轴向定位结构包括第二轴向定位孔、第二轴向腰形孔和第二轴向锁定件，第二轴向定位孔和第二轴向腰形孔中的一个设置在第二基准部上且另一个对应设置在第二调节部上，第二轴向定位孔和第二轴向腰形孔的深度方向沿着第二轴线的方向，且在绕第二轴线的转动方向上第二轴向腰形孔具有大于第二轴向定位孔的尺寸，第二锁定件插入第二轴向定位孔和第二轴向腰形孔中能够实现第二调节部在第二基准部上沿着第二轴线方向的定位；和/或，

第二周向定位结构包括第二周向定位孔、第二周向腰形孔和第二周向锁定件，第二周向定位孔和第二周向腰形孔中的一个设置在第二基准部上且另一个对应设置在第二调节部上，第二轴向定位孔和第二轴向腰形孔的深度方向均垂直于第二轴线的方向以及绕第二轴线的转动方向，且在绕第二轴线的转动方向上第二周向腰形孔具有大于第二周向定位孔的尺寸，第二周向锁定件插入第二周向定位孔和第二周向腰形孔中能够实现第二调节部在第二基准部上在绕第二轴线的转动方向上的定位。

可选地，第二周向腰形孔为盲孔，且沿着第二调节部在截齿截割时所受切向力的作用下绕第二轴线转动方向的反方向，第二周向腰形孔的深度逐渐减小。

可选地，仰角调节机构还包括仰角标示结构，仰角标示结构用于标示仰角调节机构所调节的仰角大小。

可选地，第二基准部和第二调节部中的一个包括第二连接孔且另一个包括与第二连接孔配合的第二连接轴，第二轴线为第二连接孔和第二连接轴中设置在第二基准部上的一个的中心轴线，第二连接轴与第二连接孔绕第二轴线可相对转动地套接，以使第二调节部绕着第二轴线可转动地安装于第二基准部上。

可选地，第二基准部包括第二连接孔，第二调节部包括第二连接轴，且第二调节部还包括设置在第二连接轴端部的第二凸缘部，第二连接孔贯穿第二基准部的相对的第一平面和第二平面，第二连接轴用于安装截齿，第二连接轴插入第二连接孔中且第二凸缘部与第一平面贴合。

可选地，仰角定位结构包括第二轴向定位结构，第二轴向定位结构的第二轴向定位孔设置在第一平面上，第二轴向定位结构的第二轴向腰形孔设置在第二凸缘部上；和/或，仰角定位结构包括第二周向定位结构，第二周向定位结构的第二周向定位孔设置在第二连接孔的侧壁上，第二周向定位结构的第二周向腰形孔对应设置在第二连接轴的侧壁上。

可选地，仰角调节机构调节截齿的仰角在40-65°范围内变化；和/或，仰角调节机构对截齿仰角的调节精度为0.1°。

可选地，截割安装面与平行于倾斜平面且垂直于第一轴线的轴线平行。

可选地，截割试验装置还包括安装基体，安装基体具有平行于截齿的钻进方向的第三轴线，角度调节机构安装于安装基体上，且安装基体能够带动角度调节机构绕着第三轴线转动。

可选地，安装基体包括彼此动力连接的旋转头体和传动轴，第三轴线为旋转头体的中心轴线，角度调节机构安装于旋转头体上并能在传动轴的带动下随着旋转头体一起绕着第三轴线转动；沿着截齿的钻进方向，旋转头体安装于传动轴的末端。

本发明的截割试验装置，其通过设置角度调节机构能够实现对截齿转角、仰角和倒角中至少一个的调节，使得其能够根据不同煤岩特性等实际截割需求更灵活地实施截割试验，有效研究截齿安装参数与实际截割需求之间的匹配，有利于提高截割装置的作业性能。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明一实施例的截割试验装置的整体结构图。

图2示图1中的角度调节机构的整体结构示意图。

图3示出图2所示角度调节机构的爆炸结构示意图。

图4示出图3中转角调节机构的结构示意图。

图5示出图3中仰角调节机构的结构示意图。

图6示出图1中的I局部方向示意图。

图7示出图1中安装基体的爆炸结构示意图。

图中：

1、截割组件；11、截齿；12、齿座；

2、角度调节机构；

21、第一基准部；211、倾斜平面；212、第一连接孔；213、第一轴向定位孔；214、第一周向定位孔；215、第一转角刻度部；

22、第一调节部；221、第一连接轴；222、第一凸缘部；223、第一轴向腰形孔；224、第一周向腰形孔；225、第二转角刻度部；

23、第二基准部；231、第二连接孔；232、第二轴向定位孔；233、第二周向定位孔；234、第一仰角刻度部；

24、第二调节部；241、第二连接轴；242、第二凸缘部；243、第二轴向腰形孔；244、第二周向腰形孔；245、第二仰角刻度部；246、截割安装面；

251、第一螺栓；252、第二螺栓；253、第三螺栓；254、第四螺栓；

3、安装基体；31、机架；32、传动轴；33、平键；34、圆锥滚子轴承；351、第一挡板；352、第二挡板；353、第三挡板；36旋转头体；37、第五螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1-7示出了本发明截割试验装置的一个实施例。参照图1-7，本发明所提供的截割试验装置，其包括角度调节机构2，该角度调节机构2上用于安装具有截齿11以及齿座12的截割组件1，且角度调节机构2能够调节安装于其上的截齿11的转角、仰角和倒角中的至少一个。

倒角(β)是指齿座安装面的垂线与截割头回转中心线间的夹角；转角(α)是指截齿中心线在齿座底面的投影线与垂直于截割头回转中心线的平面和齿座安装面的交线之间的夹角；仰角(γ)是指截齿中心线与齿座安装面间的夹角。其中，齿座安装面是指截割头体的用于与齿座底面结合的表面(即截割头体的回转表面)；齿座底面是指齿座的用于与截割头体结合的表面。并且，由于截割装置工作时，截齿是沿着截割头回转中心线实施钻进的，所以，截齿的钻进方向是与截割头的回转中心线平行的方向。

本发明通过设置角度调节机构2实现对截齿11转角、仰角和倒角中至少一个的调节，使得截割试验过程中截齿11安装参数不再是固定、不可调节的，而是可以依据不同煤岩特性等实际截割需求进行变化，因此，截割试验装置能够实现不同截齿11安装参数条件下的截割试验，有效研究截齿11安装参数与实际截割需求之间的匹配，有助于获得截齿11安装参数与实际截割需求之间的最佳匹配结果，为截割装置设计提供更准确的数据支持，提高截割装置的作业性能。

为了实现截割组件1在角度调节机构2上的安装，本发明的角度调节机构2可以包括截割安装面246，在安装截割组件1时，可以将齿座12的底面贴合于截割安装面246上并进行固定，这样通过截割安装面246与齿座12底面的配合，即可实现截割组件1在角度调节机构2上的安装，便于角度调节机构2对截齿11的安装参数进行调节。由于截割安装面246始终与齿座12底面贴合，因此，二者方位总是保持一致，改变截割安装面246的方位，即能够改变齿座12底面的方位；并且，由于截齿11与齿座12的相对位置不发生变化，因此，截齿11中心线在齿座12底面上的投影与截齿11中心线在截割安装面246上的投影方向一致，且截齿11中心线与截割安装面246之间的夹角是一定的。

本发明的角度调节机构2可以设置为只能够调节转角、仰角和倒角中的任意一个，或者，可以设置为只能够调节转角、仰角和倒角中的任意两个，再或者，还可以设置为能够调节转角、仰角和倒角中的全部三个。

由于不同煤岩对截齿倒角的影响较小，即在对不同煤岩进行截割时，截齿可以采用近似相等的倒角进行安装，因此，本发明的角度调节机构2优选设置为能够调节截齿11的转角和/或截齿11的仰角，而不调节截齿11的倒角，这样既可以为截齿11安装参数与不同煤岩特性的匹配提供较为准确的数据支持，又可以有效简化截割试验装置的结构，降低截割试验装置的成本。其中，为了实现对截齿11转角的调节，本发明的角度调节机构2可以包括用于调节截齿11转角的转角调节机构；为了实现对截齿11仰角的调节，本发明的角度调节机构2可以包括用于调节截齿11仰角的仰角调节机构。

其中更优选地，本发明的角度调节机构2设置为既能够调节截齿11的转角，又能够调节截齿11的仰角，即角度调节机构2同时包括转角调节机构和仰角调节机构，这样截割试验装置能够对转角和仰角与不同煤岩之间的匹配关系进行研究，可以为针对不同煤岩的截割装置的设计提供更合理的转角参数和仰角参数，使得截割装置具有更优异的截割性能。

为了进一步简化截齿11转角的调节过程，在本发明中，转角调节机构可以通过在倒角确定之后再基于倒角进行转角调节。基于此，作为本发明转角调节机构的一种实施方式，转角调节机构可以包括第一基准部21和第一调节部22，其中：第一基准部21具有倾斜平面211和第一轴线，倾斜平面211相对于截齿11的钻进方向倾斜设置且倾斜平面211与截齿11钻进方向间的夹角为截齿11倒角的余角，第一轴线垂直于倾斜平面211；第一调节部22绕着第一轴线可转动地安装于第一基准部21上，且截割安装面246能够随着第一调节部22一起相对于第一基准部21绕着第一轴线转动，第一调节部22通过相对于第一基准部21绕着第一轴线转动来调节截齿11的转角。

该实施方式的转角调节机构，其倾斜平面211相当于齿座安装面，第一轴线相当于齿座安装面的垂线，且截齿11中心线在截割安装面246上的投影线相当于截齿11中心线在齿座底面上的投影线，因此，第一调节部22带着安装于截割安装面246上的截割组件1一起绕第一轴线转动，即能够改变截齿中心线在齿座安装面(截割安装面246)上的投影与垂直于截割头回转中心线的平面和齿座安装面(倾斜平面211)交线之间的夹角大小，也即改变截齿11转角的大小。可见，该实施方式的转角调节机构，其通过第一调节部22相对于第一基准部21绕与倾斜平面211垂直的第一轴线转动，即可方便地实现对截齿11转角的调节，结构简单，调节方便。

第一调节部22相对于第一基准部21的转动可以通过连接轴在配合的连接孔中的转动来实现。基于此，在本发明中，第一基准部21和第一调节部22中的一个可以包括第一连接孔212且另一个可以对应包括与第一连接孔212配合的第一连接轴221，第一轴线为第一连接孔212和第一连接轴221中设置在第一基准部21上的一个的中心轴线，第一连接轴221与第一连接孔212绕第一轴线可相对转动地套接，以使第一调节部22绕着第一轴线可转动地安装于第一基准部21上，方便实现对截齿11转角的调节。

而为了进一步简化截齿11仰角的调节过程，在本发明中，仰角调节机构可以设置在转角调节机构上，待转角调节机构调定某一转角后，再使仰角调节机构相对于转角调节机构转动来实现对仰角的调节。基于此，作为本发明仰角调节机构的一种实施方式，仰角调节机构可以包括第二基准部23和第二调节部24，其中：第二基准部23设置于第一调节部22上，且第二基准部23具有平行于倾斜平面211且垂直于第一轴线的第二轴线；第二调节部24上用于安装截割组件1，即截割安装面246设置在第二调节部24上，第二调节部24绕着第二轴线可转动地安装于第二基准部23上，且截割安装面246能够随着第二调节部24一起相对于第二基准部23绕着第二轴线转动，第二调节部24通过绕着第二轴线相对于第二基准部23转动来调节截齿11的仰角。

该实施方式的仰角调节机构，其通过第二基准部23实现仰角调节机构在转角调节机构上的安装，且第二基准部23能够随着第一调节部22一起相对于第一基准部21绕第一轴线转动，第二基准部23的第二轴线始终与倾斜平面211平行并始终与第一轴线垂直，形成仰角调节的调节基准。由于倾斜平面211相当于齿座安装面，第二轴线平行于倾斜平面211且垂直于第一轴线，且截齿12中心线与截割安装面246的相对角度保持不变，因此，第二调节部24带着安装于截割安装面246上的截割组件1一起绕第二轴线转动，即可改变截齿11中心线与倾斜平面211(即齿座安装面)间的夹角，使得仰角调节机构能够实现对截齿11仰角的调节。可见，该实施方式的仰角调节机构通过其第二调节部24相对于第二基准部23绕第二轴线转动即可实现对截齿11仰角的调节，结构简单，调节方便。

第二调节部24相对于第二基准部23的转动也可以通过连接轴在配合的连接孔中的转动来实现。基于此，在本发明中，第二基准部23和第二调节部24中的一个包括第二连接孔231且另一个包括与第二连接孔231配合的第二连接轴241，第二轴线为第二连接孔231和第二连接轴241中设置在第二基准部23上的一个的中心轴线，第二连接轴241与第二连接孔231绕第二轴线可相对转动地套接，以使第二调节部24绕着第二轴线可转动地安装于第二基准部23上，方便实现对截齿11仰角的调节。

进一步地，为了解决现有截割试验装置只能实现直线截割方式的问题，本发明的截割试验装置还可以包括安装基体3，该安装基体3具有平行于截齿11的钻进方向的第三轴线，角度调节机构2安装于该安装基体3上，且该安装基体3能够带动角度调节机构2绕着第三轴线转动。基于此，本发明的截割试验装置不仅能够实现对截齿11安装参数的调节，还可以模拟真实的旋转截割方式，实现与实际截割过程更一致地截割试验过程，为截割装置设计提供更为准确的数据支持。

下面结合图1-7所示的实施例来对本发明进行进一步地说明。

如图1所示，在该实施例中，截割试验装置包括安装基体3及安装于安装基体3上的角度调节机构2。

其中，角度调节机构2上用于安装包括截齿11和齿座12的截割组件1，并用于调节截齿1的转角和仰角，以对具有不同特性的煤岩所需的转角参数及仰角参数进行试验研究。在该实施例中，角度调节机构2包括截割安装面246、转角调节机构和仰角调节机构，其中，转角调节机构设置在安装基体3上，而仰角调节机构设置在转角调节机构上，截割安装面246设置于转角调节机构上，截割组件1安装于截割安装面246上，即在该实施例中，截割组件1安装于仰角调节机构上。

如图2所示，该实施例的转角调节机构包括第一基准部21、第一调节部22和转角定位结构，其中：第一基准部21设置于安装基体3上，实现转角调节机构在安装基体3上的安装；第一调节部22通过相对于第一基准部21转动能够对截齿11的转角进行调节；转角定位结构则用于在第一调节部22相对于第一基准部21转过所需角度时实现第一调节部22在第一基准部21上的定位，使得调节得到的截齿11转角能够保持不变直至下次转角调节，以便于对处于某一转角参数下的截割组件1进行截割试验研究。

第一基准部21用于确定截齿11倒角，为第一调节部22调节转角提供调节基准。具体地，如图3所示，在该实施例中，第一基准部21包括倾斜平面211以及第一连接孔212，其中：倾斜平面211相对于截齿11的钻进方向倾斜设置，且该倾斜平面211与截齿11钻进方向之间的夹角为截齿11倒角的余角，这样设置的倾斜平面211与截割头的回转母线平行，倾斜平面211相当于齿座安装面；第一连接孔212的中心轴线垂直于倾斜平面211，使得该第一连接孔212的中心轴线成为垂直于倾斜平面211(齿座安装面)的第一轴线，因此，由截齿倒角的定义可知，第一轴线与截齿11钻进方向(截割头回转中心线)之间的夹角即为截齿11的倒角，实现对截齿11倒角的确定，便于第一调节部22参照该第一连接孔212进行转动，实现对截齿11转角的调节。而且，由图3可知，该实施例的第一连接孔212，其贯穿倾斜平面211，即第一连接孔212具有位于倾斜平面211上的敞口，这样便于第一调节部22插入该第一连接孔212中，且便于实现第一调节部22在第一基准部21上的定位。

第一调节部22相对于第一基准部21绕第一轴线可转动地设置，以实现对截齿11转角的调节。具体地，如图3和图4所示，在该实施例中，第一调节部22包括第一连接轴221，该第一连接轴221与第一连接孔211绕第一轴线可相对转动地套接，从而第一连接轴221插入第一连接孔211中后能够在第一连接孔211中转动，进而实现第一调节部22相对于第一基准部21绕第一轴线的转动，改变截齿11的转角。

由于倾斜平面211相当于齿座安装面，因此，倾斜平面211和垂直于截割头回转中心线的平面的交线即为齿座安装面和垂直于截割头回转中心线的平面的交线，所以，倾斜平面211确定后，该交线的方向即能够确定；又由于截齿11中心线在截割安装面246上的投影线相当于截齿11中心线在齿座底面上的投影线，且第一轴线垂直于倾斜平面211，因此，第一调节部22带着安装于截割安装面246上的截割组件1一起绕第一轴线转动，即能够改变截齿11的中心线在截割安装面246(齿座底面)上的投影线与垂直于截割头回转中心线的平面和齿座安装面(倾斜平面211)交线之间的夹角大小，实现对截齿11转角的调节。

当然，在本发明的其他实施例中，也可以第一基准部21包括第一连接轴221而第一调节部22包括第一连接孔212，只要二者能够相互配合实现第一调节部22相对于第一基准部21绕第一轴线的转动即可。

转角定位结构用于实现第一调节部22在第一基准部21上的定位。该实施例的转角定位结构包括第一轴向定位结构和第一周向定位结构，其中：第一轴向定位结构用于在第一调节部22绕着第一轴线相对于第一基准部21转过所需角度时实现第一调节部22在第一基准部21上沿着第一连接孔212轴向(即第一轴线方向)的定位；第一周向定位结构用于在第一调节部22绕着第一轴线相对于第一基准部21转过所需角度时实现第一调节部22在第一基准部21上在第一连接孔212周向(即绕第一轴线的转动方向)上的定位。

通过设置第一轴向定位结构以及第一周向定位结构，当第一调节部22通过相对于第一基准部21绕第一轴线转过预定角度而调节得到所需截齿11转角时，可以利用第一轴向定位结构限制第一调节部22在第一轴线方向的位移，并利用第一周向定位结构限制第一调节部22在绕第一轴线的转动方向上的位移，实现第一调节部22在第一基准部21上的固定，使得调节得到的截齿11转角能够保持不变直至下次转角调节，保证该转角参数条件下的截割试验过程的稳定性。

如图3和图4所示，在该实施例中，第一轴向定位结构包括第一轴向定位孔213、第一轴向腰形孔223和第一轴向锁定件，其中：第一轴向定位孔213设置在第一基准部21上，第一轴向腰形孔223对应设置在第一调节部22上，第一轴向定位孔213和第一轴向腰形孔223的深度方向均沿着第一轴线的方向，且在绕第一轴线的转动方向上第一轴向腰形孔223具有大于第一轴向定位孔213的尺寸；第一轴向锁定件用于插入第一轴向定位孔213和第一轴向腰形孔223中。

由于第一轴向定位孔213和第一轴向腰形孔223的深度方向均沿着第一轴线的方向，因此，第一轴向锁定件插入第一轴向定位孔213和第一轴向腰形孔223中后，能够使得第一调节部22无法再沿着第一轴线移动，实现第一调节部22在第一基准部21上沿着第一轴线方向的定位。而且，由于在绕第一轴线的转动方向上第一轴向腰形孔223具有大于第一轴向定位孔213的尺寸，因此，在第一调节部22绕着第一轴线相对于第一基准部21转动过程中，即在第一调节部22对截齿11转角进行调节过程中，第一轴向腰形孔223能够始终与第一轴向定位孔213保持较好地对齐，从而能够在转角调定后方便地实现第一调节部22沿第一轴线方向的定位。

而且，为了实现对第一调节部22沿第一轴线方向更准确地定位，如图2-4所示，在该实施例中，第一调节部22还包括第一凸缘部222，该第一凸缘部222设置在第一连接轴221的端部，且当第一连接轴221插入第一连接孔212中时，该第一凸缘部222与倾斜平面211贴合。通过第一凸缘部222与倾斜平面221的贴合，可以进一步限制第一调节部22沿着第一轴线的位移，提高第一调节部22沿第一轴线方向的定位准确性。

具体地，由图3和图4可知，第一轴向定位孔213设置于倾斜平面211上，第一轴向腰形孔223对应设置于第一凸缘部222上。由于倾斜平面211与第一凸缘部222贴合，因此，将第一轴向定位孔213设置于倾斜平面211上，并将第一轴向腰形孔223设置于第一凸缘部222上，能够更方便地实现第一轴向定位孔213与第一轴向腰形孔223的对齐，更便于第一轴向锁定件插入其中实现第一调节部22沿第一轴线方向的定位。

更具体地，第一轴向定位孔213为圆形螺纹孔；第一轴向腰形孔223为与第一连接轴221的横截面同心设置的长圆弧形孔；第一轴向锁定件为第一螺栓251，其与第一轴向定位孔213及第一轴向腰形孔223配合。基于此，当第一连接轴221通过相对于第一连接孔212绕第一轴线旋转所需角度而调定截齿11转角后，将第一螺栓251依次插入彼此对齐的第一轴向腰形孔223和第一轴向定位孔213中，即可实现第一调节部22在第一基准部21上沿第一轴线方向的定位，结构简单，定位方便。并且，第一轴向腰形孔223采用长圆弧形孔，相对于采用长圆形孔等其他结构形式的情况，能够更好地适应第一连接轴221绕第一轴线的转动，从而能够更准确地保持所调定的截齿11转角直至下次调节。

如图3和图4所示，在该实施例中，第一轴向定位结构包括多个第一轴向定位孔213、多个第一轴向腰形孔223和多个第一螺栓251，第一轴向腰形孔223和第一螺栓251均与第一轴向定位孔213数量相同且均与第一轴向定位孔213一一对应设置，其中，各个第一轴向定位孔213沿着第一连接孔213的周向间隔均匀地分布于倾斜平面211上，各个第一轴向腰形孔223沿着第一连接轴221的周向间隔均匀地分布于第一凸缘部222上，这样可以实现对第一调节部22沿第一轴线方向更牢固且更准确的定位。

如图3和图4所示，在该实施例中，第一周向定位结构包括第一周向定位孔214、第一周向腰形孔224和第一周向锁定件，其中：第一周向定位孔214设置在第一基准部21上，第一周向腰形孔224对应设置在第一调节部22上，第一周向定位孔214和第一周向腰形孔224的深度方向均沿着第一连接孔212的径向(即既垂直于第一轴线，又垂直于绕第一轴线的转动方向)，且在第一连接孔212的周向(绕第一轴线的转动方向)上第一周向腰形孔224具有大于第一周向定位孔214的尺寸；第一周向锁定件用于插入第一周向定位孔214和第一周向腰形孔224中。

由于第一周向定位孔214和第一周向腰形孔224的深度方向均沿着第一连接孔212的径向，因此，第一周向锁定件插入第一周向定位孔214和第一周向腰形孔224中后，能够使得第一调节部22无法再沿着第一连接孔212的周向移动，实现第一调节部22在第一基准部21上沿着第一连接孔212周向的定位。而且，由于在第一连接孔212的周向方向上第一周向腰形孔224具有大于第一周向定位孔214的尺寸，因此，在第一调节部22绕着第一轴线相对于第一基准部21转动过程中，即在第一调节部22对截齿11转角进行调节过程中，第一周向腰形孔224能够始终与第一周向定位孔214保持较好地对齐，从而能够在转角调定后方便地实现第一调节部22沿第一连接孔212周向方向的定位。

具体地，由图3和图4可知，第一周向定位孔214设置于第一连接孔212的侧壁上，第一周向腰形孔224对应设置于第一连接轴221的侧壁上。这样更便于第一周向定位孔214与第一周向腰形孔224的对齐以及第一周向锁定件的插入定位。

更具体地，第一周向定位孔214为圆形螺纹孔；第一周向腰形孔224为与第一连接轴221的横截面同心的长圆弧形孔；第一周向锁定件为第二螺栓252，其与第一周向定位孔214及第一周向腰形孔224配合。基于此，当第一连接轴221通过相对于第一连接孔212绕第一轴线旋转所需角度而调定截齿11转角后，将第二螺栓252依次插入彼此对齐的第一周向定位孔214和第一周向腰形孔224中，即可方便地实现第一调节部22在第一基准部21上沿第一连接孔212周向方向的定位。并且，与第一轴向腰形孔223类似地，第一周向腰形孔224采用长圆弧形孔，能够更好地适应第一连接轴221绕第一轴线的转动，从而能够更准确地保持所调定的截齿11转角直至下次调节。

另外，为了降低第一周向定位结构在截齿11受到冲击时发生失效的风险，在该实施例中，第一周向腰形孔224设置为盲孔，且该第一周向腰形孔224设置为，其深度沿着第一连接轴221(即第一调节部22)在截齿11截割时所受切向力的作用下绕第一轴线转动方向的反方向逐渐减小。在截割过程中，尤其在受到冲击时，截齿11会受到侧向力、径向力和切向力，其中，切向力会使截割组件1带动第一连接轴221(第一调节部22)一起产生绕第一轴线向某一方向的转动趋势(该转动趋势的方向与切向力的方向一致，在图1-4中即为俯视时的顺时针方向)，，使得第一周向锁定件在第一周向腰形孔224中具有与第一连接轴221(第一调节部22)转向相反的运动趋势(在图1-4中即为俯视时的逆时针方向)，因此，该实施例将第一周向腰形孔224设置为深度沿着第一连接轴221(第一调节部21)在切向力作用下绕第一轴线转动方向的反方向逐渐减小，可以利用第一腰形孔224深度逐渐变浅的结构特点来限制受到冲击时第一周向锁定件在第一周向腰形孔224中的运动趋势，使得第一周向定位结构仍能起到较好的周向定位作用，防止在截齿11受到冲击时，第一周向定位结构定位失效，第一调节部22及截割组件1因受到切向力而发生旋转。

基于该实施例的转角调节结构，可以按照如下步骤实现对截齿11转角的调节：

(1)将第一连接轴221插入第一连接孔212中，并按照所需角度旋转第一连接轴221至所需位置，使截齿11转角被调节至待试验转角角度；

(2)然后，将第一螺栓251穿过第一轴向腰形孔223并拧入第一轴向定位孔213中锁死，限制第一调节部22沿第一轴线方向的移动，并将第二螺栓252拧入第一周向定位孔224并插入第一周向腰形孔224中锁死，限制第一调节部22在第一连接孔212周向的转动，使第一调节部22被固定于第一基准部21上，保持所调定的截齿11转角不变，进行截割试验，直至下次转角调节。

为了便于在上述转角调节过程中更方便地识别所调节的转角的大小，在该实施例中，转角调节机构还包括转角标示结构，该转角标示结构用于标示转角调节机构所调节的转角大小。通过设置转角标示结构，不仅可以清楚示出所调节转角的大小，方便调节，而且，还能够限制转角调节范围，使得转角调节机构能够在所需角度范围内进行更准确地转角调节，例如可以使转角调节机构的转角调节范围为±15°。转角调节机构调节截齿11转角在该±15°范围内变化，更符合实际截割试验需求。

具体地，结合图2、图4和图6可知，该实施例的转角标示结构包括设置在第一基准部21(具体为倾斜平面211)上的第一转角刻度部215以及设置在第一调节部22(具体为第一凸缘部222的侧壁)上的第二转角刻度部225，第一转角刻度部215和第二转角刻度部225中的刻度线均沿着绕第一轴线的转动方向设置。该实施例的第二转角刻度部225能够随着第一调节部22相对于第一基准部21的转动而相对于第一转角刻度部215转动，第一转角刻度部215和第二转角刻度部225分别相当于游标卡尺的主尺和游标，二者相互配合，能够实现更高精度的转角调节过程，例如可以使转角调节精度达到0.1°。转角调节机构对截齿11转角的调节精度设置为0.1°，更有助于截割试验装置更准确地对转角参数与实际截割需求进行匹配研究。

如图2-5所示，该实施例的仰角调节机构包括第二基准部23、第二调节部24和仰角定位结构，其中：第二基准部23设置于第一调节部22上，实现仰角调节机构在转角调节机构上的安装；截割安装面246设置在第二调节部24上，使得第二调节部24用于安装截割组件1，并且，第二调节部24能够通过相对于第二基准部23转动对截齿11的仰角进行调节；仰角定位结构则用于在第二调节部24相对于第二基准部23转过所需角度时实现第二调节部24在第二基准部23上的定位，使得调节得到的截齿11仰角能够保持不变直至下次仰角调节，以便于对处于某一仰角参数下的截割组件1进行截割试验研究。

第二基准部23用于为第二调节部24调节仰角提供调节基准。具体地，如图3和图4所示，在该实施例中，第二基准部23固定于第一调节部22的第一凸缘部222上，其包括第一平面、第二平面和第二连接孔231，其中：第一平面和第二平面沿着平行于倾斜平面211并垂直于第一轴线的方向相对设置，且沿着截齿11的钻进方向第一平面位于第二平面的上游，在图3中，第一平面即为第二基准部23的右平面，第二平面即为第二基准部23的左平面；第二连接孔231的中心轴线垂直于第一平面和第二平面，使得该第二连接孔231的中心轴线成为平行于倾斜平面211且垂直于第一轴线的第二轴线，便于第二调节部24参照该第二连接孔231进行转动，实现对截齿11仰角的调节。而且，由图3可知，该实施例的第二连接孔231，其贯穿第一平面和第二平面，这样便于第二调节部24插入该第二连接孔231中，且便于实现第二调节部24在第二基准部23上的定位。

第二调节部24相对于第二基准部23绕第二轴线可转动地设置，以实现对安装于其上的截割组件1的截齿11的仰角的调节。具体地，如图3和图5所示，在该实施例中，第二调节部24包括第二连接轴241，该第二连接轴241与第二连接孔231绕第二轴线可相对转动地套接，从而第二连接轴241插入第二连接孔231中后能够在第二连接孔231中转动，进而实现第二调节部24相对于第二基准部23绕第二轴线的转动，改变截齿11的仰角。

由于倾斜平面211相当于齿座安装面，且截齿12中心线与截割安装面246的相对角度保持不变，因此，第二调节部24带着安装于截割安装面246上的截割组件1一起绕着平行于倾斜平面211且垂直于第一轴线的第二轴线进行转动，即可改变截齿11中心线与倾斜平面211(即齿座安装面)间的夹角，使得仰角调节机构能够实现对截齿11仰角的调节。

由图1-3可知，在该实施例中，截割安装面246设置在第二连接轴241的侧壁上，并且，该截割安装面246平行于第二轴线。这样既方便截割安装面246及安装于截割安装面246上的截割组件1随着第一调节部22一起绕第一轴线转动实现对截齿11转角的调节，又方便截割安装面246及安装于截割安装面246上的截割组件1随着第二调节部24一起绕第二轴线转动实现对截齿11仰角的调节。

当然，截割安装面246并不局限于设置于第二连接轴241上，例如，当角度调节机构2只实现对截齿11转角的调节时，该截割安装面246也可以直接设置在第一调节部22上，只要截割安装面246与平行于倾斜平面211且垂直于第一轴线的轴线平行即可。并且，在本发明的其他实施例中，也可以第二基准部23包括第二连接轴241而第二调节部24包括第二连接孔231，只要二者能够相互配合实现第二调节部24相对于第二基准部23绕第二轴线的转动即可。

仰角定位结构用于实现第二调节部24在第二基准部23上的定位。该实施例的仰角定位结构包括第二轴向定位结构和第二周向定位结构，其中：第二轴向定位结构用于在第二调节部24绕着第二轴线相对于第二基准部23转过所需角度时实现第二调节部24在第二基准部23上沿着第二连接孔231轴向(即第二轴线方向)的定位；第二周向定位结构用于在第二调节部24绕着第二轴线相对于第二基准部23转过所需角度时实现第二调节部24在第二基准部23上在第二连接孔231周向(即绕第二轴线的转动方向)上的定位。

通过设置第二轴向定位结构以及第二周向定位结构，当第二调节部24通过相对于第二基准部23绕第二轴线转过预定角度而调节得到所需截齿11仰角时，可以利用第二轴向定位结构限制第二调节部24在第二轴线方向的位移，并利用第二周向定位结构限制第二调节部24在绕第二轴线的转动方向上的移位，实现第二调节部24在第二基准部23上的固定，使得调节得到的截齿11仰角能够保持不变直至下次仰角调节，保证某一仰角参数条件下的截割试验过程的稳定性。

如图3-5所示，在该实施例中，第二轴向定位结构包括第二轴向定位孔232、第二轴向腰形孔243和第二轴向锁定件，其中：第二轴向定位孔232设置在第二基准部23上，第二轴向腰形孔243对应设置在第二调节部24上，第二轴向定位孔232和第二轴向腰形孔243的深度方向均沿着第二轴线的方向，且在绕第二轴线的转动方向上第二轴向腰形孔243具有大于第二轴向定位孔232的尺寸；第二轴向锁定件用于插入第二轴向定位孔232和第二轴向腰形孔243中。

由于第二轴向定位孔232和第二轴向腰形孔243的深度方向均沿着第二轴线的方向，因此，第二轴向锁定件插入第二轴向定位孔232和第二轴向腰形孔243中后，能够使得第二调节部24无法再沿着第二轴线移动，实现第二调节部24在第二基准部23上沿着第二轴线方向的定位。而且，由于在绕第二轴线的转动方向上第二轴向腰形孔243具有大于第二轴向定位孔232的尺寸，因此，在第二调节部24绕着第二轴线相对于第二基准部23转动过程中，即在第二调节部24对截齿11仰角进行调节过程中，第二轴向腰形孔243能够始终与第二轴向定位孔232保持较好地对齐，从而能够在仰角调定后方便地实现第二调节部24沿第二轴线方向的定位。

而且，为了实现对第二调节部24沿第二轴线方向更准确地定位，如图2-5所示，在该实施例中，第二调节部24还包括第二凸缘部242，该第二凸缘部242设置在第二连接轴241的端部，且当第二连接轴241插入第二连接孔231中时，该第二凸缘部242与第一平面贴合。通过第二凸缘部242与第一平面的贴合，可以进一步限制第二调节部24沿着第二轴线的位移，提高第二调节部24沿第二轴线方向的定位准确性。

具体地，由图2-5可知，第二轴向定位孔232设置于第一平面上，第二轴向腰形孔243对应设置于第二凸缘部242上。由于第一平面与第二凸缘部242贴合，因此，将第二轴向定位孔232设置于第一平面211上，并将第二轴向腰形孔243设置于第二凸缘部242上，能够更方便地实现第二轴向定位孔232与第二轴向腰形孔243的对齐，更便于第二轴向锁定件插入其中实现第二调节部24沿第二轴线方向的定位。

更具体地，第二轴向定位孔232为圆形螺纹孔；第二轴向腰形孔243为与第二连接轴241的横截面同心设置的长圆弧形孔；第二轴向锁定件为第三螺栓253，其与第二轴向定位孔232及第二轴向腰形孔243配合。基于此，当第二连接轴241通过相对于第二连接孔231绕第二轴线旋转所需角度而调定截齿11仰角后，将第三螺栓253依次插入彼此对齐的第二轴向腰形孔243和第二轴向定位孔232中，即可实现第二调节部24在第二基准部23上沿第二轴线方向的定位，结构简单，定位方便。并且，第二轴向腰形孔243采用长圆弧形孔，相对于采用长圆形孔等其他结构形式的情况，能够更好地适应第二连接轴241绕第二轴线的转动，从而能够更准确地保持所调定的截齿11仰角直至下次调节。

如图4和图5所示，在该实施例中，第二轴向定位结构包括多个第二轴向定位孔232、多个第二轴向腰形孔243和多个第三螺栓253，第二轴向腰形孔243和第三螺栓253均与第二轴向定位孔232数量相同且均与第二轴向定位孔232一一对应设置，其中，各个第二轴向定位孔232沿着第一连接孔213的周向间隔均匀地分布于第一平面上，各个第二轴向腰形孔243沿着第二连接轴241的周向间隔均匀地分布于第二凸缘部242上，这样可以实现对第二调节部24沿第二轴线方向更牢固且更准确的定位。

如图2、图3和图5所示，在该实施例中，第二周向定位结构包括第二周向定位孔233、第二周向腰形孔244和第二周向锁定件，其中：第二周向定位孔233设置在第二基准部23上，第二周向腰形孔244对应设置在第二调节部24上，第二周向定位孔233和第二周向腰形孔244的深度方向均沿着第二连接孔231的径向(即既垂直于第二轴线，又垂直于绕第二轴线的转动方向)，且在第二连接孔231的周向(绕第二轴线的转动方向)上第二周向腰形孔244具有大于第二周向定位孔233的尺寸；第二周向锁定件用于插入第二周向定位孔233和第二周向腰形孔244中。

由于第二周向定位孔233和第二周向腰形孔244的深度方向均沿着第二连接孔231的径向，因此，第二周向锁定件插入第二周向定位孔233和第二周向腰形孔244中后，能够使得第二调节部24无法再沿着第二连接孔231的周向移动，实现第二调节部24在第二基准部23上沿着第二连接孔231周向的定位。而且，由于在第二连接孔231的周向方向上第二周向腰形孔244具有大于第二周向定位孔233的尺寸，因此，在第二调节部24绕着第二轴线相对于第二基准部23转动过程中，即在第二调节部24对截齿11仰角进行调节过程中，第二周向腰形孔244能够始终与第二周向定位孔233保持较好地对齐，从而能够在仰角调定后方便地实现第二调节部24沿第二连接孔231周向方向的定位。

具体地，由图4和图5可知，第二周向定位孔233设置于第二连接孔231的侧壁上，第二周向腰形孔244对应设置于第二连接轴241的侧壁上。这样更便于第二周向定位孔233与第二周向腰形孔244的对齐以及第二周向锁定件的插入定位。

更具体地，第二周向定位孔233为圆形螺纹孔；第二周向腰形孔244为与第二连接轴241的横截面同心的长圆弧形孔；第二周向锁定件为第四螺栓254，其与第二周向定位孔233及第二周向腰形孔244配合。基于此，当第二连接轴241通过相对于第二连接孔231绕第二轴线旋转所需角度而调定截齿11仰角后，将第四螺栓254依次插入彼此对齐的第二周向定位孔233和第二周向腰形孔244中，即可方便地实现第二调节部24在第二基准部23上沿第二连接孔231周向方向的定位。并且，与第二轴向腰形孔243类似地，第二周向腰形孔244采用长圆弧形孔，能够更好地适应第二连接轴241绕第二轴线的转动，从而能够更准确地保持所调定的截齿11仰角直至下次调节。

另外，为了降低第二周向定位结构在截齿11受到冲击时发生失效的风险，在该实施例中，第二周向腰形孔244设置为盲孔，且该第二周向腰形孔244设置为，其深度沿着第二连接轴241(即第二调节部24)在截齿11截割时所受切向力的作用下绕第二轴线转动方向的反方向逐渐减小。如前所述，在受到冲击时，截齿11所受到的切向力会使截割组件1带动第二连接轴241(第二调节部24)一起产生绕第二轴线向某一方向的转动趋势(该转动趋势的方向与切向力的方向一致，在图5中即为俯视时的顺时针方向)，使得第二周向锁定件在第二周向腰形孔244中具有与第二连接轴241(第二调节部24)转向相反的运动趋势(在图5中即为俯视时的逆时针方向)，因此，该实施例将第二周向腰形孔244设置为深度沿着第二连接轴241(第二调节部24)在切向力作用下绕第二轴线转动方向的反方向逐渐减小，可以利用第一腰形孔224深度逐渐变浅的结构特点来限制受到冲击时第二周向锁定件在第二周向腰形孔244中的运动趋势，使得第二周向定位结构仍能起到较好的周向定位作用，防止在截齿11受到冲击时，第二周向定位结构定位失效，第二调节部24及截割组件1因受到切向力而发生旋转。

基于该实施例的仰角调节结构，可以按照如下步骤实现对截齿11仰角的调节：

(1)将第二连接轴241插入第二连接孔231中，并按照所需角度旋转第二连接轴241至所需位置，使截齿11仰角被调节至待试验仰角角度；

(2)然后，将第三螺栓253穿过第二轴向腰形孔243并拧入第二轴向定位孔232中锁死，限制第二调节部24沿第二轴线方向的移动，并将第四螺栓254拧入第一周向定位孔224并插入第二周向腰形孔244中锁死，限制第二调节部24在第二连接孔231周向的转动，使第二调节部24被固定于第二基准部23上，保持所调定的截齿11仰角不变，进行截割试验，直至下次仰角调节。

为了便于在上述仰角调节过程中更方便地识别所调节的仰角的大小，在该实施例中，仰角调节机构还包括仰角标示结构，该仰角标示结构用于标示仰角调节机构所调节的仰角大小。通过设置仰角标示结构，不仅可以清楚示出所调节仰角的大小，方便调节，而且，还能够限制仰角调节范围，使得仰角调节机构能够在所需角度范围内进行更准确地仰角调节，例如可以使仰角调节机构的仰角调节范围为40-65°。仰角调节机构调节截齿11仰角在40-65°该范围内变化，更符合实际截割试验需求。

具体地，结合图2、图4和图5可知，该实施例的仰角标示结构包括设置在第二基准部23(具体为第一平面)上的第一仰角刻度部234以及设置在第二调节部24(具体为第二凸缘部242的侧壁)上的第二仰角刻度部245，第一仰角刻度部234和第二仰角刻度部245中的刻度线均沿着绕第二轴线的转动方向设置。该实施例的第二仰角刻度部245能够随着第二调节部24相对于第二基准部23的转动而相对于第一仰角刻度部234转动，第一仰角刻度部234和第二仰角刻度部245分别相当于游标卡尺的主尺和游标，二者相互配合，能够实现更高精度的仰角调节过程，例如可以使仰角调节精度达到0.1°。仰角调节机构对截齿11仰角的调节精度设置为0.1°，更有助于截割试验装置更准确地对仰角参数与实际截割需求进行匹配研究。

安装基体3用于承载角度调节机构2，并用于带动角度调节机构2旋转。由于截割组件1安装于角度调节机构2上，因此，安装基体3可以通过带动角度调节机构2旋转而带动截割组件1旋转，实现旋转截割试验方式，更准确地模拟实际截割过程，获得更准确的试验数据。

结合图1和图7可知，该实施例的安装基体3包括机架31和转动机构，机架31支承在转动机构下方，为转动机构提供支撑；转动机构安装于机架31上，其具有平行于截齿11钻进方向的第三轴线，且转动机构能够绕第三轴线相对于机架31转动，角度调节机构2安装于转动机构上，从而当转动机构绕第三轴线转动时，能够带动角度调节机构2及安装于角度调节机构2上的截割组件1一起绕第三轴线转动。由于第三轴线平行于截齿11的钻进方向，因此，第三轴线相当于截割头体的回转中心线，所以，转动机构带动角度调节机构2及安装于角度调节机构2上的截割组件1一起绕第三轴线转动，即可模式实际的旋转截割方式。

具体地，转动机构包括传动轴32和旋转头体36，其中：传动轴32的中心轴线与截齿11的钻进方向平行，其绕自身的中心轴线可转动地支承于支架31上，旋转头体36沿着截齿11的钻进方向设置于传动轴32的末端，其中心轴线与传动轴32的中心轴线共线，即旋转头体36的中心轴线也与截齿11的钻进方向平行，使得传动轴32和旋转头体36的中心轴线即为前述第三轴线；并且，角度调节机构2安装于旋转头体36上。基于此，当传动轴32在动力机构(例如电机)的驱动下绕第三轴线转动时，其能够带动旋转头体36及安装于其上的截割组件1绕第三轴线转动，实现旋转截割试验方式。

该实施例将旋转头体36沿着截齿11的钻进方向设置于传动轴32的末端，其好处在于，可以减少在截割试验过程中截割试验装置对截割组件1的干涉，有利于使截齿11相对于截割试验装置在轴向和周向均首先入岩，再配合试验台车不同的钻进方向，就能够方便地实现对钻进和横摆两种作业状态的模拟，对与钻进和横摆两种作业状态分别匹配的截齿11安装参数进行试验研究。

更具体地，该实施例通过在传动轴32与支架31之间设置支承轴承来实现传动轴32与支架31之间的可转动连接。其中，支承轴承可以采用圆锥滚子轴承34，这样不仅能够实现传动轴32与支架31之间的可转动连接，还能利用圆锥滚子轴承34抵消截齿11在试验过程中所受的侧向力，实现截割试验装置更稳定、可靠地运转。

另外，该实施例的旋转头体36与传动轴32之间的动力连接通过设置平键33实现。平键33可以将传动轴32的转动传递至旋转头体36，使得旋转头体36能够随着传动轴32一起绕第三轴线转动。

而且，为了更好地限制传动轴32及旋转头体36沿着第三轴线方向的位移，由图7可知，在该实施例中，安装基体3还包括第一挡板351、第二挡板352、第三挡板353以及第五螺栓37，其中：第一挡板351和第二挡板352分别设置于传动轴32沿着第三轴线的两端，用于限制传动轴32沿着第三轴线方向的位移；第三挡板353设置于旋转轴体36的远离传动轴32的一端，其与第五螺栓37及第二挡板352一起，共同限制旋转头体36沿第三轴线方向的位移。

可见，该实施例的截割试验装置既能够实现对截齿1转角和仰角的调节，又能够实现旋转截割试验方式，试验准确性更高，更有利于改善截割装置的截割性能，从而可以提高截割装置的截割效率，降低截齿失效风险。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，第一轴向定位孔213和第一轴向腰形孔223的设置位置可以互换，即第一轴向定位孔213可以设置在第一调节部22上而第一轴向腰形孔223设置在第一基准部21上；类似地，第一周向定位孔214和第一周向腰形孔224的设置位置、第二轴向定位孔232和第二轴向腰形孔243的设置位置、以及第二周向定位孔233和第二周向定位孔244的设置为均可以互换，这些变型也在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种截割试验装置，其特征在于，包括角度调节机构(2)，所述角度调节机构(2)上用于安装具有截齿(11)以及齿座(12)的截割组件(1)，且所述角度调节机构(2)能够调节安装于其上的所述截齿(11)的转角和仰角中的至少一个；

所述角度调节机构(2)包括转角调节机构，所述转角调节机构用于调节所述截齿(11)的转角；和/或，所述角度调节机构(2)包括仰角调节机构，所述仰角调节机构用于调节所述截齿(11)的仰角；

所述角度调节机构(2)包括截割安装面(246)和转角调节机构，所述截割安装面(246)用于与所述齿座(12)底面配合实现所述截割组件(1)在所述角度调节机构(2)上的安装，所述转角调节机构包括第一基准部(21)和第一调节部(22)，其中：所述第一基准部(21)具有倾斜平面(211)和第一轴线，所述倾斜平面(211)相对于所述截齿(11)的钻进方向倾斜设置且所述倾斜平面(211)与所述截齿(11)钻进方向间的夹角为所述截齿(11)倒角的余角，所述第一轴线垂直于所述倾斜平面(211)；所述第一调节部(22)绕着所述第一轴线可转动地安装于所述第一基准部(21)上，且所述截割安装面(246)能够随着所述第一调节部(22)一起相对于所述第一基准部(21)绕着所述第一轴线转动，以使所述第一调节部(22)能够通过相对于所述第一基准部(21)绕着所述第一轴线转动来调节所述截齿(11)的转角。

2.根据权利要求1所述的截割试验装置，其特征在于，所述转角调节机构还包括转角定位结构，所述转角定位结构用于在所述第一调节部(22)绕着所述第一轴线相对于第一基准部(21)转过所需角度时实现所述第一调节部(22)在所述第一基准部(21)上的定位。

3.根据权利要求2所述的截割试验装置，其特征在于，所述转角定位结构包括第一轴向定位结构，所述第一轴向定位结构用于在所述第一调节部(22)绕着所述第一轴线相对于第一基准部(21)转过所需角度时实现所述第一调节部(22)在所述第一基准部(21)上沿着所述第一轴线方向的定位；和/或，所述转角定位结构包括第一周向定位结构，所述第一周向定位结构用于在所述第一调节部(22)绕着所述第一轴线相对于第一基准部(21)转过所需角度时实现所述第一调节部(22)在所述第一基准部(21)上在绕所述第一轴线的转动方向上的定位。

4.根据权利要求3所述的截割试验装置，其特征在于，

所述第一轴向定位结构包括第一轴向定位孔(213)、第一轴向腰形孔(223)和第一轴向锁定件，所述第一轴向定位孔(213)和所述第一轴向腰形孔(223)中的一个设置在所述第一基准部(21)上且另一个对应设置在所述第一调节部(22)上，所述第一轴向定位孔(213)和所述第一轴向腰形孔(223)的深度方向均沿着所述第一轴线的方向，且在绕所述第一轴线的转动方向上所述第一轴向腰形孔(223)具有大于所述第一轴向定位孔(213)的尺寸，所述第一锁定件插入所述第一轴向定位孔(213)和所述第一轴向腰形孔(223)中能够实现所述第一调节部(22)在所述第一基准部(21)上沿着所述第一轴线方向的定位；和/或，

所述第一周向定位结构包括第一周向定位孔(214)、第一周向腰形孔(224)和第一周向锁定件，所述第一周向定位孔(214)和所述第一周向腰形孔(224)中的一个设置在所述第一基准部(21)上且另一个对应设置在所述第一调节部(22)上，所述第一周向定位孔(214)和所述第一周向腰形孔(224)的深度方向均垂直于所述第一轴线以及绕所述第一轴线的转动方向，且在绕所述第一轴线的转动方向上所述第一周向腰形孔(224)具有大于所述第一周向定位孔(214)的尺寸，所述第一周向锁定件插入所述第一周向定位孔(214)和所述第一周向腰形孔(224)中能够实现所述第一调节部(22)在所述第一基准部(21)上在绕所述第一轴线的转动方向上的定位。

5.根据权利要求4所述的截割试验装置，其特征在于，所述第一周向腰形孔(224)为盲孔，且沿着所述第一调节部(22)在所述截齿(11)截割时所受切向力的作用下绕第一轴线转动方向的反方向，所述第一周向腰形孔(224)的深度逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的截割试验装置，其特征在于，所述转角调节机构还包括转角标示结构，所述转角标示结构用于标示所述转角调节机构所调节的转角大小。

7.根据权利要求1-6任一所述的截割试验装置，其特征在于，所述第一基准部(21)和所述第一调节部(22)中的一个包括第一连接孔(212)且另一个包括与所述第一连接孔(212)配合的第一连接轴(221)，所述第一轴线为所述第一连接孔(212)和所述第一连接轴(221)中设置在所述第一基准部(21)上的一个的中心轴线，所述第一连接轴(221)与所述第一连接孔(212)绕所述第一轴线可相对转动地套接，以使所述第一调节部(22)绕着所述第一轴线可转动地安装于所述第一基准部(21)上。

8.根据权利要求7所述的截割试验装置，其特征在于，所述第一基准部(21)包括所述第一连接孔(212)，所述第一调节部(22)包括所述第一连接轴(221)，且所述第一调节部(22)还包括设置在所述第一连接轴(221)端部的第一凸缘部(222)，所述第一连接孔(212)贯穿所述倾斜平面(211)，所述第一连接轴(221)插入所述第一连接孔(212)中且所述第一凸缘部(222)与所述倾斜平面(211)贴合。

9.根据权利要求8所述的截割试验装置，其特征在于，所述转角定位结构包括第一轴向定位结构，所述第一轴向定位结构的第一轴向定位孔(213)设置在所述倾斜平面(211)上，所述第一轴向定位结构的第一轴向腰形孔(223)对应设置在所述第一凸缘部(222)上；和/或，所述转角定位结构包括第一周向定位结构，所述第一周向定位结构的第一周向定位孔(214)设置在所述第一连接孔(212)的侧壁上，所述第一周向定位结构的第一周向腰形孔(224)对应设置在所述第一连接轴(221)的侧壁上。

10.根据权利要求1所述的截割试验装置，其特征在于，所述转角调节机构调节所述截齿(11)的转角在±15°范围内变化；和/或，所述转角调节机构对所述截齿(11)转角的调节精度为0.1°。

11.根据权利要求1所述的截割试验装置，其特征在于，所述角度调节机构(2)还包括仰角调节机构，所述转角调节机构包括第二基准部(23)和第二调节部(24)，其中：所述第二基准部(23)设置于所述第一调节部(22)上，所述第二基准部(23)具有平行于所述倾斜平面(211)且垂直于所述第一轴线的第二轴线；所述第二调节部(24)绕着所述第二轴线可转动地安装于所述第二基准部(23)上，所述截割安装面(246)设置在所述第二调节部(24)上并能够随着所述第二调节部(24)一起相对于所述第二基准部(23)绕着所述第二轴线转动，以使所述第二调节部(24)能够通过绕着所述第二轴线相对于所述第二基准部(23)转动来调节所述截齿(11)的仰角。

12.根据权利要求11所述的截割试验装置，其特征在于，所述仰角调节机构还包括仰角定位结构，所述仰角定位结构用于在所述第二调节部(24)绕着所述第二轴线相对于第二基准部(23)转过所需角度时实现所述第二调节部(24)在所述第二基准部(23)上的定位。

13.根据权利要求12所述的截割试验装置，其特征在于，所述仰角定位结构包括第二轴向定位结构，所述第二轴向定位结构用于在所述第二调节部(24)绕着所述第二轴线相对于第二基准部(23)转过所需角度时实现所述第二调节部(24)在所述第二基准部(23)上沿着所述第二轴线方向的定位；和/或，所述仰角定位结构包括第二周向定位结构，所述第二周向定位结构用于在所述第二调节部(24)绕着所述第二轴线相对于第二基准部(23)转过所需角度时实现所述第二调节部(24)在所述第二基准部(23)上在绕所述第二轴线的转动方向上的定位。

14.根据权利要求13所述的截割试验装置，其特征在于，

所述第二轴向定位结构包括第二轴向定位孔(232)、第二轴向腰形孔(243)和第二轴向锁定件，所述第二轴向定位孔(232)和所述第二轴向腰形孔(243)中的一个设置在所述第二基准部(23)上且另一个对应设置在所述第二调节部(24)上，所述第二轴向定位孔(232)和所述第二轴向腰形孔(243)的深度方向沿着所述第二轴线的方向，且在绕所述第二轴线的转动方向上所述第二轴向腰形孔(243)具有大于所述第二轴向定位孔(232)的尺寸，所述第二锁定件插入所述第二轴向定位孔(232)和所述第二轴向腰形孔(243)中能够实现所述第二调节部(24)在所述第二基准部(23)上沿着所述第二轴线方向的定位；和/或，

所述第二周向定位结构包括第二周向定位孔(233)、第二周向腰形孔(244)和第二周向锁定件，所述第二周向定位孔(233)和所述第二周向腰形孔(244)中的一个设置在所述第二基准部(23)上且另一个对应设置在所述第二调节部(24)上，所述第二轴向定位孔(232)和所述第二轴向腰形孔(243)的深度方向均垂直于所述第二轴线的方向以及绕所述第二轴线的转动方向，且在绕所述第二轴线的转动方向上所述第二周向腰形孔(244)具有大于所述第二周向定位孔(233)的尺寸，所述第二周向锁定件插入所述第二周向定位孔(233)和所述第二周向腰形孔(244)中能够实现所述第二调节部(24)在所述第二基准部(23)上在绕所述第二轴线的转动方向上的定位。

15.根据权利要求14所述的截割试验装置，其特征在于，所述第二周向腰形孔(244)为盲孔，且沿着所述第二调节部(24)在所述截齿(11)截割时所受切向力的作用下绕第二轴线转动方向的反方向，所述第二周向腰形孔(244)的深度逐渐减小。

16.根据权利要求11所述的截割试验装置，其特征在于，所述仰角调节机构还包括仰角标示结构，所述仰角标示结构用于标示所述仰角调节机构所调节的仰角大小。

17.根据权利要求11-16任一所述的截割试验装置，其特征在于，所述第二基准部(23)和所述第二调节部(24)中的一个包括第二连接孔(231)且另一个包括与所述第二连接孔(231)配合的第二连接轴(241)，第二轴线为所述第二连接孔(231)和所述第二连接轴(241)中设置在所述第二基准部(23)上的一个的中心轴线，所述第二连接轴(241)与所述第二连接孔(231)绕所述第二轴线可相对转动地套接，以使所述第二调节部(24)绕着所述第二轴线可转动地安装于所述第二基准部(23)上。

18.根据权利要求17所述的截割试验装置，其特征在于，所述第二基准部(23)包括所述第二连接孔(231)，所述第二调节部(24)包括所述第二连接轴(241)，且所述第二调节部(24)还包括设置在所述第二连接轴(241)端部的第二凸缘部(242)，所述第二连接孔(231)贯穿所述第二基准部(23)的相对的第一平面和第二平面，所述第二连接轴(241)用于安装所述截齿(11)，所述第二连接轴(241)插入所述第二连接孔(231)中且所述第二凸缘部(242)与所述第一平面贴合。

19.根据权利要求18所述的截割试验装置，其特征在于，所述仰角定位结构包括第二轴向定位结构，所述第二轴向定位结构的第二轴向定位孔(232)设置在所述第一平面上，所述第二轴向定位结构的第二轴向腰形孔(243)设置在所述第二凸缘部(242)上；和/或，所述仰角定位结构包括第二周向定位结构，所述第二周向定位结构的第二周向定位孔(233)设置在所述第二连接孔(231)的侧壁上，所述第二周向定位结构的第二周向腰形孔(244)对应设置在所述第二连接轴(241)的侧壁上。

20.根据权利要求1所述的截割试验装置，其特征在于，所述仰角调节机构调节所述截齿(11)的仰角在40-65°范围内变化；和/或，所述仰角调节机构对所述截齿(11)仰角的调节精度为0.1°。

21.根据权利要求1所述的截割试验装置，其特征在于，所述截割安装面(246)与平行于所述倾斜平面(211)且垂直于所述第一轴线的轴线平行。

22.根据权利要求1所述的截割试验装置，其特征在于，所述截割试验装置还包括安装基体(3)，所述安装基体(3)具有平行于所述截齿(11)的钻进方向的第三轴线，所述角度调节机构(2)安装于所述安装基体(3)上，且所述安装基体(3)能够带动所述角度调节机构(2)绕着所述第三轴线转动。

23.根据权利要求22所述的截割试验装置，其特征在于，所述安装基体(3)包括彼此动力连接的旋转头体(36)和传动轴(32)，所述第三轴线为所述旋转头体(36)的中心轴线，所述角度调节机构(2)安装于所述旋转头体(36)上并能在所述传动轴(32)的带动下随着所述旋转头体(36)一起绕着所述第三轴线转动；沿着所述截齿(11)的钻进方向，所述旋转头体(36)安装于所述传动轴(32)的末端。