CN109098729A - 一种中心双刃盘形滚刀测力结构 - Google Patents

一种中心双刃盘形滚刀测力结构 Download PDF

Info

Publication number
CN109098729A
CN109098729A CN201811167553.0A CN201811167553A CN109098729A CN 109098729 A CN109098729 A CN 109098729A CN 201811167553 A CN201811167553 A CN 201811167553A CN 109098729 A CN109098729 A CN 109098729A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dynamometry
cutter
cushion block
center
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811167553.0A
Other languages
English (en)
Inventor
杨延栋
洪开荣
陈馈
孙振川
刘俊成
李凤远
周建军
张兵
宁向可
赵海雷
宋法亮
李增
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG
China State Railway Group Co Ltd
State Key Laboratory of Shield Machine and Boring Technology
China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG
Original Assignee
China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG
State Key Laboratory of Shield Machine and Boring Technology
China Railway Corp
China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG, State Key Laboratory of Shield Machine and Boring Technology, China Railway Corp, China Railway Tunnel Group Co Ltd CRTG filed Critical China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG
Priority to CN201811167553.0A priority Critical patent/CN109098729A/zh
Publication of CN109098729A publication Critical patent/CN109098729A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/11—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/11—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E21D9/112—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0061—Force sensors associated with industrial machines or actuators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

一种中心双刃盘形滚刀测力结构，包括中心双刃滚刀（1）、刀轴座（2），测力垫块（6），埋入式应变计（7），拉紧块（8），条形凸出部（10），凹槽部（11）。通过条形凸出部（10）和凹槽部（11）的相互配合紧固了拉紧块（8）和测力垫块（6），通过设置6个测力垫块（6），可以对本中心双刃盘形滚刀进行稳定的测力，并且结构简单，安装拆卸方便。

Description

一种中心双刃盘形滚刀测力结构
技术领域
本发明涉及隧道掘进设备技术领域，具体涉及一种中心双刃盘形滚刀测力结构。
背景技术
全断面隧道掘进机（TBM）是隧道开挖的先进工程装备，盘形滚刀是全断面隧道掘进机开挖岩石地层的重要工具。然而，全断面岩石掘进机工作时刀盘上的多把滚刀同时受力，多把滚刀在整个刀盘上受力的分布情况不明，单把滚刀的受力情况不明，严重制约了滚刀的正常使用和全断面隧道掘进机的载荷控制。现有全断面隧道掘进机仅能获取整个刀盘的受力，无法获取刀盘上每把滚刀的受力。因此，需要对单把滚刀的受力状况进行采样分析以获得准确的滚刀破岩参数。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于岩石掘进机结构简单、安装方便且稳定耐用的单把盘形滚刀测力结构。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种中心双刃盘形滚刀测力结构，包括埋入式应变计、测力垫块、拉紧块、拉紧螺栓、中心双刃滚刀、刀轴座、刀座、刀盘、紧固螺钉。
所述的埋入式应变计被放入测力垫块的小孔内，并封胶固化，测力垫块底面开细槽，用于引线引出。
所述中心双刃滚刀通过刀轴座安装固定，刀座通过刀盘紧固螺栓安装固定在刀盘内，两个滚刀的刀刃中间部分设置一个刀轴座，两个滚刀刀刃的两侧分别设置一个刀轴座，靠近滚刀外缘刀轴座的侧下方安装有六个测力垫块，在双刃刀刀刃的外缘两侧呈对称布置，每侧设置三个测力垫块，双刃刀两侧各设置一个测力垫块，双刃刀中间设置一个测力垫块，即三个刀轴座的两端分别设置有对称的测力垫块。在滚刀轴座的下部，每两个对称的测力垫块下部设置一个拉紧块，拉紧块为上部凸出的块状，凸出部分的两边为倾斜的截面，在倾斜的截面上沿着倾斜截面方向设置条形凸出部，同时在每个测力垫块的侧面设置于条形凸出部相互配合的凹槽部，通过条形凸出部和凹槽部的配合将测力垫块和垃圾块固定。双刃刀中间设置的测力垫块在水平方向上的厚度要大于双刃刀两侧测力垫块的厚度。每个测力垫块的底部植入埋入式应变计，通过应变计与测力垫块的压力标定受力从而测量出破岩的垂直力
本发明的一种盘形滚刀测力结构的测力方法如下：
中心双刃盘形滚刀转动并向前推进，开始切割岩石，中心双刃盘形滚刀所受的破岩阻力通过刀刃传递到刀轴座，每把中心双刃滚刀共有3个刀轴座，每个刀轴座把力传递给其两端的2块测力垫块，导致测力垫块及内置的应变计垂直于接触斜面发生压缩变形，测力垫块事前通过压力机标定受力与变形的对应关系，由此根据应变计测出受力。由于每把中心双刃滚刀安装6个内置应变计的测力垫块，中心双刃滚刀所受到的破岩的垂直力为6个应变计所测力之和在垂直方向上的分力之和。拉紧块上部的倾斜截面通过条形凸出部与测力垫块侧面的凹槽部相配合，使得拉紧块顶紧测力压块，并且拉紧块通过拉紧块紧固螺栓与刀轴座连接。刀座与刀盘通过刀盘紧固螺栓固定，刀盘为刀座提供反力。
本发明技术效果：
本发明技术方案通过合理的设计将应变计植入测力垫块，同时通过拉紧块上的条形凸出部与测力垫块侧面的凹槽部相互配合固定了测力垫块和拉紧块，由此使得中心双刃盘形滚刀测力结构既能安装和拆卸方便，又能提供稳定的测力方式。
附图说明
图1是本发明一种盘形滚刀测力结构示意图；
图2是双刃中心滚刀安装结构图；
图3是植入应变计的测力垫块示意图；
图4是拉紧块结构示意图。
图中：1中心双刃滚刀，2刀轴座，3 刀盘，4 刀盘紧固螺栓，5 刀座，6 测力垫块，7埋入式应变计，8拉紧块，9拉紧块紧固螺栓，10条形凸出部，11 凹槽部。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
如图1所示，所述中心双刃滚刀（1）通过刀轴座（2）安装固定，刀座（5）通过刀盘紧固螺栓（4）安装固定在刀盘（3）内，两个滚刀的刀刃中间部分设置一个刀轴座（5），两个滚刀刀刃的两侧分别设置一个刀轴座（5），即共有三个刀轴座（5），靠近滚刀外缘刀轴座（5）的侧下方安装有六个测力垫块（6），在双刃刀刀刃的外缘两侧呈对称布置，每侧设置三个测力垫块（6），双刃刀两侧各设置一个测力垫块（6），双刃刀中间设置一个测力垫块（6），即三个刀轴座（5）的两端分别设置有对称的测力垫块（6）。如图3、4所示，在刀轴座（5）的下部，每两个对称的测力垫块（6）下部设置一个拉紧块（8），拉紧块（8）为上部凸出的块状，凸出部分的两边为倾斜的截面，在倾斜的截面上沿着倾斜截面方向设置条形凸出部（10），同时在每个测力垫块（6）的侧面设置与条形凸出部相互配合的凹槽部（11），通过条形凸出部（10）和凹槽部（11）的配合将测力垫块（6）和垃圾块（8）固定。
如图2所示，双刃刀中间设置的测力垫块在水平方向上的厚度要大于双刃刀两侧测力垫块的厚度。每个测力垫块的底部植入埋入式应变计，通过应变计与测力垫块的压力标定受力从而测量出破岩的垂直力
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种中心双刃盘形滚刀测力结构，包括中心双刃滚刀（1）、刀轴座（2）、刀盘（3）、测力垫块（6）、拉紧块（8）；其特征在于，所述中心双刃滚刀（1）通过刀轴座（2）安装固定，刀座（5）通过刀盘紧固螺栓（4）安装固定在刀盘（3）内，两个滚刀的刀刃中间部分设置一个刀轴座（5），两个滚刀刀刃的两侧分别设置一个刀轴座（5），即共有三个刀轴座（5），靠近滚刀外缘刀轴座（5）的侧下方安装有六个测力垫块（6），在双刃刀刀刃的外缘两侧呈对称布置，每侧设置三个测力垫块（6），双刃刀两侧各设置一个测力垫块（6），双刃刀中间设置一个测力垫块（6），即三个刀轴座（5）的两端分别设置有对称的测力垫块（6）。
2.如权利要求1所述的中心双刃盘形滚刀测力结构，其特征在于，在刀轴座（5）的下部，每两个对称的测力垫块（6）下部设置一个拉紧块（8）。
3.如权利要求2所述的中心双刃盘形滚刀测力结构，其特征在于，拉紧块（8）为上部凸出的块状，凸出部分的两边为倾斜的截面，在倾斜的截面上沿着倾斜截面方向设置条形凸出部（10），同时在每个测力垫块（6）的侧面设置与条形凸出部相互配合的凹槽部（11），通过条形凸出部（10）和凹槽部（11）的配合将测力垫块（6）和垃圾块（8）固定。
4.如权利要求1所述的中心双刃盘形滚刀测力结构，其特征在于，中心双刃刀中间设置的测力垫块（6）在水平方向上的厚度要大于双刃刀两侧测力垫块（6）的厚度。
CN201811167553.0A 2018-10-08 2018-10-08 一种中心双刃盘形滚刀测力结构 Pending CN109098729A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811167553.0A CN109098729A (zh) 2018-10-08 2018-10-08 一种中心双刃盘形滚刀测力结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811167553.0A CN109098729A (zh) 2018-10-08 2018-10-08 一种中心双刃盘形滚刀测力结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109098729A true CN109098729A (zh) 2018-12-28

Family

ID=64868340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811167553.0A Pending CN109098729A (zh) 2018-10-08 2018-10-08 一种中心双刃盘形滚刀测力结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109098729A (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4523483A (en) * 1982-11-29 1985-06-18 Klaus Brankamp Press apparatus for detecting a force occurring between two oppositely movable machine parts
JPH0829276A (ja) * 1994-07-13 1996-02-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd トンネル掘削機のカッタ負荷計測装置
JPH11101091A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd トンネル掘削機及び掘削方法
WO2003087537A1 (fr) * 2002-04-17 2003-10-23 Starloy Corporation Haveuse a cylindre a disque et systeme de surveillance associe
CN201747380U (zh) * 2010-09-10 2011-02-16 中铁隧道装备制造有限公司 盾构及tbm刀盘新型楔形安装刀座
CN103527210A (zh) * 2013-10-28 2014-01-22 镇江安达煤矿专用设备有限公司 顶管机滚刀安装结构
JP2015124467A (ja) * 2013-12-25 2015-07-06 川崎重工業株式会社 ローラーカッター機構
DE102014013042A1 (de) * 2014-09-02 2016-03-03 Schenck Process Gmbh Kraftmessvorrichtung
CN106370333A (zh) * 2016-09-21 2017-02-01 武汉大学 一种tbm滚刀受力在线实时监测装置及监测方法
CN209339953U (zh) * 2018-10-08 2019-09-03 中铁隧道局集团有限公司 一种中心双刃盘形滚刀测力结构

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4523483A (en) * 1982-11-29 1985-06-18 Klaus Brankamp Press apparatus for detecting a force occurring between two oppositely movable machine parts
JPH0829276A (ja) * 1994-07-13 1996-02-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd トンネル掘削機のカッタ負荷計測装置
JPH11101091A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd トンネル掘削機及び掘削方法
WO2003087537A1 (fr) * 2002-04-17 2003-10-23 Starloy Corporation Haveuse a cylindre a disque et systeme de surveillance associe
CN201747380U (zh) * 2010-09-10 2011-02-16 中铁隧道装备制造有限公司 盾构及tbm刀盘新型楔形安装刀座
CN103527210A (zh) * 2013-10-28 2014-01-22 镇江安达煤矿专用设备有限公司 顶管机滚刀安装结构
JP2015124467A (ja) * 2013-12-25 2015-07-06 川崎重工業株式会社 ローラーカッター機構
DE102014013042A1 (de) * 2014-09-02 2016-03-03 Schenck Process Gmbh Kraftmessvorrichtung
CN106370333A (zh) * 2016-09-21 2017-02-01 武汉大学 一种tbm滚刀受力在线实时监测装置及监测方法
CN209339953U (zh) * 2018-10-08 2019-09-03 中铁隧道局集团有限公司 一种中心双刃盘形滚刀测力结构

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丛传书: "《实用木工》", 黑龙江科学技术出版社, pages: 41 *
毕明洋;应华;张树丽;: "硬岩TBM盘形滚刀破岩力的一种计算分析方法", 机电工程技术, no. 04 *
谭青;史余鹏;曾桂英;高浩;张逸超;: "TBM盘形滚刀破岩刀刃应力分布研究", 铁道科学与工程学报, no. 08 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109057814A (zh) 一种盘形滚刀测力结构
CN209339953U (zh) 一种中心双刃盘形滚刀测力结构
CN103643962B (zh) 基于垫片和定位块的滚刀高度调节方法
Godwin et al. An experimental investigation into the force mechanics and resulting soil disturbance of mole ploughs
CN104912564B (zh) 可变径tbm刀盘
CN105089676B (zh) 边滚刀超挖装置及长距离硬岩隧道掘进机超挖刀盘
CN206132290U (zh) 一种盾构机滚刀测力装置
CN108268709B (zh) 复合盾构在岩土混合地质中掘进总推力的计算方法
CN208847597U (zh) 一种采空区顶板破断模拟试验装置
CN109098729A (zh) 一种中心双刃盘形滚刀测力结构
CN109269899A (zh) 一种采空区顶板破断模拟试验装置
CN108756925A (zh) 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置
CN209761444U (zh) 一种盘形滚刀测力结构
Wang et al. Theoretical and test studies on balance control of EPB shields.
CN109580051B (zh) 一种测量掘进机滚刀受力的c形块传感器
CN109296373B (zh) 全断面岩石掘进机主梁及其连接法兰振动及应变的监测方法
Wang et al. Evolution Laws of Floor Stress and Stability of Floor Roadway Affected by Overhead Mining
CN214062971U (zh) 一种降低富水石灰岩地层刀具磨损的改进型盾构机刀盘
CN211422667U (zh) 一种复杂地质隧道超前支护结构
CN218176605U (zh) 一种用于深基坑结构物的可移动式测量操作平台
CN208220799U (zh) 一种新型盾构机刀具
CN208502784U (zh) 组合式线性切削硬岩隧道开挖装置
Zhong et al. Stability analysis of 3D deep tunnel face under steady seepage flow condition
CN208266946U (zh) 一种挖掘机动臂销轴固定装置
Shirlaw Pore pressures around tunnels in clay: Discussion

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination