CN109141863A - 一种滚刀动态密封试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种滚刀动态密封试验台，包括密封容器，所述的密封容器上设有加压口和泥浆输送口，密封容器内设有调心轴承、试验滚刀和可调节支座，调心轴承内设有主轴部件，主轴部件与试验滚刀的刀轴连接，主轴部件与驱动系统连接，可调节支座与试验滚刀的刀圈配合。本发明的优点：不仅可以模拟滚刀的运行状态，还可以对滚刀密封在高压力和高转速情况下的磨损状态进行研究。
Description
技术领域
本发明涉及滚刀试验装置，特别是指一种滚刀动态密封试验台。
背景技术
地下工程中的盾构机体积庞大、重量大，地下工作空间有限，工作时盾构机刀盘旋转带动其上各种刀具完成对土体的开挖。盾构刀盘、刀具是直接与岩屑、岩石接触的零件，易磨损而需要及时更换。盾构机滚刀的质量又直接影响到盾构机的切削效果及掘进速度。盾构机滚刀质量受刀圈、轴承和密封的影响比较大，其中近年来各研究机构对滚刀刀圈和轴承的研究较多，对滚刀密封的研究和试验工作开展较少，特别对滚刀密封在高压力和高转速情况下的磨损状态的研究较少。
发明内容
本发明提出一种滚刀动态密封试验台，解决了现有对滚刀密封在高压力和高转速情况下的磨损状态的研究较少的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种滚刀动态密封试验台，包括密封容器，所述的密封容器上设有加压口和泥浆输送口，密封容器内设有调心轴承、试验滚刀和可调节支座，调心轴承内设有主轴部件，主轴部件与试验滚刀的刀轴连接，主轴部件与驱动系统连接，可调节支座与试验滚刀的刀圈配合。
所述的加压口与加压系统连接，泥浆输送口与泥浆制备系统连接。
所述的调心轴承设有两个，一个调心轴承内设有从动的主轴部件，另一个调心轴承内设有主动的主轴部件，从动的主轴部件与试验滚刀的刀轴一侧连接，主动的主轴部件与试验滚刀的刀轴另一侧连接，主动的主轴部件与驱动系统连接。
所述的密封容器上设有安装口，安装口上设有耐压法兰，主轴部件穿过耐压法兰与驱动系统连接。
所述的耐压法兰与主轴部件之间设有旋转密封。
所述的安装口与耐压法兰之间设有密封装置。
所述的驱动系统包括驱动电机和联轴器，驱动电机通过联轴器与主轴部件连接，驱动电机与变频器电连接。
所述的驱动电机设在驱动电机支架上。
所述的密封容器上设有压力检测元件。
所述的密封容器上设有观察窗。
所述的密封容器设在密封容器支架上，调心轴承设在调心轴承支架上。
所述的试验滚刀包括刀轴、刀圈、滚刀轴承和浮动密封，刀轴位于刀圈的中心，滚刀轴承、浮动密封设在刀轴与刀圈之间。
本发明的优点：不仅可以模拟滚刀的运行状态，还可以对滚刀密封在高压力和高转速情况下的磨损状态进行研究。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明试验滚刀结构示意图。
图中：1-驱动电机，2-联轴器，3-耐压法兰，4-密封容器，5-主轴部件，6-调心轴承，7-试验滚刀，8-观察窗，9-加压口，10-压力检测元件，11-密封容器支架，12-驱动电机支架，13-可调节支座，14-泥浆制备系统，15-泥浆输送口，16-安装口，17-刀轴，18-刀圈，19-滚刀轴承，20-浮动密封。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出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。
如图1所示，一种滚刀动态密封试验台，包括密封容器4，所述的密封容器4上设有加压口9和泥浆输送口15，密封容器4内设有调心轴承6、试验滚刀7和可调节支座13，调心轴承6内设有主轴部件5，主轴部件5与试验滚刀7的刀轴17连接，主轴部件5与驱动系统连接，可调节支座13与试验滚刀7的刀圈18配合。
所述的加压口9与加压系统连接，泥浆输送口15与泥浆制备系统14连接。
所述的调心轴承6设有两个，一个调心轴承6内设有从动的主轴部件5，另一个调心轴承6内设有主动的主轴部件5，从动的主轴部件5与试验滚刀7的刀轴一侧连接，主动的主轴部件5与试验滚刀7的刀轴另一侧连接，主动的主轴部件5与驱动系统连接。
所述的密封容器4上设有安装口16，安装口16上设有耐压法兰3，主轴部件5穿过耐压法兰3与驱动系统连接。
所述的耐压法兰3与主轴部件5之间设有旋转密封。
所述的安装口16与耐压法兰3之间设有密封装置。
所述的驱动系统包括驱动电机1和联轴器2，驱动电机1通过联轴器2与主轴部件5连接，驱动电机1与变频器电连接。
所述的驱动电机1设在驱动电机支架12上。
所述的密封容器4上设有压力检测元件10。
所述的密封容器4上设有观察窗8。
所述的密封容器4设在密封容器支架11上，调心轴承6设在调心轴承支架上。
如图2所示，所述的试验滚刀7包括刀轴17、刀圈18、滚刀轴承19和浮动密封20，刀轴17位于刀圈18的中心，滚刀轴承19、浮动密封20设在刀轴17与刀圈18之间。
泥浆制备系统14产生泥浆，泥浆通过泥浆输入口15接入密封容器4内，压力系统通过加压口9对密封容器4内压力进行调节，模拟盾构机滚刀工作时掌子面的状态。压力检测元件10实时检测密封容器4内的压力变化情况。驱动电机1与变频器相连，通过变频器可以调节驱动电机1的转速。驱动电机1通过联轴器2驱动主轴部件5，主轴部件5与试验滚刀7的刀轴17连接。可调节支座13与试验滚刀7的刀圈18相接触，限制试验滚刀7的刀圈转动。可调节支座13可以手动调节高度，以便适应不同大小的试验滚刀7。
本试验台可以通过调节密封容器4内压力的大小、泥浆量的多少和驱动电机1转速的大小这三个因素，确立正交试验方案，测试不同条件下试验滚刀7中浮动密封20的寿命。为掌握试验滚刀及浮动密封的寿命建立条件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)
1.一种滚刀动态密封试验台，包括密封容器（4），其特征在于：所述的密封容器（4）上设有加压口（9）和泥浆输送口（15），密封容器（4）内设有调心轴承（6）、试验滚刀（7）和可调节支座（13），调心轴承（6）内设有主轴部件（5），主轴部件（5）与试验滚刀（7）的刀轴（17）连接，主轴部件（5）与驱动系统连接，可调节支座（13）与试验滚刀（7）的刀圈（18）配合。
2.根据权利要求1所述的滚刀动态密封试验台，其特征在于：所述的加压口（9）与加压系统连接，泥浆输送口（15）与泥浆制备系统（14）连接。
3.根据权利要求1所述的滚刀动态密封试验台，其特征在于：所述的调心轴承（6）设有两个，一个调心轴承（6）内设有从动的主轴部件（5），另一个调心轴承（6）内设有主动的主轴部件（5），从动的主轴部件（5）与试验滚刀（7）的刀轴一侧连接，主动的主轴部件（5）与试验滚刀（7）的刀轴另一侧连接，主动的主轴部件（5）与驱动系统连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的滚刀动态密封试验台，其特征在于：所述的密封容器（4）上设有安装口（16），安装口（16）上设有耐压法兰（3），主轴部件（5）穿过耐压法兰（3）与驱动系统连接。
5.根据权利要求4所述的滚刀动态密封试验台，其特征在于：所述的耐压法兰（3）与主轴部件（5）之间设有旋转密封，安装口（16）与耐压法兰（3）之间设有密封装置。
6.根据权利要求4所述的滚刀动态密封试验台，其特征在于：所述的驱动系统包括驱动电机（1）和联轴器（2），驱动电机（1）通过联轴器（2）与主轴部件（5）连接，驱动电机（1）与变频器电连接。
7.根据权利要求4所述的滚刀动态密封试验台，其特征在于：所述的密封容器（4）上设有压力检测元件（10）。
8.根据权利要求4所述的滚刀动态密封试验台，其特征在于：所述的密封容器（4）上设有观察窗（8）。
9.根据权利要求4所述的滚刀动态密封试验台，其特征在于：所述的密封容器（4）设在密封容器支架（11）上，调心轴承（6）设在调心轴承支架上。
10.根据权利要求4所述的滚刀动态密封试验台，其特征在于：所述的试验滚刀（7）包括刀轴（17）、刀圈（18）、滚刀轴承（19）和浮动密封（20），刀轴（17）位于刀圈（18）的中心，滚刀轴承（19）、浮动密封（20）设在刀轴（17）与刀圈（18）之间。
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