CN216594125U - 一种滚刀多功能检测综合试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚刀多功能检测综合试验装置，属于盾构施工技术领域。包括：夹持组件，设于所述支架的一侧；所述夹持组件的一端具有移动部，另一端为连接端；动力源，设于所述底座的一端；所述动力源传动连接于所述连接端；转动组件，设于所述夹持组件的对立面；所述转动组件上传动连接有转动座；滚刀，可转动的安装于所述转动座上；试验时，动力源驱动夹持组件的夹持样品沿径向转动，同时样品与滚刀相切，并带动滚刀转动。本实用新型的试验装置构造简约，试样可提前进行模具浇筑或高强度其他标准试样进行试验。试验机可进行各形式滚刀检测，通过调整大小可进行各种大小尺寸、形式滚刀性能测试试验。

Description

一种滚刀多功能检测综合试验装置

技术领域

本实用新型属于盾构施工技术领域，特别是涉及一种滚刀多功能检测综合试验装置。

背景技术

盾构法是目前我国城市地下工程建设最主要的施工方法之一，盾构施工在地铁建设领域、公路及铁路隧道、联络通道、地下综合管廊等多个领域都广泛应用。盾构机是盾构施工的主要机械设备，在盾构机刀盘上装配了大量的滚刀，在盾构掘进过程中，滚刀会因为开挖土体而产生磨损或发生漏油、断齿等异常工况。因此需要在盾构机滚刀装配之前，对滚刀性能进行检验，在滚刀使用过程中，对刀具状态进行监测。

在盾构机运行过程中，刀盘不断旋转，带动刀盘上刀具与土体产生切削，滚刀在刀盘推力、扭矩作用下，在掌子面上切出一系列的同心圆沟槽。当推力超过岩石的强度时，滚刀刀尖下的岩石直接破碎，刀尖贯入岩石，形成压碎区和放射状裂纹；进一步加压，当滚刀间距满足一定条件时，相邻滚刀间岩石内裂纹延伸并相互贯通，形成岩石碎片而崩落，滚刀完成一次破岩过程。现在很多厂家线下刀具试验机只能进行刀具转动试验，不能较好的验证刀具性能，很多在刀具上的监测、试验装置都是在简单的线下环境或者直接在实体项目上应用试验，存在很高的风险。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，一种滚刀多功能检测综合试验装置，以解决目前缺少一种可方便有效对滚刀性能测试装置的问题，实现带载情况下，测定带载情况下刀具性能，同时在装置上预留接口，可进行刀具转速、温度、磨损等参数监测。在新研发刀具研发投入市场前可以对刀具进行有效跑合验证，对新出厂刀具进行性能检测，对刀具运行状态监测装置进行精度等性能验证。

本实用新型采用以下技术方案：一种滚刀多功能检测综合试验装置，包括：底座，其上表面的一端设置有支架；还包括：

夹持组件，设于所述支架的一侧；所述夹持组件的一端具有移动部，另一端为连接端；

扭矩传感器，设于所述连接端；

动力源，设于所述底座的一端；所述动力源传动连接于所述连接端；

转动组件，设于所述夹持组件的对立面；所述转动组件上传动连接有转动座；

滚刀，可转动的安装于所述转动座上；试验时，动力源驱动夹持组件的夹持样品沿径向转动，同时样品与滚刀相切，并带动滚刀转动。

通过采用上述技术方案，通过动力源控制试样的转动，进而带动刀具转动。

在进一步的实施例中，还包括：

收集箱，被设置为安装转动组件；所述收集箱与底座之间具有移动部；

加载油缸，设于底座上表面的另一端；

负载传感器，设于所述收集箱的外部；所述加载油缸与负载传感器为相对设置。

通过采用上述技术方案，通过加载油缸变化伸缩控制刀具在带载条件下的跑合破岩情况。

在进一步的实施例中，所述移动部包括：设于所述底座上的第二导轨，以及设于所述收集箱底部的安装块，所述安装块与所述第二导轨之间为凹凸配合。

在进一步的实施例中，所述夹持组件包括：

固定支座，设于所述支架上；

移动组件，位于所述固定支架的对立面；

移动支座，传动连接于所述移动组件；所述移动支座在移动组件的作用下，相对固定支座做往返运动，形成夹持空间。

在进一步的实施例中，还包括：

第一转动轴，沿轴向穿过所述固定支座；所述转动轴的一端固定有第一法兰盘，另一端传动连接于所述动力源；所述扭矩传感器安装在第一转动轴上；

第二转动轴，沿轴向安装在所述移动支座内；所述第二转动轴靠近固定支座的一端上固定有第二法兰盘。

在进一步的实施例中，所述移动组件包括：

移动把柄，设于所述移动支座上；所述移动把柄的底部设置有齿轮；

两组第三导轨，沿长度方向设于所述支架上；每组第三导轨的内壁处沿其长度方向设置有齿条，所述齿条与所述齿轮相啮合；

两组固定块，设于所述移动支座上；所述固定块活动卡接于对应的第三导轨上。

在进一步的实施例中，所述转动组件包括：

伺服电机，传动连接于所述伺服电机的输出轴的丝杠，传动连接于所述丝杠的移动块，与所述丝杠平行设置的第一导轨；所述移动块同时与所述第一导轨凹凸配合；

摆臂，一端连接于所述转动座，另一端传动连接于移动块。

本实用新型的有益效果：本实用新型的试验装置构造简约，试样可提前进行模具浇筑或选用高强度其他标准试样进行试验。试验机可进行各形式滚刀检测，通过调整大小可进行各种大小尺寸、形式滚刀性能跑合试验。试验机可添加多个监测传感器，进行滚刀性能参数数据化监控。

附图说明

图1是一种滚刀多功能检测综合试验装置的结构示意图；

图2是一种滚刀多功能检测综合试验装置的局部放大图。

图1至图2中的各标注为：底座1、支架2、夹持组件3、动力源4、收集箱5、转动组件6、样品7、转动座8、固定支座301、移动组件302、第二转动轴303、移动支座304、移动把柄3021、齿轮3022、第三导轨3023、齿条3024、固定块3025。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。

本实用新型针对滚刀性能检测进行，根据实际滚刀运转破岩过程进行模拟，在试验机上，通过试样的旋转带动刀具的旋转，刀具旋转是被动旋转。通过支座移动部和控制试样不断靠近刀具，使刀具始终承受一定载荷，模拟刀具破岩过程。

如图1所示，本实施例公开了一种滚刀多功能检测综合试验装置，包括：底座1，其上表面的一端设置有支架2；所述支架2的一侧设置有夹持组件3，所述夹持组件3具有用于夹持样品7的夹持空间，同时，夹持组件3的一端具有移动部，另一端为连接端。还包括动力源4，设于支架2的另一侧并传动连接于夹持组件3的连接端。在本实施例中，样品7为浇筑高强度混凝土或实际岩样或其他高硬度试样。

在夹持组件3的对立面设置有转动组件6，所述转动组件6上传动连接有转动座8；所述转动座8上安装有可转动的滚刀，需要说明的是在本实施例中，所述滚刀的是沿径向转动。试验时，动力源4驱动夹持组件3的夹持样品7沿径向转动，同时样品7与滚刀相切，并带动滚刀转动。

在进一步的实施例中，还包括：收集箱5，用于安装转动组件6，即在本实施例中，所述转动组件6及转动座8、滚刀都是设置在收集箱5上的，同时所述收集箱5用于收集样品7被滚刀摩擦后产生的碎屑，便于清理。

同时，收集箱5与底座1之间具有移动部，且底座1上表面的另一端设置有加载油缸，对应的，收集箱5的外部设置有负载传感器，所述加载油缸与负载传感器为相对设置。使用时，加载油缸借助负载传感器向收集箱5施压，可通过更改施压力的大小获得更高施压能力试验，同时在加载油缸的外力下，收集箱5上的转动组件6及转动座8、滚刀向样品7靠近（作为加载动力）。负荷传感器连接计算机，可实时监测刀具承载负荷，可对刀具进行定载荷和变载荷控制。

为了降低靠近过程中摩擦，提高实验的精度，在进一步的实施例中，所述移动部包括：设于所述底座1上的第二导轨，以及设于所述收集箱5底部的安装块，所述安装块与所述第二导轨之间为凹凸配合，同时保证了靠近时的方向不会发生偏移。

在进一步的实施例中，夹持组件3包括：固定在支架2上的固定支座301，位于固定支架2的对立面的移动组件302，以及传动连接于移动组件302的移动支座304。其中，移动支座304在移动组件302的作用下，相对固定支座301做往返运动，形成夹持空间。所述夹持空间用于夹持样品7，根据样品7的实际大小，调节移动支座304与固定支座301之间的距离，使形成的夹持空间能固定住样品7。

在进一步的实施例中，夹持组件3还包括：第一转动轴，沿轴向穿过所述固定支座301；所述转动轴的一端固定有第一法兰盘，另一端传动连接于所述动力源4；第一转动轴上安装有扭矩传感器；扭矩传感器连接计算机，可实时监测固定支座301上第一转动轴的扭矩变化。第二转动轴303，沿轴向安装在所述移动支座304内；所述第二转动轴303靠近固定支座301的一端上固定有第二法兰盘。

在本实施例中所述动力源4为转动电机，转动电机的输出轴通过传动带传动连接于第一转动轴的另一端。通过转动电机实现样品7沿径向的转动，同时因样品7与滚刀相接触，故滚刀在样品7的驱动下，同样沿径向转动。

在进一步的实施例中，移动组件302包括：移动把柄3021，设于所述移动支座304上；所述移动把柄3021的底部设置有齿轮3022；

两组第三导轨3023，沿长度方向设于所述支架2上；每组第三导轨3023的内壁处沿其长度方向设置有齿条3024，所述齿条3024与所述齿轮3022相啮合；

两组固定块3025，设于所述移动支座304上；所述固定块3025活动卡接于对应的第三导轨3023上。通过齿轮3022与齿条3024的相互啮合，实现固定块3025在导轨上的移动，进而达到对夹持空间调节的效果。

在进一步的实施例中，转动组件6（图中未显示出来）包括：伺服电机，传动连接于所述伺服电机的输出轴的丝杠，传动连接于所述丝杠的移动块，与所述丝杠平行设置的第一导轨；所述移动块同时与所述第一导轨凹凸配合；摆臂，一端连接于所述转动座8，另一端传动连接于移动块。

使用时，伺服电机的转动控制丝杠自转，丝杠驱动与之配合的移动块在第一导轨上移动，也就是驱动摆臂的另一端移动，则与摆臂的一端连接的转动座8做反向运动。实现滚刀在预定反向上产生一定的角度偏转。

本实用新型的试验机便于制作改装，各项参数可快捷选取比较，测试方法简单易行，适合多规格滚刀温度、转速、磨损监测等传感器安装，可对多种尺寸、类型滚刀进行性能检测。

Claims (7)

1.一种滚刀多功能检测综合试验装置，包括：底座，其上表面的一端设置有支架；其特征在于，还包括：

夹持组件，设于所述支架的一侧；所述夹持组件的一端具有移动部，另一端为连接端；

动力源，设于所述底座的一端；所述动力源传动连接于所述连接端；

转动组件，设于所述夹持组件的对立面；所述转动组件上传动连接有转动座；

滚刀，可转动的安装于所述转动座上；试验时，动力源驱动夹持组件的夹持样品沿径向转动，同时样品与滚刀相切，并带动滚刀转动。

2.根据权利要求1所述的一种滚刀多功能检测综合试验装置，其特征在于，还包括：

收集箱，被设置为安装转动组件；所述收集箱与底座之间具有移动部；

加载油缸，设于底座上表面的另一端；

负载传感器，设于所述收集箱的外部；所述加载油缸与负载传感器为相对设置。

3.根据权利要求2所述的一种滚刀多功能检测综合试验装置，其特征在于，

所述移动部包括：设于所述底座上的第二导轨，以及设于所述收集箱底部的安装块，所述安装块与所述第二导轨之间为凹凸配合。

4.根据权利要求1所述的一种滚刀多功能检测综合试验装置，其特征在于，所述夹持组件包括：

固定支座，设于所述支架上；

移动组件，位于所述固定支座的对立面；

移动支座，传动连接于所述移动组件；所述移动支座在移动组件的作用下，相对固定支座做往返运动，形成夹持空间。

5.根据权利要求4所述的一种滚刀多功能检测综合试验装置，其特征在于，还包括：

第一转动轴，沿轴向穿过所述固定支座；所述转动轴的一端固定有第一法兰盘，另一端传动连接于所述动力源；第一转动轴上安装有扭矩传感器；

第二转动轴，沿轴向安装在所述移动支座内；所述第二转动轴靠近固定支座的一端上固定有第二法兰盘。

6.根据权利要求4所述的一种滚刀多功能检测综合试验装置，其特征在于，所述移动组件包括：

移动把柄，设于所述移动支座上；所述移动把柄的底部设置有齿轮；

两组第三导轨，沿长度方向设于所述支架上；每组第三导轨的内壁处沿其长度方向设置有齿条，所述齿条与所述齿轮相啮合；

两组固定块，设于所述移动支座上；所述固定块活动卡接于对应的第三导轨上。

7.根据权利要求1所述的一种滚刀多功能检测综合试验装置，其特征在于，所述转动组件包括：

伺服电机，传动连接于所述伺服电机的输出轴的丝杠，传动连接于所述丝杠的移动块，与所述丝杠平行设置的第一导轨；所述移动块同时与所述第一导轨凹凸配合；

摆臂，一端连接于所述转动座，另一端传动连接于移动块。

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