[发明专利]滚刀综合性能检测试验平台

说明书

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