[发明专利]一种盾构刀具材料磨损实验台

说明书

本发明公开一种盾构刀具材料磨损试验台，其特征在于：包括电动机、传动机构、主轴、液压缸、岩石和底座，所述电动机安装于所述底座上，所述电动机通过所述传动机构带动所述主轴转动；所述液压缸水平安装于所述底座上，所述主轴安装于所述液压缸内，所述主轴一端通过花键与所述传动机构连接，另一端上设置有刀盘；所述岩石通过岩石固定座固定于所述底座上，并靠近所述刀盘设置。本发明结构紧凑，系统完善，能够测量模仿盾构机工作过程中产生的各个物理量。

技术领域

本发明涉及盾构机刀具设计技术领域，具体涉及一种盾构刀具材料磨损实验台。

背景技术

随着盾构技术的不断进步以及隧道施工对盾构装备复杂性提出更高要求，研制技术更先进、性能更可靠的盾构机已成为未来盾构技术发展的必然趋势。因此，作为研制基础的盾构模拟试验台正朝着大规模、多功能、综合性、灵活性的方向发展。

盾构滚刀布置和滚刀类型的选择是盾构机设计的重要内容之一。滚刀的布置方法及滚刀的形状是否适合工程的地质条件，直接影响盾构的切削效果和掘进速度。采用盾构法施工必须分析和研究滚刀的使用性能和磨损规律，并根据实际工况对施工参数等进行必要修正，或者根据施工地层的特点重新选配活研制更适合的滚刀，以便获得更高的掘进速度，创造更好的经济效益。

滚刀因磨损引起刀刃缺损或者脱落时必须进行更换，滚刀的磨损量受施工法、土质、滑动距离、滚刀形状、滚刀材质、推进速度、刀盘转速等因素影响。

因此，针对盾构滚刀工作状态，设计一种盾构刀具材料磨损试验台，并实现关键数据的采集，成为现在亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种盾构刀具材料磨损试验台，以解决上述现有技术存在的问题，结构紧凑，系统完善，能够测量模仿盾构机工作过程中产生的各个物理量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种盾构刀具材料磨损试验台，包括电动机、传动机构、主轴、液压缸、岩石和底座，所述电动机安装于所述底座上，所述电动机通过所述传动机构带动所述主轴转动；所述液压缸水平安装于所述底座上，所述主轴安装于所述液压缸内，所述主轴一端通过花键与所述传动机构连接，另一端上设置有刀盘；所述岩石通过岩石固定座固定于所述底座上，并靠近所述刀盘设置。

优选的，所述传动机构包括第一带轮、传送带和第二带轮，所述第一带轮与所述电动机连接，所述第二带轮与所述第一带轮通过所述传送带连接，所述第二带轮通过花键与所述主轴连接。

优选的，所述液压缸包括有套筒、液压缸壁和移动内套，所述套筒的一端固定于所述底座上，另一端与所述液压缸壁固定连接，所述套筒与液压缸壁围成一个腔体；所述移动内套设置于所述腔体内，所述主轴设置于所述移动内套内，并贯穿所述移动内套；所述液压缸壁与所述移动内套之间设置有一移动活塞，所述液压缸壁的一端开设有第一油口，另一端开设有第二油口。

优选的，所述主轴与所述移动内套的两端均通过深沟球轴承和止推球轴承连接；所述移动活塞通过密封件与所述液压缸壁、移动内套密封连接。

优选的，所述液压缸壁与所述套筒的连接处设置有一液压缸端盖，所述套筒、液压缸端盖和液压缸壁通过螺栓进行固定连接，所述液压缸壁远离所述套筒的一端设置有法兰；所述套筒的上下两侧分别设置有一个拉杆，所述拉杆的一端穿过所述套筒固定于所述底座上，另一端与所述法兰固定。

优选的，所述移动内套的外侧壁上还设置有固定环和环状凸起，所述固定环和所述环状凸起分别设置于所述移动活塞的两侧，用于对所述移动活塞进行限位。

优选的，所述刀盘上设置有四个滚刀，四个所述滚刀沿圆周均布，四个所述滚刀分别通过一转轴与所述刀盘转动连接，所述滚刀通过圆锥滚子轴承与所述转轴连接。