[发明专利]岩石切削工具的磨损测定及耐久性评价方法

说明书

本发明涉及采用岩石试片测定及评价岩石切削工具的磨损与耐久性的方法、将这种方法作为加速寿命试验，具体为增大切削负荷与切削速度中至少任意一个且用可靠挖掘量替代可靠时间概念定义可靠寿命的无故障加速试验方法。

本申请要求韩国专利申请10-2020-0143971(2020年10月31日申请)的优先权，该申请的说明书及附图中的所有内容包含于本申请的说明书中。

技术领域

本发明涉及岩石切削工具的磨损测定及耐久性评价方法。具体来讲，本发明涉及为了执行ASTM规定的销对盘(pin-on-disk)试验，(i)切削工具在岩石试片上交替反复向内移动及向外移动的过程中以一定速度形成阿基米德螺旋形轨迹的方法、(ii)对中空型试片实现以上(i)的磨损测定及耐久性评价方法的方法，(iii)通过提高切削负荷及/或切削速度将以上(ii)的方法作为加速寿命试验且用可靠挖掘量概念替代可靠时间概念定义可靠寿命，并且设计、提供无故障加速试验的方法。

背景技术

通常，安装在掘进机、连续采煤机、TBM上的岩盘/资源切削工具的耐久性能直接关系到作业效率。

然而，至今还没有能够定量评价岩石切削工具的耐久性能的标准试验法或公认试验法。ASTM(American Society for Testing and Materials，美国材料试验学会)公开了销对盘试验与销对鼓(pin-on-drum)试验，这两个试验用于测试金属对金属的磨损，因此并不适合直接应用到切削量大的岩石试片。

如图1所示，销对盘试验是在盘形状的试片以垂直轴为中心旋转的状态下销向半径方向直线移动的过程中引发磨损。为了进行销对盘试验，切削工具需要在试片的上面以一定的速度(等速)形成阿基米德螺旋形轨迹。

然而，ASTM并没有具体说明销与试片的运动方程式及控制方法，仅仅是说明了关于金属试片的磨损试验方法的基础原理与图，没有具体记载对岩石、混凝土之类的磨损严重的试片的具体控制方法与运动方程式及数据提取方法等。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决这些问题，目的在于提供一种岩石切削工具的磨损测定及耐久性评价方法：能够将ASTM中规定的销对盘试验应用于岩石切削工具与岩石试片，切削工具交替反复向内移动与向外移动且切削工具向内移动与向外移动时沿着不同的阿基米德螺旋移动的过程中切削岩石试片，向内移动的终点成为向外移动的起点，向外移动的终点成为向内移动的起点，向外移动与向内移动时岩石试片的旋转方向相同。

本发明的另一目的是提供能够适用于中空型岩石试片使得能够解决以上评价方法用于实心型(solid type)岩石试片时发生的问题的岩石切削工具的磨损测定及耐久性评价方法。

本发明的又一目的是利用中空型岩石试片进行试验时，通过提高切削负荷及/或切削速度作为加速寿命试验，在可靠性工学上代替可靠时间概念，利用可靠挖掘量概念定义且可靠寿命且提供无故障的加速试验方法。

技术方案

本申请人为了解决[背景技术]中说明的问题，公开切削工具如图2在实心型岩石试片(内部满心的岩石试片)上以一定的速度移动的过程中形成阿基米德螺旋形轨迹的控制方程式，开发出了利用该控制方程式的测定方法。

在上述测定方法中，岩石试片1以旋转轴112为基准旋转的状态下切削工具10从岩石试片1的上面3的中央向外廓线性移动或从外廓向中央线性移动的过程中切削岩石试片1，由此在上面3上形成螺旋形状的轨迹。

具体来讲，驱动电机110的旋转力通过旋转轴112传递到试片固定部130，从而岩石试片1旋转。切削工具10被负荷单元(未图示)加压或位移被调节的状态下从岩石试片1的中心向外廓线性移动(箭头方向)，或者从岩石试片1的外廓向中心线性移动，或者在中央与外廓之间反复地往复移动。切削工具10可通过线性移动单元(未图示)实现线性移动。