一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109974994A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910314442.6(22)申请日2019.04.18(71)申请人中铁隧道局集团有限公司地址510000广东省广州市南沙区明珠湾起步区工业四路西侧自编2号申请人盾构及掘进技术国家重点实验室(72)发明人洪开荣孙振川张兵周建军许华国杨振兴张合沛高会中韩伟锋(74)专利代理机构郑州浩翔专利代理事务所(特殊普通合伙)41149代理人靳锦边延松(51)Int.Cl.G01M13/00(2019.01)E21D9/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置(57)摘要本发明涉及一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置包括：月牙板、刀盘、刀轴、刹车盘、活塞卡钳、摄像头、螺旋拉杆、张紧弹簧、小刀箱、转轴、保护盖、电机、主动链轮、传动链条、从动链轮、滚刀夹紧块、传动轴，所述小刀箱右侧靠近刀盘的内壁上安装摄像头，所述摄像头下方的小刀箱上连接月牙板，所述月牙板和小刀箱的连接处设置张紧弹簧，所述月牙板上安装螺旋拉杆，所述螺旋拉杆左端穿过小刀箱的左侧，能够控制月牙板移动，通过程序对到滚刀的自动调整，解决了破岩实验中滚刀偏磨和堵转的技术问题，减少了更换滚刀的次数，增加了实验效率。CN109974994ACN109974994A权利要求书1/1页1.一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置，其特征在于：所述滚刀包括月牙板、滚刀、刀轴、刹车盘、活塞卡钳、摄像头、螺旋拉杆、张紧弹簧、小刀箱、转轴、保护盖、电机、主动链轮、传动链条、从动链轮、滚刀夹紧块、传动轴，所述滚刀与刀轴周向约束，所述刀轴下部安装滚刀夹紧块，所述小刀箱顶部安装刀轴，所述滚刀安装在刀轴上，所述刀轴左边安装从动链轮，与所述从动链轮连接的是传动链条，所述传动链条还与主动链轮连接，所述主动链轮安装在电机上，电机转动通过链轮间接将扭矩传递给刀轴带动滚刀转动，所述刀轴右端安装刹车盘，所述刹车盘同样设置保护盖，所述刹车盘一侧的保护盖内安装有活塞卡钳，所述小刀箱右侧靠近滚刀的内壁上安装摄像头，所述摄像头下方的小刀箱上连接月牙板，所述月牙板和小刀箱的连接处设置张紧弹簧，所述月牙板上安装螺旋拉杆，所述螺旋拉杆左端穿过小刀箱的左侧，所述螺旋拉杆上安装带攻螺纹的从动齿轮，所述从动齿轮与其下方的主动齿轮相连，所述主动齿轮轴向通过传动轴固定在小刀箱上，所述传动轴左端与力矩电机相连。2.按照权利要求1所述的一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置，其特征在于：所述滚刀的右侧面周向设置若干径向延伸的刻度线，所述摄像头所处位置为能够照到滚刀上的刻度线，并且能够照到滚刀刃部轮廓。3.按照权利要求1所述的一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置，其特征在于：所述刹车盘外缘设置在活塞卡钳内，所述活塞卡钳内还设置刹车片，刹车片与活塞杆连接，通过刹车片与刹车盘的贴合对滚刀进行刹车。4.按照权利要求1所述的一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置，其特征在于：当监测到滚刀刻度线已经磨尽时，设置提醒程序，用于提醒工人停机更换滚刀。5.按照权利要求1所述的一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置，其特征在于：滚刀的工作状态可以通过摄像头传回的视频图像显示在PC上。6.按照权利要求1所述的一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置，其特征在于：所述电机设置第一扭矩传感器，当监测到第一扭矩传感器扭矩大于15N·m时，报警刀轴处故障。7.一种盾构滚刀实验平台，其特征在于，在所述的实验平台上安装如权利要求1所述的滚刀实验平台用自适应滚刀装置。2CN109974994A说明书1/4页一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置技术领域[0001]本发明属于掘进设备领域，特别涉及一种滚刀实验平台用自适应滚刀装置。背景技术[0002]随着社会经济的飞速发展，基础设施建设进程不断加快，地下空间的开发利用不断成为各个地区的发展重点。隧道掘进机因其施工速度快、成洞质量高、作业连续性好等优点逐渐成为长隧道施工优先选用的设备。其掘进原理是通过油缸将滚刀上的滚刀压在岩石表面，当施加的压力大于岩石的抗压强度时，滚刀压入岩石，岩石将会产生裂纹，当相邻两滚刀产生的裂纹贯通时，其间的岩石脱落，达到破碎岩体的效果。硬岩地层岩石具有较高的强度，此时破坏其所需要的压力降急剧增大，而当地层中石英含量较高时，岩石的研磨性较强，刀具在强挤压、高研磨的条件下工作，其损坏失效的速度将大幅度加快，因此在硬岩条件下隧道掘进的进尺速度较慢、刀具磨损较快，大大增加了施工成本。目前，硬岩地层隧道掘进施工中存在进尺速度慢、滚刀寿命短、施工成本高的问题，而广泛采用的利用滚刀在推力与扭矩的作用下滚切岩石方法的破岩效率还有较大的提升空间。[0003]申请人对