[發明專利]一種調整滾刀巖機綜合實驗平臺主推力油缸安裝位置的方法

有效

• 申請號: 201910314440.7
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110005423B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 孫振川;李鳳遠;韓偉鋒;郭璐;王雅文;陳橋;楊延棟
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;盾構及掘進技術國家重點實驗室
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/00;E21F17/18
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 靳錦;邊延松

本發明一種調整滾刀巖機綜合實驗平主推油缸安裝位置的方法，滾刀實驗平臺包括：主機架、主傳動箱、刀盤總承、試樣箱、主推力油缸、主傳動系統導向裝置、主推力油缸調整裝置，主推力油缸調整裝置包括，光柵位移傳感器、楔形滑塊、螺紋拉桿，光柵位移傳感器包括光柵尺和光柵讀數頭。通過光柵位移傳感器準確獲得油缸的移動位置數據，根據所述數據由螺紋拉桿和楔形滑塊調整主推力油缸的安裝位置。解決了多個主推力油缸不同步和破巖深度數據不準確的技術問題。

技術領域

本發明屬于掘進設備領域，特別涉及一種滾刀巖機綜合實驗平臺主推力油缸安裝位置的調整方法。

背景技術

中國作為世界上最大的隧道及地下工程施工市場，對盾構設備具有迫切的需求，但是國內地形地貌復雜多變，巖石種類復雜多樣，每個隧道或地下工程都需要針對地形地貌、巖石種類設計各型滾刀，因此滾刀破巖的滾刀形狀、結構物理性能都需要單獨評價，盲目選擇滾刀費時費力，缺乏一種具有普遍適用性的綜合實驗的平臺去驗證各種滾刀對不同巖石破碎能力，同樣缺乏一種實驗設備對各種巖石的破巖機理進行模擬供研究人員探究。國內外的有關研究機構均對破巖特征和機理進行了相應的研究。

申請人前期對TBM滾刀巖機實驗平臺進行了較為深入的研究，如CN102359919A中涉及一種TBM破巖實驗裝置，其中液壓缸體和液壓桿帶動兩端連接的傳動箱體和巖箱同時向內壓緊或向外推離，實現試驗裝置的進刀或退刀，同時液壓控制傳動箱以及巖箱的調整控制滾刀的前進和退出，從而解決了實驗中刀盤驅動扭矩與刀具的安裝位置無法準確關聯的技術問題。CN102841030A中涉及一種隧道掘進機刀具破巖機理模態研究的實驗平臺，試驗平臺可以采用電液伺服裝置和變頻伺服電動馬達作為動力源， 試驗刀具采用隧道掘進機實際施工中的通用滾刀模擬隧道掘進機純掘進刀盤 掘進力矩及推進力，進行硬巖滾刀破巖模態試驗，或通過更換成軟土切刀進 行切刀剪切模態試驗，或通過更換成撕裂刀進行撕裂刀沖擊破巖模態試驗。 通過更換臺架上的刀座和刀具和調整刀間距，實現隧道掘進機硬巖掘進滾刀 滾壓破巖原理臺架試驗、軟土掘進切刀剪切切削原理及撕裂刀沖擊破巖原理 臺架試驗，為隧道掘進機的破巖基礎理論研究提供試驗裝置，有利于建立具 有地質適應性的刀盤刀具設計理論，為刀盤刀具數字化設計提供理論依據；其具體的解決的技術問題是在破巖實驗過程中實現了可以更換不同形式的刀具，形成不同刀具組合以及可以調整不同的刀間距，從而為刀盤刀具與圍巖耦合作用規律提供相對準確的數據。CN107941644A涉及一種測量三自由度滾刀破巖及磨損的實驗裝置，包括安裝巖樣的基座和對應安裝于所述巖樣上方的滾刀，所述滾刀安裝于工作臺的刀箱上，所述工作臺上安裝有帶動刀箱分別沿3個坐標方向移動的橫向移動機構、縱向移動機構和豎向移動機構，所述工作臺上還安裝有控制所述橫向移動機構、縱向移動機構和豎向移動機構的計算機數控系統；所述刀箱上還安裝有紅外溫度傳感器，所述滾刀上還安裝有角度傳感器。其解決的技術問題是：1.測量采集數據單一，偏重采取滾刀受力參數，通常忽略滾刀溫度、滾刀與巖石的相對滑動的測量；2.磨損研究過程中，大多采用干態摩擦實驗，對不同介質下的破巖、磨損缺乏研究；3.采用縮比尺寸的滾刀磨損試驗臺只能進行直線切割，而且需要頻繁更換巖樣位置，效率低下。

在上述研究的基礎上，申請人對原有的滾刀破巖機理綜合實驗平臺進行了改造升級，旨在更為全面的獲取在盾構掘進過程中更為全面準確的破巖實驗數據。在改造升級的過程中，采用4把滾刀，4個主推油缸進行驅動，但是在實驗過程中，研究人員發現在滾刀破巖的實驗過程中，主推油缸不能同步的問題時有發生，這導致了每個滾刀在破巖行進過程中的破巖深度無法統一，由此不能準確的獲得破巖深度的實驗數據。而破巖切削深度是滾刀破巖機理研究中較為重要的一個指標參數，該參數無法準確的獲得將導致實驗無法有效的進行。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種滾刀巖機綜合實驗平臺。