[發(fā)明專利]一種TBM試驗臺的縮比滾刀位置調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法

有效

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111157390B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 莫繼良;龍騰;章龍管;段文軍;王好平;孫瑞雪;李貞;范志勇;周仲榮
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N3/58
• 分類號: G01N3/58;G01N3/56;G01N3/02;G01N5/00
• 代理公司: 成都智言知識產(chǎn)權代理有限公司 51282
• 代理人: 濮云杉

本發(fā)明公開了一種TBM試驗臺的縮比滾刀位置調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法，包括：底板，所述底板上設置有數(shù)條均勻分布的T型槽，所述相鄰的T型槽之間設置有滑軌，所述每一滑軌上設置有數(shù)個刀具固定座，刀具固定座與所述滑軌之間設置有中間板，刀具固定座上設置有數(shù)個沿圓周方向均勻的圓弧槽口，中間板上設置有與所述圓弧槽口配合的第一通孔，所述中間板上還設置有數(shù)個第二通孔，所述第二通孔與所述T型槽之間通過短T型螺栓連接；本發(fā)明在底板上設置不同安裝半徑的縮比滾刀，同時適用線性滾壓試驗和回轉滾壓試驗，本發(fā)明可布置多把縮比滾刀，刀與刀之間的間距可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，使得本發(fā)明可探究多刀耦合作用、刀間距以及刀具布局等對破巖效率的影響。

技術領域

本發(fā)明屬于隧道工程技術領域，具體屬于一種TBM試驗臺的縮比滾刀位置調(diào)節(jié)裝置及其調(diào)節(jié)方法。

背景技術

刀盤上刀具的合理布置能夠使TBM具有良好的掘進性能，合理的布置刀具能夠節(jié)約施工成本并提高施工效率，所以刀具布置規(guī)律以及刀間距的研究一直是盾構機設計的重點。

目前對TBM刀具的相關研究主要是通過TBM試驗臺，現(xiàn)有的TBM試驗臺主要分為兩種：線性滾壓試驗臺（刀具做直線運動）和回轉滾壓試驗臺（刀具做圓周運動）；線性滾壓試驗臺適用于模擬滾刀安裝半徑（旋轉半徑）較大的工況，回轉滾壓試驗臺適用于模擬滾刀安裝半徑（旋轉半徑）較小的工況。

目前的線性滾壓試驗臺通常安裝一把刀具，只能進行單刀滾壓試驗，無法研究刀具間的耦合作用及刀間距對破巖的影響。如中南大學（歐陽濤. 盤形滾刀切削性能試驗臺研制及其應用[D].中南大學,2014.）、北京工業(yè)大學（龔秋明,張浩,李真,杜修力,何冠文,王起新.機械破巖試驗平臺研制[J].現(xiàn)代隧道技術,2016,53(02):17-25.）的試驗臺；回轉滾壓試驗臺能安裝兩至三把刀具，數(shù)量仍然有限，而且每把刀具間隔角度較大（圓周均布安裝，三把刀具的間隔角度達到120度），與真實刀具的間隔角度相差過大。如中鐵隧道集團有限公司的一種TBM破巖試驗機滾刀刀座調(diào)整結構（公開號CN 202221392U），其刀座固定座設計好后便無法更改，只能在預定位置內(nèi)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍小，且刀具間隔角度較大。其余的回轉滾壓試驗臺則大多受制于設備尺寸以及滾刀較大的載荷，滾刀的位置通常固定于一處，或通過改變刀座在刀盤上的安裝孔位，在幾處不同的位置安裝，其換刀過程繁瑣，如天津大學的一種滾刀徑向位置可調(diào)的TBM刀盤（公開號CN 109973108A）；

此外采用縮比滾刀的試驗臺也有研究，但都是針對滾刀的磨蝕試驗，并未用于刀具間耦合作用以及刀間距的研究，因此也未采取多刀布置，且刀具無法發(fā)生偏轉，無法模擬真實刀具在切割時受到的側向力，只能進行單刀試驗，如中鐵隧道集團有限公司的滾刀復合磨蝕實驗儀（公開號CN 105181503B）。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的試驗臺在線切割試驗或回轉滾壓試驗中無法研究刀具布置規(guī)律、多刀耦合作用以及刀間距參數(shù)對破巖機理的影響問題，本發(fā)明提供一種TBM試驗臺的縮比滾刀位置調(diào)節(jié)裝置以及方法，其目的在于：提供一種調(diào)整裝置以及使用方法，更真實的模擬盾構機實際工況、能夠?qū)崿F(xiàn)多把滾刀的安裝、并能夠調(diào)節(jié)刀間距、模擬多刀耦合作用，從而系統(tǒng)地研究刀具布局，刀間距等參數(shù)對破巖效率的影響，并且同時適用于線性滾壓試驗和回轉滾壓試驗。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

一種TBM試驗臺的縮比滾刀位置調(diào)節(jié)裝置，包括：底板，所述底板上設置有數(shù)條均勻分布的T型槽，所述相鄰的T型槽之間設置有滑軌，所述每一滑軌上設置有數(shù)個刀具固定座，所述刀具固定座上設置有縮比滾刀，所述刀具固定座與所述滑軌之間設置有中間板，所述刀具固定座上設置有數(shù)個沿圓周方向均勻分布的圓弧槽口，所述中間板上設置有與所述圓弧槽口配合的第一通孔，所述中間板上還設置有數(shù)個第二通孔，所述第二通孔均勻分布在所述中間板的兩側邊緣，所述第二通孔與所述T型槽之間通過短T型螺栓連接，所述短T型螺栓的頭部設置在所述T型槽內(nèi)。