[實用新型]一種超高速巖石破碎滾刀壽命評估試驗臺

有效

• 申請號: 201921129413.4
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN210269128U
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 盛建華;郭良;霍炳諭
• 申請（專利權）人: 天水紅山試驗機有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N19/00;G01B21/02
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 鄒敏菲

本實用新型涉及巖石破碎滾刀試驗領域，一種超高速巖石破碎滾刀壽命評估試驗臺，包括試驗臺及伺服控制系統，試驗臺包括試驗箱及用于驅動試驗箱水平移動的水平直線運動機構，試驗箱上方安裝有升降直線運動機構，升降直線運動機構下端設有滾刀安裝架，滾刀安裝架與升降直線運動機構間設有用于測量正壓力的第一力傳感器，水平直線運動機構與試驗箱間設有用于測量滾刀在巖石上滾切過程中阻力的第二力傳感器。本實用新型通過第一力傳感器及第二力傳感器分別測得滾切正壓力及滾切阻力，為滾刀刀型設計的刀齒模數計算提供有效支撐及依據，保證滾刀使用壽命提高及破巖效率。

技術領域

本實用新型涉及巖石破碎滾刀試驗領域，具體是指一種超高速巖石破碎滾刀壽命評估試驗臺。

背景技術

巖石破碎滾刀的主要用途是在開鑿山洞、挖礦的大型掘進機上使用，功能是對滾刀施加正垂直于巖石表面的壓力和平行于巖石表面的推力，使得滾刀在巖石表面滾動，繼而對巖石進行層層的剝離，達到開鑿效果。滾刀是掘進機的重要工作部件。在掘進過程中，滾刀的好壞決定了挖掘的效率，所以需要通過試驗來獲得每種刀具進行壽命、效率等數據，供滾刀生產廠家或者使用單位對不同結構、不同批次的滾刀進行評估。

目前現有的破巖滾刀試驗設備，均為開環控制，無論是正壓力的控制、切入深度控制和滾切速度控制，準確度均難以保證，并且還無法采集滾刀在巖石上滾切過程中的阻力，使得滾刀刀型的設計沒有刀齒模數計算依據，而模數又是決定巖石滾刀壽命和效率的重要參數。若模數過大，滾刀的壽命提高，但是破巖效率卻損失嚴重。若模數過小，巖石滾刀破巖效率提高，但壽命又嚴重降低。所以要讓巖石滾刀的壽命和效率都能兼備，則需要通過計算，根據不同的巖石，對應不同的刀齒模數。

此外，現有的破巖滾刀試驗設備不但切入速度較低還無法貼近真實的破巖環境，因為在自然環境中巖石常受到四周或擠壓或支承的力，而不是單一的一塊巖料，四周未受到支承或擠壓，所以在試驗過程中剛對滾刀施加正壓力在巖石表面時，巖石即向四周破裂，使得試驗最終失敗或所測得數據沒有參考價值。

如何解決上述技術問題成為領域技術人員努力的方向。

實用新型內容

基于以上問題，本實用新型提供了一種超高速巖石破碎滾刀壽命評估試驗臺。

為解決以上技術問題，本實用新型采用的技術方案如下：

一種超高速巖石破碎滾刀壽命評估試驗臺，包括試驗臺及伺服控制系統，試驗臺包括試驗箱及用于驅動試驗箱水平移動的水平直線運動機構，試驗箱上方安裝有升降直線運動機構，升降直線運動機構下端設有滾刀安裝架，滾刀安裝架與升降直線運動機構間設有用于測量正壓力的第一力傳感器，水平直線運動機構與試驗箱間設有用于測量滾刀在巖石上滾切過程中阻力的第二力傳感器，伺服控制系統包括采用閉環控制用于控制水平直線運動機構的水平加載伺服模塊、采用閉環控制用于升降水平直線運動機構的垂直加載伺服模塊。

作為一種優選的方式，水平直線運動機構包括移動導軌及水平加載伺服油缸，移動導軌上安裝有移動平臺，試驗箱安裝在移動平臺上，水平加載伺服油缸缸體相對于移動導軌固定，其活塞桿與試驗箱連接，第二力傳感器安裝在水平加載伺服油缸活塞桿與試驗箱接觸處。

作為一種優選的方式，升降直線運動機構包括升降滑軌及垂直加載伺服油缸，升降滑軌上安裝有垂直升降的升降滑座，升降滑座與升降座連接，滾刀安裝架安裝在升降座上，垂直加載伺服油缸相對于升降滑軌固定，其活塞桿與第一力傳感器連接，第一力傳感器通過調心球面接觸塊與升降座連接。

作為一種優選的方式，移動導軌上安裝有檢測水平移動距離的位移傳感器，升降滑軌上安裝有檢測垂直移動距離的位移傳感器。

作為一種優選的方式，試驗箱與移動平臺通過T型螺栓連接。

作為一種優選的方式，試驗箱內壁設有溝槽。

作為一種優選的方式，滾刀安裝架與水平直線運動機構連接處設有調心球面接觸塊。