[實用新型]一種基于立式壓力機的滾刀破巖試驗裝置

有效

• 申請號: 202020736093.5
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN211904628U
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 吳起星;王起新;陳慧津;葉忠帥;胡滔;林家慰
• 申請（專利權）人: 暨南大學;廣州市新歐機械有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/58;G01N3/02
• 代理公司: 廣州厚海專利商標代理事務所(普通合伙) 44662
• 代理人: 梁桂萍

本實用新型涉及一種滾刀破巖室內模擬試驗裝置，具體指一種基于立式壓力機的滾刀破巖試驗裝置，所述滾刀破巖試驗裝置包括立式壓力機、滾刀裝置、導軌裝置、移動巖樣裝置、連接裝置、傳感元件和監控設備；傳感元件設置在滾刀裝置的正上方，滾刀裝置通過連接裝置與液壓裝置固連，導軌裝置設置在立式壓力機的基座上表面，移動巖樣裝置連接導軌裝置并可沿水平導軌滑動；本實用新型充分利用了立式壓力機原有的結構，加裝滾刀裝置、導軌裝置、移動巖樣裝置、連接裝置和傳感元件，組成滾刀破巖試驗裝置，在垂直液壓缸和水平液壓缸的驅動下，滾刀裝置與移動巖樣裝置之間的活動行程逐漸縮小并實現滾刀破巖過程的模擬，大幅度降低了實驗裝置的成本。

技術領域

本實用新型涉及一種滾刀破巖室內模擬試驗裝置，具體指一種基于立式壓力機的滾刀破巖試驗裝置。

背景技術

目前，隨著對地下空間的開發利用，全斷面掘進機廣泛應用于地下工程及隧道的掘進施工中，盤形滾刀是全斷面掘進機TBM刀盤上的關鍵構件，在隧道掘進過程中，主要依靠其進行巖土及砂巖的切削，隧道掘進過程中，盤形滾刀的工作環境極為惡劣，需要承受荷載沖擊以及劇烈摩擦，工程實例表明，工作中盤形滾刀易發生斷裂、偏磨及崩圈的現象，因此，其工作效率直接決定了隧道全斷面掘進機的工作質量及效率，可見，對盤形滾刀的破巖機理以及影響破巖效率的主要因素的研究對掘進技術的發展意義重大，而室內試驗是最為有效的研究方法之一；現有的滾刀破巖試驗設備可通過模擬滾刀破巖過程，并進行滾刀三向應力：刀間距、貫入度、磨損情況等參數的控制與測定，現有的滾刀破巖試驗設備一般包括豎向、水平液壓系統、導軌、工作臺等附屬構件，一套全新的滾刀破巖試驗設備造價高昂；再者，現有的滾刀破巖試驗設備適用范圍僅限于對盤形滾刀破巖的室內模擬實驗，這對于并非長期進行該實驗的實驗室而言，并不能充分發揮裝置的功能，導致其性價比較低；而立式壓力機在工程力學實驗室中普遍配備，且常被運用于壓力試驗，因此，本實用新型的目的在于，充分利用現有的設備，即充分利用立式壓力機豎向加載的功能，在試驗過程中主要由立式壓力機提供豎向荷載，對立式壓力機進行改造，使其能適用于盤形滾刀破巖的室內模擬實驗，在滿足三向應力、刀間距、貫入度、磨損情況等參數測定的同時，可大幅度降低實驗裝置的成本。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型旨在公開一種滾刀破巖室內模擬試驗裝置，具體指一種基于立式壓力機的滾刀破巖試驗裝置。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種基于立式壓力機的滾刀破巖試驗裝置，包括立式壓力機，所述滾刀破巖試驗裝置還包括滾刀裝置、導軌裝置、移動巖樣裝置、連接裝置、傳感元件和監控設備；所述立式壓力機包括基座、機架和液壓裝置，所述機架設置在基座上方并與基座固定連接組成一個容納液壓裝置、滾刀裝置、移動巖樣裝置和連接裝置的中空腔體結構，液壓裝置固定連接在機架的上段；所述導軌裝置包括導軌座、水平導軌和水平液壓缸，導軌座設置在基座的上表面，水平導軌設置在導軌座的上表面，水平液壓缸安裝在水平導軌的首端；所述移動巖樣裝置包括模擬巖樣、巖樣盒和移動工作臺，巖樣盒內裝載模擬巖樣，巖樣盒的底部與移動工作臺的上表面固定連接，移動工作臺與水平導軌設置為滑動式連接，移動工作臺在水平液壓缸的驅動下沿水平導軌的長度方向滑動；所述滾刀裝置包括刀架和盤形滾刀，所述刀架呈開口朝下的門字形結構，其頂部通過連接裝置與壓力機的液壓裝置固連，盤形滾刀通過與其軸向方向一致的滾刀軸可轉動式連接在刀架相對的兩側壁上；所述連接裝置包括相互連接的上板和下板，其中上板通過螺栓與液壓裝置固連，下板通過螺栓與刀架的頂部固連，上板和下板之間設置傳感元件；所述傳感元件設置在盤形滾刀的正上方并與監控設備通訊連接。

優選地，所述導軌座呈L型結構，導軌座較長的一邊水平設置在基座上表面，導軌座較短的一邊豎直設置在導軌座的首端。

優選地，所述液壓裝置為垂直液壓缸，包括缸體Ⅰ和活塞桿Ⅰ，缸體Ⅰ固定在機架的上段，活塞桿Ⅰ遠離缸體Ⅰ的一端與連接裝置的上板固連，以使液壓裝置連接刀架并驅動刀架帶動盤形滾刀垂直向下移動和施加向下的力。

優選地，所述垂直液壓缸為雙活塞桿式液壓缸。