專(zhuān)利名稱(chēng)：一種盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及試驗(yàn)臺(tái)裝置，尤其是一種盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)以地鐵為代表的隧道工程建設(shè)事業(yè)正蓬勃發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)施工法在隧洞建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用，而配套刀具是盾構(gòu)機(jī)用于切削巖石和土層的專(zhuān)用刀具，它安裝在刀盤(pán)上在旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)下隨刀盤(pán)公轉(zhuǎn)，滾刀除公轉(zhuǎn)之外還要自轉(zhuǎn)在巖石土層上連續(xù)滾壓，刮刀則主要對(duì)巖土層通過(guò)開(kāi)溝，完成對(duì)巖石土層的連續(xù)切削和破碎，因此盾構(gòu)機(jī)刀具的壽命長(zhǎng)短和對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性成為影響盾構(gòu)機(jī)施工效率的重要因素之一。盾構(gòu)機(jī)刀具一般可分為正滾刀、中心滾刀、刮刀、切刀、先行刀等。目前，在盾構(gòu)機(jī)施工過(guò)程中，雖然也有對(duì)刀具的檢測(cè)裝置，但是已在施工中，不能預(yù)先根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的刀具，造成更換盾構(gòu)機(jī)刀具次數(shù)較多，從而造成盾構(gòu)機(jī)刀具損耗大，使用壽命縮短；另一方面，降低了工作效率，延遲了施工進(jìn)程，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，還導(dǎo)致增加了生產(chǎn)成本。鑒于上述原因，盾構(gòu)機(jī)刀具的檢測(cè)裝置需要改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)裝置，推力達(dá)到100噸，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)扭矩達(dá)到lOOOKN.m，能夠安裝各類(lèi)盾構(gòu)機(jī)刀具進(jìn)行切削模擬試驗(yàn)，能模擬提供多種地質(zhì)條件的盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)，在模擬盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行切削破碎試驗(yàn)時(shí)， 準(zhǔn)確獲取刀具各部的受力狀況并進(jìn)行分析計(jì)算，確保各類(lèi)盾構(gòu)機(jī)刀具的制造質(zhì)量和對(duì)各類(lèi)地質(zhì)條件的適應(yīng)性，更好的根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的刀具，針對(duì)地質(zhì)特點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)制造方案。本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下的技術(shù)方案一種盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)裝置，是由推進(jìn)液壓缸，機(jī)架，模擬巖土倉(cāng)，模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，回轉(zhuǎn)支撐，過(guò)渡連接盤(pán)，軸承支座，行星減速器，變頻電機(jī)，傳動(dòng)底座，信號(hào)及控制系統(tǒng)，油缸撐靴，導(dǎo)向裝置，齒套聯(lián)軸器， 棒銷(xiāo)聯(lián)軸器構(gòu)成；方框形的機(jī)架內(nèi)一側(cè)設(shè)置模擬巖土倉(cāng)，方框形的機(jī)架內(nèi)的另一側(cè)設(shè)置模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，模擬巖土倉(cāng)的后部設(shè)置兩個(gè)推進(jìn)液壓缸；模擬巖土倉(cāng)的一側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的一側(cè)設(shè)置過(guò)渡連接盤(pán)，過(guò)渡連接盤(pán)的外周設(shè)置回轉(zhuǎn)支撐在機(jī)架的一端；過(guò)渡連接盤(pán)的一端設(shè)置軸承支座；軸承支座的一側(cè)設(shè)置行星減速器，行星減速器的一側(cè)設(shè)置變頻電機(jī)，變頻電機(jī)和行星減速器的下方設(shè)置傳動(dòng)底座；變頻電機(jī)的一側(cè)通過(guò)線路設(shè)置信號(hào)及控制系統(tǒng)；所述的模擬巖土倉(cāng)與推進(jìn)液壓缸之間的連接處設(shè)置油缸撐靴，模擬巖土倉(cāng)的兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向裝置；所述的行星減速器與軸承支座之間的連接處設(shè)置齒套聯(lián)軸器，行星減速器與變頻電機(jī)之間的連接處設(shè)置棒銷(xiāo)聯(lián)軸器。[0010]本實(shí)用新型的工藝流程是本實(shí)用新型是由一組部件經(jīng)組合而成的，其實(shí)施方法是先把各個(gè)零部件按照設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求分別加工制造完成并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，再經(jīng)裝配調(diào)試而成。其具體實(shí)施過(guò)程如下<1>先將機(jī)架部分按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，進(jìn)行下料、焊接加工，然后組裝檢驗(yàn)符合要求， 作為整個(gè)盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)的支撐基礎(chǔ)；<2>巖土倉(cāng)和液壓缸推進(jìn)系統(tǒng)的研制；它由推進(jìn)液壓缸1，模擬巖土倉(cāng)3，油缸撐靴 12，導(dǎo)向裝置13組成。巖土倉(cāng)的功能是人工制作模擬地質(zhì)條件，液壓缸的功能主要是給巖土倉(cāng)提供推進(jìn)力，液壓缸撐靴和巖土倉(cāng)導(dǎo)向裝置都是輔助性部件，將它們制造完成后安裝到機(jī)架的一端。<3>過(guò)渡連接盤(pán)及回轉(zhuǎn)支撐和軸承支座的安裝；過(guò)渡連接盤(pán)裝置也是一個(gè)組合部件，它通過(guò)回轉(zhuǎn)支撐用螺栓連接到機(jī)架的另一端，尾部設(shè)置圓柱球面滾子軸承和軸承座，起輔助支撐作用，前端連接模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，承接來(lái)自巖土倉(cāng)的推力，同時(shí)它還承接來(lái)自行星減速器的驅(qū)動(dòng)扭矩帶動(dòng)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)，使刀盤(pán)對(duì)巖土倉(cāng)中的模擬地層進(jìn)行切削破碎。<4>傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案；傳動(dòng)系統(tǒng)包括行星減速器8，變頻電機(jī)9，傳動(dòng)底座 10，齒套聯(lián)軸器14，棒銷(xiāo)聯(lián)軸器15，可以看出，這個(gè)部分主要給該試驗(yàn)臺(tái)提供轉(zhuǎn)速可調(diào)的旋轉(zhuǎn)扭矩，帶動(dòng)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)對(duì)巖土層進(jìn)行破碎開(kāi)挖。本實(shí)用新型還專(zhuān)門(mén)設(shè)置了信號(hào)獲取傳感器和記錄分析系統(tǒng)，以及該試驗(yàn)臺(tái)的控制操作系統(tǒng)，保證了本項(xiàng)目的順利實(shí)現(xiàn)。總之，本實(shí)用新型的工藝流程由以下幾步依次完成1.焊件進(jìn)行以下幾步排料，下料，焊接，粗加工，精加工，檢驗(yàn)；2.鍛件進(jìn)行以下幾步排料，預(yù)熱，鍛造成形，粗加工，熱處理，精加工，檢驗(yàn)；3.鑄件進(jìn)行以下幾步造型，冶煉，鑄造成形，粗加工，熱處理，精加工，檢驗(yàn)；4.以上三步完成后，再進(jìn)行裝配調(diào)試，然后進(jìn)行最終檢驗(yàn)，最后達(dá)到成品。本實(shí)用新型的工作原理是本試驗(yàn)臺(tái)是專(zhuān)門(mén)為模擬試驗(yàn)盾構(gòu)機(jī)刀具而設(shè)計(jì)的，機(jī)架作為基礎(chǔ)件，一端安裝液壓缸推進(jìn)系統(tǒng)和巖土倉(cāng)，工作時(shí)使巖土倉(cāng)在液壓缸推力作用下沿導(dǎo)向裝置向前移動(dòng)，機(jī)架另一端設(shè)置回轉(zhuǎn)支撐和過(guò)渡連接盤(pán)，在連接盤(pán)上安裝模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，回轉(zhuǎn)支撐和刀盤(pán)承接來(lái)自液壓缸和巖土倉(cāng)的推力，過(guò)渡連接盤(pán)由變頻電機(jī)通過(guò)行星減速器帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)，和液壓缸推進(jìn)的巖土倉(cāng)掌子面形成相對(duì)掘進(jìn)破碎的盾構(gòu)機(jī)刀具工作狀態(tài)。巖土倉(cāng)內(nèi)可以人工模擬制造各種需要的地層；刀盤(pán)上的刀具可以根據(jù)具體刀具設(shè)計(jì)布刀；變頻電機(jī)可以根據(jù)地層需要調(diào)節(jié)刀盤(pán)轉(zhuǎn)速；液壓缸推進(jìn)系統(tǒng)可以根據(jù)要求調(diào)整推進(jìn)速度，相互之間實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合。能滿足對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀具質(zhì)量的試驗(yàn)檢測(cè)需要。本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，實(shí)驗(yàn)方便、快捷，省工、省時(shí)、省力；降低盾構(gòu)機(jī)刀具損耗，減少更換盾構(gòu)機(jī)刀具次數(shù)，延長(zhǎng)使用壽命；提高工作效率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了生產(chǎn)成本。液壓缸推動(dòng)巖土倉(cāng)移動(dòng)，推力達(dá)到100噸以上，最大刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)扭矩1000KN. m以上， 推進(jìn)速度和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)速度都可以無(wú)級(jí)調(diào)速，模擬刀盤(pán)根據(jù)刀具形式不同可以進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，以保證對(duì)不同形式的刀具的試驗(yàn)要求。在機(jī)架的前支撐板處設(shè)置回轉(zhuǎn)支撐，以承接液壓缸的推力內(nèi)部平衡，實(shí)現(xiàn)模擬刀盤(pán)上安裝的刀具能夠貫入巖土層，實(shí)現(xiàn)對(duì)掌子面的切削破碎。[0024]采用對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀具根據(jù)地質(zhì)條件一對(duì)一的進(jìn)行試驗(yàn)，準(zhǔn)確獲取刀具各部的受力狀況并進(jìn)行分析計(jì)算，設(shè)置了盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的收集和控制分析裝置，保證將試驗(yàn)的盾構(gòu)機(jī)刀具參數(shù)準(zhǔn)確傳遞到分析電腦中，能真實(shí)反映出試驗(yàn)刀具的質(zhì)量性能。各項(xiàng)盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)要求能夠順利實(shí)現(xiàn)，各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的總裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是推進(jìn)液壓缸與模擬巖土倉(cāng)的組裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是模擬巖土倉(cāng)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是行星減速器與變頻電機(jī)的組裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的工藝流程圖。圖1、2、3、4中推進(jìn)液壓缸1，機(jī)架2，模擬巖土倉(cāng)3，模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)4，回轉(zhuǎn)支撐 5，過(guò)渡連接盤(pán)6，軸承支座7，行星減速器8，變頻電機(jī)9，傳動(dòng)底座10，信號(hào)及控制系統(tǒng)11， 油缸撐靴12，導(dǎo)向裝置13，齒套聯(lián)軸器14，棒銷(xiāo)聯(lián)軸器15。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明如圖所示，方框形的機(jī)架2內(nèi)一側(cè)設(shè)置模擬巖土倉(cāng)3，方框形的機(jī)架2內(nèi)的另一側(cè)設(shè)置模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)4，模擬巖土倉(cāng)3的后部設(shè)置兩個(gè)推進(jìn)液壓缸1 ；模擬巖土倉(cāng)3的一側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)4，模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)4的一側(cè)設(shè)置過(guò)渡連接盤(pán)6，過(guò)渡連接盤(pán)6的外周設(shè)置回轉(zhuǎn)支撐5在機(jī)架2的一端；過(guò)渡連接盤(pán)6的一端設(shè)置軸承支座7 ；軸承支座7的一側(cè)設(shè)置行星減速器8，行星減速器8的一側(cè)設(shè)置變頻電機(jī)9，變頻電機(jī)9和行星減速器8的下方設(shè)置傳動(dòng)底座10 ；變頻電機(jī)9的一側(cè)通過(guò)線路設(shè)置信號(hào)及控制系統(tǒng)11;所述的模擬巖土倉(cāng)3與推進(jìn)液壓缸1之間的連接處設(shè)置油缸撐靴12，模擬巖土倉(cāng) 3的兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向裝置13;所述的行星減速器8與軸承支座7之間的連接處設(shè)置齒套聯(lián)軸器14，行星減速器 8與變頻電機(jī)9之間的連接處設(shè)置棒銷(xiāo)聯(lián)軸器15。
權(quán)利要求1.一種盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)裝置，是由推進(jìn)液壓缸(1)，機(jī)架O)，模擬巖土倉(cāng)(3)，模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)G)，回轉(zhuǎn)支撐(5)，過(guò)渡連接盤(pán)(6)，軸承支座(7)，行星減速器(8)，變頻電機(jī)(9)，傳動(dòng)底座(10)，信號(hào)及控制系統(tǒng)(11)，油缸撐靴(12)，導(dǎo)向裝置(13)，齒套聯(lián)軸器 (14)，棒銷(xiāo)聯(lián)軸器(15)構(gòu)成；其特征在于方框形的機(jī)架O)內(nèi)一側(cè)設(shè)置模擬巖土倉(cāng)(3)， 方框形的機(jī)架( 內(nèi)的另一側(cè)設(shè)置模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)G)，模擬巖土倉(cāng)C3)的后部設(shè)置兩個(gè)推進(jìn)液壓缸(1)；模擬巖土倉(cāng)(3)的一側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)G)，模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)(4) 的一側(cè)設(shè)置過(guò)渡連接盤(pán)(6)，過(guò)渡連接盤(pán)(6)的外周設(shè)置回轉(zhuǎn)支撐(5)在機(jī)架⑵的一端； 過(guò)渡連接盤(pán)(6)的一端設(shè)置軸承支座(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)裝置，其特征在于軸承支座(7)的一側(cè)設(shè)置行星減速器(8)，行星減速器(8)的一側(cè)設(shè)置變頻電機(jī)(9)，變頻電機(jī)(9)和行星減速器(8)的下方設(shè)置傳動(dòng)底座(10)；變頻電機(jī)(9)的一側(cè)通過(guò)線路設(shè)置信號(hào)及控制系統(tǒng) (11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)裝置，其特征在于所述的模擬巖土倉(cāng)C3)與推進(jìn)液壓缸(1)之間的連接處設(shè)置油缸撐靴(12)，模擬巖土倉(cāng)(3)的兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向裝置(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)裝置，其特征在于所述的行星減速器(8)與軸承支座(7)之間的連接處設(shè)置齒套聯(lián)軸器(14)，行星減速器(8)與變頻電機(jī) (9)之間的連接處設(shè)置棒銷(xiāo)聯(lián)軸器(15)。
專(zhuān)利摘要一種盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)裝置，推力達(dá)到100噸，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)扭矩達(dá)到1000KN.m，能夠安裝各類(lèi)盾構(gòu)機(jī)刀具進(jìn)行切削模擬試驗(yàn)，能模擬提供多種地質(zhì)條件的盾構(gòu)機(jī)刀具試驗(yàn)臺(tái)，準(zhǔn)確獲取刀具各部的受力狀況并進(jìn)行分析計(jì)算，確保各類(lèi)盾構(gòu)機(jī)刀具的制造質(zhì)量和對(duì)各類(lèi)地質(zhì)條件的適應(yīng)性，更好的根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的刀具，針對(duì)地質(zhì)特點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)制造方案；是由推進(jìn)液壓缸，機(jī)架，模擬巖土倉(cāng)，模擬盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)，回轉(zhuǎn)支撐，過(guò)渡連接盤(pán)，軸承支座，行星減速器，變頻電機(jī)，傳動(dòng)底座，信號(hào)及控制系統(tǒng)，油缸撐靴，導(dǎo)向裝置，齒套聯(lián)軸器，棒銷(xiāo)聯(lián)軸器構(gòu)成；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，實(shí)驗(yàn)方便、快捷，省工、省時(shí)、省力；降低盾構(gòu)機(jī)刀具損耗，延長(zhǎng)使用壽命；提高了工作效率。
文檔編號(hào)G01N3/58GK202195994SQ201120258550
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者李書(shū)鵬, 李輝, 王漢章, 魏俊偉 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)九久技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司