[发明专利]一种调整滚刀岩机综合实验平台主推力油缸安装位置的方法

说明书

本发明一种调整滚刀岩机综合实验平主推油缸安装位置的方法，滚刀实验平台包括：主机架、主传动箱、刀盘总承、试样箱、主推力油缸、主传动系统导向装置、主推力油缸调整装置，主推力油缸调整装置包括，光栅位移传感器、楔形滑块、螺纹拉杆，光栅位移传感器包括光栅尺和光栅读数头。通过光栅位移传感器准确获得油缸的移动位置数据，根据所述数据由螺纹拉杆和楔形滑块调整主推力油缸的安装位置。解决了多个主推力油缸不同步和破岩深度数据不准确的技术问题。

技术领域

本发明属于掘进设备领域，特别涉及一种滚刀岩机综合实验平台主推力油缸安装位置的调整方法。

背景技术

中国作为世界上最大的隧道及地下工程施工市场，对盾构设备具有迫切的需求，但是国内地形地貌复杂多变，岩石种类复杂多样，每个隧道或地下工程都需要针对地形地貌、岩石种类设计各型滚刀，因此滚刀破岩的滚刀形状、结构物理性能都需要单独评价，盲目选择滚刀费时费力，缺乏一种具有普遍适用性的综合实验的平台去验证各种滚刀对不同岩石破碎能力，同样缺乏一种实验设备对各种岩石的破岩机理进行模拟供研究人员探究。国内外的有关研究机构均对破岩特征和机理进行了相应的研究。

申请人前期对TBM滚刀岩机实验平台进行了较为深入的研究，如CN102359919A中涉及一种TBM破岩实验装置，其中液压缸体和液压杆带动两端连接的传动箱体和岩箱同时向内压紧或向外推离，实现试验装置的进刀或退刀，同时液压控制传动箱以及岩箱的调整控制滚刀的前进和退出，从而解决了实验中刀盘驱动扭矩与刀具的安装位置无法准确关联的技术问题。CN102841030A中涉及一种隧道掘进机刀具破岩机理模态研究的实验平台，试验平台可以采用电液伺服装置和变频伺服电动马达作为动力源， 试验刀具采用隧道掘进机实际施工中的通用滚刀模拟隧道掘进机纯掘进刀盘 掘进力矩及推进力，进行硬岩滚刀破岩模态试验，或通过更换成软土切刀进 行切刀剪切模态试验，或通过更换成撕裂刀进行撕裂刀冲击破岩模态试验。 通过更换台架上的刀座和刀具和调整刀间距，实现隧道掘进机硬岩掘进滚刀 滚压破岩原理台架试验、软土掘进切刀剪切切削原理及撕裂刀冲击破岩原理 台架试验，为隧道掘进机的破岩基础理论研究提供试验装置，有利于建立具 有地质适应性的刀盘刀具设计理论，为刀盘刀具数字化设计提供理论依据；其具体的解决的技术问题是在破岩实验过程中实现了可以更换不同形式的刀具，形成不同刀具组合以及可以调整不同的刀间距，从而为刀盘刀具与围岩耦合作用规律提供相对准确的数据。CN107941644A涉及一种测量三自由度滚刀破岩及磨损的实验装置，包括安装岩样的基座和对应安装于所述岩样上方的滚刀，所述滚刀安装于工作台的刀箱上，所述工作台上安装有带动刀箱分别沿3个坐标方向移动的横向移动机构、纵向移动机构和竖向移动机构，所述工作台上还安装有控制所述横向移动机构、纵向移动机构和竖向移动机构的计算机数控系统；所述刀箱上还安装有红外温度传感器，所述滚刀上还安装有角度传感器。其解决的技术问题是：1.测量采集数据单一，偏重采取滚刀受力参数，通常忽略滚刀温度、滚刀与岩石的相对滑动的测量；2.磨损研究过程中，大多采用干态摩擦实验，对不同介质下的破岩、磨损缺乏研究；3.采用缩比尺寸的滚刀磨损试验台只能进行直线切割，而且需要频繁更换岩样位置，效率低下。

在上述研究的基础上，申请人对原有的滚刀破岩机理综合实验平台进行了改造升级，旨在更为全面的获取在盾构掘进过程中更为全面准确的破岩实验数据。在改造升级的过程中，采用4把滚刀，4个主推油缸进行驱动，但是在实验过程中，研究人员发现在滚刀破岩的实验过程中，主推油缸不能同步的问题时有发生，这导致了每个滚刀在破岩行进过程中的破岩深度无法统一，由此不能准确的获得破岩深度的实验数据。而破岩切削深度是滚刀破岩机理研究中较为重要的一个指标参数，该参数无法准确的获得将导致实验无法有效的进行。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种滚刀岩机综合实验平台。