[实用新型]一种超高速岩石破碎滚刀寿命评估试验台

说明书

本实用新型涉及岩石破碎滚刀试验领域，一种超高速岩石破碎滚刀寿命评估试验台，包括试验台及伺服控制系统，试验台包括试验箱及用于驱动试验箱水平移动的水平直线运动机构，试验箱上方安装有升降直线运动机构，升降直线运动机构下端设有滚刀安装架，滚刀安装架与升降直线运动机构间设有用于测量正压力的第一力传感器，水平直线运动机构与试验箱间设有用于测量滚刀在岩石上滚切过程中阻力的第二力传感器。本实用新型通过第一力传感器及第二力传感器分别测得滚切正压力及滚切阻力，为滚刀刀型设计的刀齿模数计算提供有效支撑及依据，保证滚刀使用寿命提高及破岩效率。

技术领域

本实用新型涉及岩石破碎滚刀试验领域，具体是指一种超高速岩石破碎滚刀寿命评估试验台。

背景技术

岩石破碎滚刀的主要用途是在开凿山洞、挖矿的大型掘进机上使用，功能是对滚刀施加正垂直于岩石表面的压力和平行于岩石表面的推力，使得滚刀在岩石表面滚动，继而对岩石进行层层的剥离，达到开凿效果。滚刀是掘进机的重要工作部件。在掘进过程中，滚刀的好坏决定了挖掘的效率，所以需要通过试验来获得每种刀具进行寿命、效率等数据，供滚刀生产厂家或者使用单位对不同结构、不同批次的滚刀进行评估。

目前现有的破岩滚刀试验设备，均为开环控制，无论是正压力的控制、切入深度控制和滚切速度控制，准确度均难以保证，并且还无法采集滚刀在岩石上滚切过程中的阻力，使得滚刀刀型的设计没有刀齿模数计算依据，而模数又是决定岩石滚刀寿命和效率的重要参数。若模数过大，滚刀的寿命提高，但是破岩效率却损失严重。若模数过小，岩石滚刀破岩效率提高，但寿命又严重降低。所以要让岩石滚刀的寿命和效率都能兼备，则需要通过计算，根据不同的岩石，对应不同的刀齿模数。

此外，现有的破岩滚刀试验设备不但切入速度较低还无法贴近真实的破岩环境，因为在自然环境中岩石常受到四周或挤压或支承的力，而不是单一的一块岩料，四周未受到支承或挤压，所以在试验过程中刚对滚刀施加正压力在岩石表面时，岩石即向四周破裂，使得试验最终失败或所测得数据没有参考价值。

如何解决上述技术问题成为领域技术人员努力的方向。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型提供了一种超高速岩石破碎滚刀寿命评估试验台。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种超高速岩石破碎滚刀寿命评估试验台，包括试验台及伺服控制系统，试验台包括试验箱及用于驱动试验箱水平移动的水平直线运动机构，试验箱上方安装有升降直线运动机构，升降直线运动机构下端设有滚刀安装架，滚刀安装架与升降直线运动机构间设有用于测量正压力的第一力传感器，水平直线运动机构与试验箱间设有用于测量滚刀在岩石上滚切过程中阻力的第二力传感器，伺服控制系统包括采用闭环控制用于控制水平直线运动机构的水平加载伺服模块、采用闭环控制用于升降水平直线运动机构的垂直加载伺服模块。

作为一种优选的方式，水平直线运动机构包括移动导轨及水平加载伺服油缸，移动导轨上安装有移动平台，试验箱安装在移动平台上，水平加载伺服油缸缸体相对于移动导轨固定，其活塞杆与试验箱连接，第二力传感器安装在水平加载伺服油缸活塞杆与试验箱接触处。

作为一种优选的方式，升降直线运动机构包括升降滑轨及垂直加载伺服油缸，升降滑轨上安装有垂直升降的升降滑座，升降滑座与升降座连接，滚刀安装架安装在升降座上，垂直加载伺服油缸相对于升降滑轨固定，其活塞杆与第一力传感器连接，第一力传感器通过调心球面接触块与升降座连接。

作为一种优选的方式，移动导轨上安装有检测水平移动距离的位移传感器，升降滑轨上安装有检测垂直移动距离的位移传感器。

作为一种优选的方式，试验箱与移动平台通过T型螺栓连接。

作为一种优选的方式，试验箱内壁设有沟槽。

作为一种优选的方式，滚刀安装架与水平直线运动机构连接处设有调心球面接触块。