[发明专利]一种小型滚刀磨损测试机、测试方法及评价方法

权利要求书

1.一种小型滚刀磨损测试机，其特征在于，包括用于放置岩样的岩样器，岩样器的上方设置若干滚刀刀具，滚刀刀具可作用于岩样器内岩样表面，滚刀刀具的尺寸小于TBM滚刀实际尺寸，滚刀刀具通过旋转机构固定于支撑架，升降机构可通过支撑架的顶部向滚刀刀具施加法向力。

2.根据权利要求1所述的一种小型滚刀磨损测试机，其特征在于，所述支撑架的一侧设置制泡机，制泡机设置管路，管路的出口端朝向岩样器设置的岩样设置。

3.根据权利要求1所述的一种小型滚刀磨损测试机，其特征在于，所述旋转机构固定于支撑架，旋转机构的转动轴穿过支撑架与刀具架连接，刀具架设置所述的滚刀刀具。

4.根据权利要求3所述的一种小型滚刀磨损测试机，其特征在于，所述刀具架包括与所述转动轴连接的连轴，连轴底端设置支撑板，支撑板相对于连轴的一侧可设置多个安装部，实现多个滚刀刀具安装，且滚刀刀具相对于刀具架的位置可调。

5.根据权利要求3所述的一种小型滚刀磨损测试机，其特征在于，所述刀具架连轴与支撑板位置处的外侧设置扭矩传感器；

所述刀具架连轴与支撑板位置处的内侧设置力传感器；

扭矩传感器、力传感器分别与控制器连接，控制器与所述旋转机构、升降机构分别单独连接。

6.根据权利要求4所述的一种小型滚刀磨损测试机，其特征在于，所述安装部为卡槽，卡槽处设置伸缩轴。

7.根据权利要求1所述的一种小型滚刀磨损测试机，其特征在于，所述支撑架包括底架，所述岩样器固定于底架，底架通过支撑柱支撑顶板，支撑柱为可伸缩结构，顶板与所述的升降机构连接。

8.根据权利要求2所述的一种小型滚刀磨损测试机，其特征在于，所述制泡机构包括泡沫箱，泡沫箱内设置有用于存储原液的原液箱和用于存储水的水箱，泡沫箱顶板设置静态混合器，静态混合器连接管路，管路的出口端朝向岩样表面设置。

9.一种小型滚刀磨损测试方法，其特征在于，采用权利要求1-8中任一项所述的一种小型滚刀磨损测试机，包括如下内容：

制备标准岩样，并将岩样设于岩样器内，并安装设定数量的滚刀刀具，获取滚刀刀具的直径；

调节升降机构使得滚刀刀具边缘与岩样相切，并通过升降机构向滚刀刀具施加设定的法向力，通过旋转机构带动滚刀刀具旋转；

设定时间后，实验结束，测量滚刀刀具的半径；

通过滚刀刀具实验前后的半径、滚刀刀具的宽度、滚刀刀具的磨损时间，以及滚刀刀具切割岩石的法向力，获得滚刀刀具单位做功下的磨损率。

10.一种小型滚刀磨损测试评价方法，其特征在于，包括如下内容：

对多种不同类型岩石进行取样；

选择多个相同的滚刀刀具，并进行分组；

针对各种岩样，根据权利要求9所述的一种小型滚刀磨损测试方法来获得相应的滚刀刀具单位做功下的磨损率；

比较不同岩样下滚刀刀具单位做功下的磨损率大小，评价多种岩样的耐磨性。