一种盘形滚刀动静组合加载破岩装置

本技术属于隧道工程，具体涉及一种盘形滚刀动静组合加载破岩装置。

背景技术：

1、随着国家工业的进程和产能、资源需求的提高，相关行业例如煤矿企业不断向高产，高效，集约化发展，其关键设备掘进机得到大力发展。在矿井巷道机械化掘进和铁路、公路隧道作业中利用掘进机掘进是中等硬度岩石条件及以下采用最为广泛的一种综合机械化掘进手段。盘形滚刀是一种破碎坚硬岩石的挖掘工具，安装于隧道掘进机等大型非开挖施工设备的头部，其作用是切割掌子面岩石并将岩石从掌子面上剥落下来，广泛应用于铁路隧道、引水隧道以及城市地下管网施工。

2、在当前破岩领域，通常会采用一些辅助手段来提高破岩效率，比如采用预制割缝、高压水射流、微波发射以及冲击装置，现有的滚刀破岩试验台在加设冲击装置方面多采用液压系统，存在漏油以及响应速度方面的问题，且现有的盘形滚刀在进行安装时较为繁琐，不易进行滚刀的快速便捷拆装，从而影响在对滚刀进行维护时的便捷性，且滚刀在进行正向自转和反向自转时容易造成内部零件的松动，影响使用时的稳定性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种盘形滚刀动静组合加载破岩试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种盘形滚刀动静组合加载破岩装置，包括：

4、架体；

5、激振器，所述激振器设置在架体的顶端；

6、t形板，所述t形板安装在架体的外部；

7、支架，所述支架通过螺栓连接安装在t形板外部顶端，所述激振器通过支架安装在t形板的顶端；

8、传感器紧固件，所述传感器紧固件固定连接在t形板的底端；

9、三向力传感器，所述三向力传感器外部顶端与传感器紧固件连接，用于采集滚刀切削过程中的受力数据；

10、传感器连接件，所述传感器连接件固定连接在三向力传感器的外部底端；

11、滚刀机构，所述滚刀机构安装在传感器连接件的外部底端。

12、优选的，所述架体包括底板、液压缸、岩石安装台和龙门架，所述液压缸安装在底板的上方，所述液压缸的活动端一侧连接有岩石安装台，所述龙门架的底端固定安装在底板上，所述龙门架的外部顶端安装有t形板，岩石安装台用于放置岩石试样，所述激振器的底端设置有激振顶杆，通过激振顶杆冲击传感器紧固件上的圆柱凸台将冲击载荷传递给刀具。

13、优选的，所述滚刀机构包括主轴、垫片、推力球轴承、铜套、盘形滚刀、紧固螺母和滚刀架，所述主轴插设在滚刀架的内部，所述主轴的外部套设有垫片，所述主轴的外部套设有推力球轴承，所述主轴的外部套设有有铜套，所述主轴的一端通过外部螺纹旋合套设有紧固螺母，所述盘形滚刀内环套设有铜套，所述滚刀架通过螺栓固定安装在传感器连接件的外部底端。

14、优选的，所述主轴贯穿插设在盘形滚刀的内部，所述主轴的一端通过外部螺纹旋合套设有两个紧固螺母，所述推力球轴承分别设置在盘形滚刀的两侧，所述垫片分别设置在推力球轴承的外侧。

15、优选的，所述主轴贯穿插设在滚刀架的孔内，所述垫片、推力球轴承、铜套和盘形滚刀均装置在滚刀架内部。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

17、本实用新型通过激振器提供冲击载荷实现动静组合加载破岩，能有效提高破岩效率，从而增加盘形滚刀在对破岩时的高效性，及装置在使用时得到功能性。

18、本实用新型通过设置的主轴、垫片、推力球轴承和铜套使得当在进行盘形滚刀的组装完成后，传感连接件通过螺栓与滚刀架连接，方便对传感连接件和滚刀机构进行拆卸，铜套安装在盘形滚刀的内孔，起到滑动轴承的作用，使盘形滚刀能够绕主轴旋转，减小轴和盘形滚刀内环之间的磨损，盘形滚刀两侧安装的推力球轴承方便滚刀滚切岩石时被动产生自转，避免滚刀与垫片之间直接挤压与摩擦，提高刀具使用寿命。

技术特征：

1.一种盘形滚刀动静组合加载破岩装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种盘形滚刀动静组合加载破岩装置，其特征在于：所述架体（1）包括底板（101）、液压缸（102）、岩石安装台（103）和龙门架（104）；所述液压缸（102）安装在底板（101）的上方，所述液压缸（102）的活动端一侧连接有岩石安装台（103），所述龙门架（104）的底端固定安装在底板（101）上，所述龙门架（104）的外部顶端安装有t形板（4），岩石安装台（103）用于放置岩石试样（9），所述激振器（2）的底端设置有激振顶杆（201），通过激振顶杆（201）冲击传感器紧固件（5）上的圆柱凸台（501）将冲击载荷传递给刀具。

3.根据权利要求1所述的一种盘形滚刀动静组合加载破岩装置，其特征在于：所述滚刀机构（8）包括主轴（801）、垫片（802）、推力球轴承（803）、铜套（804）、盘形滚刀（805）、紧固螺母（806）和滚刀架（807），所述主轴（801）插设在滚刀架（807）的内部，所述主轴（801）的外部套设有垫片（802），所述主轴（801）的外部套设有推力球轴承（803），所述主轴（801）的外部套设有铜套（804），所述主轴（801）的一端通过外部螺纹紧固螺母（806），所述盘形滚刀（805）内环套设有铜套（804），所述滚刀架（807）通过螺栓固定安装在传感器连接件（7）的外部底端。

4.根据权利要求3所述的一种盘形滚刀动静组合加载破岩装置，其特征在于：所述主轴（801）贯穿插设在盘形滚刀（805）的内部，所述主轴（801）的一端通过外部螺纹旋合套设有两个紧固螺母（806），所述推力球轴承（803）分别设置在盘形滚刀（805）的两侧，所述垫片（802）分别设置在推力球轴承（803）的外侧。

5.根据权利要求3所述的一种盘形滚刀动静组合加载破岩装置，其特征在于：所述主轴（801）贯穿插设在滚刀架（807）的孔内，所述垫片（802）、推力球轴承（803）、铜套（804）和盘形滚刀（805）均装置在滚刀架（807）内部。

技术总结本技术涉及隧道工程技术领域，具体公开了一种盘形滚刀动静组合加载破岩装置，包括：架体；激振器，所述激振器设置在架体的顶端；T形板，所述T形板安装在架体的外部；支架，所述支架通过螺栓连接安装在T形板外部顶端；传感器紧固件，所述传感器紧固件固定连接在T形板的底端；三向力传感器，所述三向力传感器外部顶端与传感器紧固件连接；传感器连接件，所述传感器连接件固定连接在三向力传感器的外部底端；滚刀机构，所述滚刀机构安装在传感器连接件的外部底端；本技术通过激振器提供冲击载荷实现动静组合加载破岩，能有效提高破岩效率，从而增加盘形滚刀在对破岩时的高效性，及装置在使用时得到功能性。技术研发人员：刘增辉,赵世光,吕瑞,魏长赟,陈新磊,孔春艳,刘飞受保护的技术使用者：河海大学技术研发日：20231115技术公布日：2024/7/11