用於雙滾刀實驗的移動工作檯的製作方法

2023-05-30 01:00:41 2

專利名稱：用於雙滾刀實驗的移動工作檯的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種移動工作檯，特別是涉及一種用於雙滾刀實驗的移動工作檯，屬 於大型重載實驗裝置領域。
背景技術：
研製模擬實驗機是掌握全斷面掘進機關鍵技術的有效手段。提高滾刀設計水平就 需要深入研究巖石破碎機理和滾刀磨損機理，滾刀綜合實驗臺是進行滾刀破巖相關研究的 重要裝置。作為實驗用的工作檯是整臺設備的關鍵部件，關係到實驗的順利進行和關鍵實 驗條件。首先在現階段，我們無法通過實際施工進行關鍵技術的研究，現場實驗會付出很大 的經濟代價和承擔安全風險；其次，現有數學和力學模型無法描述工程地質條件的多樣性， 施工方式的靈活性和參數匹配的複雜性，只有通過反覆的實驗驗證探索出全斷面掘進機關 鍵部件優化設計途徑。目前，滾刀布置和掘進試驗設備很少，文獻可以查詢到的破巖模擬實驗裝置有美 國Colorado礦業學院，California大學研製的切削模擬裝置，瑞典Lulea大學研製的液壓 實驗臺。國內有中南大學，石油大學(北京)，華北電力大學等的破巖模擬實驗裝置。滾刀的 破巖機理是相鄰兩把滾刀滾壓巖石產生的裂紋相連通，形成巖石剝落。根據對以往其他類 似實驗臺設計的經驗總結，首先是刀具調整比較困難；其次，兩滾刀相同間距的實驗不能多 次重複，旋轉的試件臺無法滾壓其他部位，不能充分的利用巖石試件；再次，滾壓速度過低， 很難接近實際工況。針對國內外實驗設備現狀，並不能真實反映滾壓破巖的實際情況的現 狀，亟待研製綜合的實驗臺。

發明內容
本發明提供一種使兩把滾刀被動的對巖石進行切割實驗所用的移動工作檯，實現 準確確定滾刀破巖機理和刀具磨損機理，通過調整試件臺的位置，對巖石試件進行重複實 驗；通過調整液壓缸的推進速度，模擬對於不同刀盤，滾刀切割巖石的情況，為滾刀的國產 化、刀具的優化布置、提高破巖效率提供設計參數。為了實現上述目的本發明解決技術問題的技術方案是用於雙滾刀實驗的移動工 作臺，它包括驅動電機、液壓缸、軸承，其在於底座上方軸向一端設有移動工作檯；移動 工作檯上方徑向中部兩端設有軸承座；移動工作檯上方徑向兩端平行設有兩條導軌槽；移 動工作檯軸向一側設有連接法蘭；該連接法蘭與液壓缸的活塞杆相連，液壓缸固定於底座 的適配位置上，底座上方軸向兩端平行設有兩條導軌凹槽；傳動絲槓通過軸承固定在所述 的軸承座上；傳動絲槓一端與固定在移動工作檯上的驅動電機相連，移動工作檯上方設有 試件臺，該試件臺下端中部跨過傳動絲槓並與傳動絲槓相連；設於試件臺底部的導軌與所 述的移動工作檯上方的導軌槽相匹配，設於移動工作檯底部的導軌與所述的底座上方的導 軌凹槽相匹配。所述的驅動電機為步進驅動電機。
所述的液壓缸為液壓缸內置微脈衝位移傳感器形式。所述的移動工作檯上方徑向中部兩端設有軸承座，其中一端為一對推力軸承；另 一端為一對角接觸球軸承。所述的傳動絲槓的螺旋升角小於摩擦角。所述的試件臺上表面為V型面，其V型錐度為1:5 1:10。所述的試件臺底部的導軌與移動工作檯上方的導軌槽採用刮研處理。所述的移動工作檯上方的導軌槽外側設有摩擦壓板。所述的移動工作檯底部的導軌與底座上方的導軌凹槽分別設有耐磨層。所述的耐磨層為聚四氟乙烯。本發明具有下列優點和效果
本發明由於採用傳動絲槓的螺旋升角小於摩擦角，實現自鎖目的，另外在移動工作檯 上方的導軌槽外側設有摩擦壓板對工件臺進行鎖緊。由於移動工作檯進給採用液壓缸內置 微脈衝位移傳感器形式，達到位置檢測精度為0. 004mm，速度檢測精度為士0. Olmm/s。又由 於本發明採用試件臺上表面為V型面，使得試件與試件臺結合更牢固，有效地防止了側滑 現象的發生，提高實驗裝置可靠性。特別是傳動絲槓兩端的軸承採用一端為一對推力軸承； 另一端為一對角接觸球軸承的設計，使得軸承組承受單向112KN的力；試件臺承受Z向最大 正壓力100KN，Y向衝擊載荷300ΚΝ，Χ向衝擊載荷100ΚΝ。本發明工作檯移動速度高且可在 0. 2 1. 5m/s範圍內任意調整，真實反映工程破巖過程，試件臺調整簡單方便，定位鎖緊可 靠，能對試件進行多次切割實驗，極大地節省了成本，通過調整液壓缸的推進速度，模擬對 於不同刀盤，滾刀切割巖石的情況，為滾刀的國產化、刀具的優化布置、提高破巖效率提供 設計參數。


參照附圖，對本發明的具體結構詳細說明如下
圖1是本發明用於雙滾刀實驗的移動工作檯的主視結構示意圖； 圖2是本發明用於雙滾刀實驗的移動工作檯的俯視結構示意圖。圖中主要零件試件臺1，移動工作檯2，摩擦壓板3，底座4，液壓缸5，連接法蘭 6，軸承座7，傳動絲槓8，導軌槽9驅動電機10，導軌凹槽11。
具體實施例方式下面參見本發明的附圖並結合具體實施例對本發明進行進一步詳細說明，但本發 明的保護範圍不受具體的實施例所限制，以權利要求書為準。實施例1
如圖1、2所示的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，驅動電機10採用北狄洛BSHB31122步 進驅動電機、液壓缸5內的傳感器選用德國巴魯夫(BALLUFF) BTL5-E10-M0600-P-S32微脈 衝位移傳感器，底座4上方軸向一端設有移動工作檯2 ；移動工作檯2上方徑向中部兩端設 有軸承座7 ；軸承座7其中一端為一對推力軸承；另一端為一對角接觸球軸承。移動工作檯 2上方徑向兩端平行設有兩條導軌槽9 ；導軌槽9外側通過螺栓將摩擦壓板3固定於移動工 作臺2上。移動工作檯2軸向一側中部通過焊接將連接法蘭6固定於上；該連接法蘭6與
4液壓缸5的活塞杆相連，液壓缸5固定於底座4的適配位置上，底座4上方軸向兩端平行設 有兩條導軌凹槽11 ；傳動絲槓8通過軸承固定在軸承座7上；傳動絲槓8的螺旋升角小於 摩擦角，傳動絲槓8 —端與固定在移動工作檯2上的驅動電機10相連，移動工作檯2上方 設有試件臺1，試件臺1上表面為V型面，V型錐度選為1 :7，高120mm，該試件臺1下端中 部跨過傳動絲槓8並與傳動絲槓8相連；試件臺1底部的導軌與所述的移動工作檯2上方 的導軌槽9相匹配並刮研處理，移動工作檯2底部的導軌與底座4上方的導軌凹槽11相匹 配，並在移動工作檯2底部的導軌與底座4上方的導軌凹槽11上分別設有聚四氟乙烯耐磨 層。
權利要求
1.用於雙滾刀實驗的移動工作檯，它包括驅動電機(10)、液壓缸(5)、軸承，其特徵在 於底座(4)上方軸向一端設有移動工作檯(2);移動工作檯(2)上方徑向中部兩端設有軸 承座(7);移動工作檯(2)上方徑向兩端平行設有兩條導軌槽(9);移動工作檯(2)軸向一側 設有連接法蘭(6);該連接法蘭(6)與液壓缸(5)的活塞杆相連，液壓缸(5)固定於底座(4) 的適配位置上，底座(4)上方軸向兩端平行設有兩條導軌凹槽(11);傳動絲槓(8)通過軸承 固定在所述的軸承座(7)上；傳動絲槓(8)—端與固定在移動工作檯(2)上的驅動電機(10) 相連，移動工作檯(2)上方設有試件臺(1)，該試件臺(1)下端中部跨過傳動絲槓(8)並與 傳動絲槓(8)相連；設於試件臺(1)底部的導軌與所述的移動工作檯(2)上方的導軌槽(9) 相匹配，設於移動工作檯(2)底部的導軌與所述的底座(4)上方的導軌凹槽(11)相匹配。
2.根據權利要求1所述的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，其特徵在於所述的驅動電機 (10)為步進驅動電機。
3.根據權利要求1所述的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，其特徵在於所述的液壓缸 (5)為液壓缸內置微脈衝位移傳感器形式。
4.根據權利要求1所述的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，其特徵在於所述的移動工作 臺(2)上方徑向中部兩端設有軸承座(7)，其中一端為一對推力軸承；另一端為一對角接觸 球軸承。
5.根據權利要求1所述的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，其特徵在於所述的傳動絲槓 (8)的螺旋升角小於摩擦角。
6.根據權利要求1所述的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，其特徵在於所述的試件臺 (1)上表面為V型面，其V型錐度為1:5 1:10。
7.根據權利要求1或6所述的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，其特徵在於所述的試件 臺(1)底部的導軌與移動工作檯(2)上方的導軌槽(9)採用刮研處理。
8.根據權利要求1所述的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，其特徵在於所述的移動工作 臺(2 )上方的導軌槽(9 )外側設有摩擦壓板(3 )。
9.根據權利要求1所述的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，其特徵在於所述的移動工作 臺(2)底部的導軌與底座(4)上方的導軌凹槽(11)分別設有耐磨層。
10.根據權利要求9所述的用於雙滾刀實驗的移動工作檯，其特徵在於所述的耐磨層 為聚四氟乙烯。
全文摘要
本發明公開一種用於雙滾刀實驗的移動工作檯，它包括驅動電機、液壓缸、軸承，其在於底座上方軸向一端設有移動工作檯；移動工作檯上方徑向中部兩端設有軸承座；移動工作檯上方徑向兩端平行設有兩條導軌槽；移動工作檯軸向一側設有連接法蘭；該連接法蘭與液壓缸的活塞杆相連，液壓缸固定於底座的適配位置上，底座上方軸向兩端平行設有兩條導軌凹槽；傳動絲槓通過軸承固定在所述的軸承座上；傳動絲槓一端與固定在移動工作檯上的驅動電機相連，移動工作檯上方設有試件臺，該試件臺下端中部跨過傳動絲槓並與傳動絲槓相連；設於試件臺底部的導軌與所述的移動工作檯上方的導軌槽相匹配，設於移動工作檯底部的導軌與所述的底座上方的導軌凹槽相匹配。
文檔編號G01N3/56GK102062716SQ201010569438
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者吳玉厚, 孫紅, 張珂, 王騰躍, 王賀, 趙凱軍, 趙德宏 申請人:瀋陽建築大學