一種硬巖滾刀破巖特性測試裝置制造方法
【專利摘要】一種用于隧道工程領(lǐng)域的硬巖滾刀破巖特性測試裝置，本發(fā)明的石倉支撐座放置在導(dǎo)軌副上，由縱移液壓缸實現(xiàn)縱向運動；石倉放置在石倉支撐座上，由固定在石倉支撐座上的橫移液壓缸實現(xiàn)橫向運動；石倉內(nèi)放有巖石試樣。石倉兩側(cè)垂直布置兩個立柱，頂端由一根橫梁連接，形成一個龍門架結(jié)構(gòu)。橫梁上固定一個垂直液壓缸，垂直液壓缸下面連接活動橫梁。在活動橫梁下，安裝滾刀以模擬滾刀破巖過程，或安裝相似滾刀磨損模塊以模擬相似滾刀磨損過程。采用工控機、數(shù)據(jù)采集卡、三向力傳感器、聲發(fā)射裝置、高速數(shù)字攝像系統(tǒng)對滾刀破巖過程和磨損過程進行監(jiān)測。本發(fā)明裝置能模擬滾刀滾壓破巖、滾刀滾壓沖擊復(fù)合破巖和相似滾刀磨損過程。
【專利說明】一種硬巖滾刀破巖特性測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于隧道工程領(lǐng)域的TBM(硬巖掘進機)掘進刀具模擬切削巖石的測試裝置，尤其是涉及一種硬巖滾刀破巖特性測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著我國地下空間工程建設(shè)的迫切需要和科學(xué)技術(shù)水平的提高，TBM在鐵路隧道、市政管線、引水灌溉、西氣東輸?shù)人淼拦こ痰氖┕ぶ械玫綇V泛使用。盤形滾刀是TBM上破碎巖石的主要刀具，其破巖效率和磨損情況直接影響了地下工程施工的進度和成本。因此很有必要對TBM刀具破巖特性開展實驗研究。
[0003]通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻及資料的檢索發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)外多所高校和研究機構(gòu)都對TBM刀盤刀具的破巖特性開展了實驗研究。國內(nèi)東北工學(xué)院、中南大學(xué)、沈陽重型機械集團有限公司、上海隧道工程股份有限公司和中鐵隧道裝備制造有限公司等機構(gòu)都對滾刀破巖特性進行了實驗研究。東北工學(xué)院研制了自己的巖石破碎試驗臺，他們的試驗臺可以對單把滾刀切削破碎巖石時的性能進行研究，但未見到相關(guān)專利的發(fā)表；中南大學(xué)發(fā)明專利ZL200810143551.8，名稱為:一種位置可調(diào)的多滾刀回轉(zhuǎn)切削試驗臺，該試驗臺可以模擬多把滾刀同時回轉(zhuǎn)切削巖石；中南大學(xué)發(fā)明專利ZL200810143552.2，名稱為:一種可調(diào)式多滾刀切削破巖試驗裝置，該試驗裝置可以模擬多把實際滾刀線性切割巖石，并且刀間距可調(diào)；文獻[新型多功能巖石破碎試驗裝置]提到了一種動靜組合巖石破碎試驗裝置，該試驗裝置既可用于單一靜壓切削、沖擊破碎(依靠電機和重物調(diào)節(jié))、靜力壓入巖石試驗，又可用于動、靜態(tài)組合載荷作用下的破巖試驗；沈陽重型機械集團有限公司發(fā)明專利CN102445336A，名稱為 :巖石掘進機多刀多角度破巖裝置，該試驗臺可以模擬多把刀具多種角度破碎巖石；上海隧道工程股份有限公司發(fā)明專利ZL200410089260.7，名稱為:大型盾構(gòu)掘進模擬試驗平臺，該試驗臺是一個大型盾構(gòu)掘進模擬試驗臺，用于模擬盾構(gòu)掘進全過程；中鐵隧道裝備制造有限公司發(fā)明專利CN102788693A，名稱為:盾構(gòu)及TBM滾刀試驗臺，該試驗臺可以模擬多把實際TBM滾刀回轉(zhuǎn)破巖過程。
[0004]國外美國科羅拉多礦業(yè)學(xué)院、韓國Korea Institute of ConstructionTechnology、土耳其Istanbul Technical University等機構(gòu)也對滾刀破巖特性進行了實驗石開究° 文獻[Disc cutting tests in Colorado Red Granite !Implicationsfor TBM performance prediction]提到的美國科羅拉多礦業(yè)學(xué)院研制的線性切割試驗臺(Linear Cutting Machine),文獻[Optimum spacing of TBM disc cutters:Anumerical simulation using the three-dimensional dynamic fracturing method]提到的韓國Korea Institute of Construction Technology研制的滾刀破巖試驗臺，文獻[Correlation of rock cutting tests with field performance of a TBM in ahighly fractured rock formation:A case study in Kozyatag1-Kadikoy metro tunnel,Turkey]提到的土耳其Istanbul Technical University研制的滾刀破巖試驗臺。
[0005]以上國內(nèi)外滾刀破巖試驗臺或者僅限于對滾刀靜壓切割巖石進行研究，不能對滾刀沖擊破巖進行研究；或者可以同時施加沖擊與滾壓，但由于是依靠電機與重物施加機械式?jīng)_擊，其力的數(shù)量級與可調(diào)范圍較小，不能用于TBM盤形滾刀沖擊滾壓復(fù)合破巖實驗。這些類似實驗臺卻不能對滾刀磨損過程進行研究。因此研制了這種硬巖滾刀破巖特性測試裝置。該測試裝置不僅可以在滾刀上施加靜壓載荷，而且還可以在滾刀上施加沖擊載荷；該測試裝置既能對滾刀滾壓破巖、滾刀滾壓沖擊復(fù)合破巖過程進行研究，又能對相似滾刀磨損過程進行研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種硬巖滾刀破巖特性測試裝置，既能夠模擬滾刀滾壓破巖、滾刀滾壓沖擊復(fù)合破巖過程，測得滾刀的受力狀況，研究滾刀滾壓破巖和滾壓沖擊復(fù)合破巖機理，以提高盤形滾刀的切削效率；又能夠模擬相似滾刀磨損過程，研究滾刀在靜壓載荷作用下的磨損機理和特性，以提高盤形滾刀的使用壽命。
[0007]本發(fā)明主要是通過以下方案實現(xiàn)的，本發(fā)明主要包括垂直液壓缸、橫梁、立柱、活動橫梁、三向力傳感器、滾刀安裝座、滾刀、巖石試樣、石倉、橫移液壓缸、石倉支撐座、導(dǎo)軌畐O、縱移液壓缸、沖擊桿、沖擊液壓缸、相似滾刀磨損模塊安裝座、液壓馬達、聯(lián)軸器、連接軸、相似滾刀、相似滾刀安裝座、小量程三向力傳感器和測試系統(tǒng)。導(dǎo)軌副上放置石倉支撐座，石倉支撐座連接一個固定在地上的縱移液壓缸，縱移液壓缸實現(xiàn)石倉縱向方向的進給運動；石倉放置在石倉支撐座上，石倉內(nèi)放有巖石試樣；石倉連接兩個固定在石倉支撐座上的橫移液壓缸，橫移液壓缸實現(xiàn)石倉水平面內(nèi)橫向方向的進給運動；石倉兩側(cè)垂直布置兩個立柱，立柱頂端固定著一根橫梁，形成一個龍門架結(jié)構(gòu)；橫梁上固定一個垂直液壓缸，實現(xiàn)滾刀垂直方向的進給運動，垂直液壓缸下方裝有活動橫梁，活動橫梁內(nèi)部安裝有一個沖擊液壓缸，沖擊液壓缸下方安裝一根沖擊桿；進行滾刀滾壓破巖或滾刀滾壓沖擊復(fù)合破巖試驗時，活動橫梁內(nèi)部的沖擊桿下端連接三向力傳感器，滾刀連接在三向力傳感器下方的刀座上；進行相似滾刀磨損試驗時，在活動橫梁底面安裝相似滾刀磨損模塊，相似滾刀磨損模塊由相似滾刀磨損模塊安裝座、液壓馬達、聯(lián)軸器、連接軸、相似滾刀、相似滾刀安裝座和小量程三向力傳感器組成，小量程三向力傳感器固定在相似滾刀磨損模塊安裝座的一端，相似滾刀固定在小量程三向力傳感器下方的相似滾刀安裝座上，液壓馬達固定在相似滾刀磨損模塊安裝座的另一端，聯(lián)軸器和連接軸用于同軸連接相似滾刀和液壓馬達；本發(fā)明裝置的電氣系統(tǒng)采用PLC控制，由液壓系統(tǒng)提供動力，采用工控機、數(shù)據(jù)采集卡、三向力傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、加速度傳感器、編碼器、動態(tài)應(yīng)變儀、聲發(fā)射裝置、高速數(shù)字攝像系統(tǒng)組成的監(jiān)控系統(tǒng)對滾刀破巖過程和磨損過程進行監(jiān)測。
[0008]所述的垂直液壓缸可以在滾刀上施加靜壓載荷，實現(xiàn)滾刀滾壓破巖。
[0009]所述的垂直液壓缸采用伺服控制，可以在液壓缸上施加脈沖壓力，壓力的波形、頻率和幅值參數(shù)均能調(diào)節(jié)，實現(xiàn)液壓式滾壓沖擊復(fù)合破巖。
[0010]所述的沖擊液壓缸可以在沖擊桿上施加沖擊力，沖擊力的波形、頻率和幅值參數(shù)均能調(diào)節(jié)，實現(xiàn)機械式滾壓沖擊復(fù)合破巖。
[0011]所述的相似滾刀磨損模塊用于模擬相似滾刀磨損過程，垂直液壓缸驅(qū)動相似滾刀磨損模塊上的相似滾刀壓入巖石后，啟動液壓馬達，液壓馬達通過聯(lián)軸器和連接軸驅(qū)動相似滾刀旋轉(zhuǎn)，加大相似滾刀與巖石試樣的滑移速率，達到加速磨損的目的。[0012]所述的立柱與活動橫梁配合，對活動橫梁起導(dǎo)向作用，同時防止垂直液壓缸受到彎矩作用。
[0013]所述的三向力傳感器和小量程三向力傳感器均為能測量三個方向力的傳感器，前者用來測量滾刀破巖時所受較大的三向力狀況，后者用來測量相似滾刀磨損時所受較小的三向力狀況。
[0014]所述的垂直液壓缸、橫移液壓缸和縱移液壓缸都有外置式位移傳感器，進出口油路上裝有壓力傳感器和流量傳感器，用來測量垂直液壓缸、橫移液壓缸和縱移液壓缸的壓力、速度、位移以及滾刀和相似滾刀貫入巖石試樣的深度。
[0015]所述的液壓馬達的進出口油路上安裝了壓力和流量傳感器，用來測量相似滾刀磨損時的扭矩及轉(zhuǎn)速。
[0016]本發(fā)明可以實現(xiàn)滾刀滾壓破巖和滾刀滾壓沖擊復(fù)合破巖實驗，直接獲得滾刀破巖時的三向力載荷數(shù)據(jù)，并可觀察到滾刀破巖過程中巖石破碎特征，為研究滾刀破巖機理和破巖效率提供依據(jù)；同時，本發(fā)明裝置還可進行相似滾刀的加速磨損試驗，可以直接獲得相似滾刀磨損時的三向力載荷數(shù)據(jù)和相似滾刀與巖石之間的滑移速度，并可以觀察到磨損過程中相似滾刀外表面的形貌特征，為研究滾刀磨損影響因素提供依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為硬巖滾刀破巖特性測試裝置主視圖
[0018]圖2為相似滾刀磨損模塊的結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]圖3為硬巖滾刀破巖特性測試裝置左視圖
[0020]圖4為硬巖滾刀破巖特性測試裝置A-A俯視圖
【具體實施方式】
[0021]如圖所示，本發(fā)明主要由垂直液壓缸1、橫梁2、立柱3、活動橫梁4、三向力傳感器
5、滾刀安裝座6、滾刀7、巖石試樣8、石倉9、橫移液壓缸10、石倉支撐座11、導(dǎo)軌副12、縱移液壓缸13、沖擊桿14、沖擊液壓缸15、相似滾刀磨損模塊安裝座16、液壓馬達17、聯(lián)軸器18、連接軸19、相似滾刀20、相似滾刀安裝座21、小量程三向力傳感器22和測試系統(tǒng)組成。導(dǎo)軌副12上放置石倉支撐座11，石倉支撐座11連接一個固定在地上的縱移液壓缸13，縱移液壓缸13實現(xiàn)石倉9縱向方向的進給運動；石倉9放置在石倉支撐座11上，石倉9內(nèi)放有巖石試樣8 ;石倉9連接兩個固定在石倉支撐座11上的橫移液壓缸10,橫移液壓缸10實現(xiàn)石倉9水平面內(nèi)橫向方向的進給運動；石倉9兩側(cè)垂直布置兩個立柱3，立柱3頂端固定著一根橫梁2，形成一個龍門架結(jié)構(gòu)；橫梁2上固定一個垂直液壓缸1，實現(xiàn)滾刀垂直方向的進給運動，垂直液壓缸I下方裝有活動橫梁4，活動橫梁4內(nèi)部安裝有一個沖擊液壓缸15，沖擊液壓缸15下方安裝一根沖擊桿14 ;進行滾刀滾壓破巖或滾刀滾壓沖擊復(fù)合破巖試驗時，活動橫梁4內(nèi)部的沖擊桿14下端連接三向力傳感器5,滾刀7連接在三向力傳感器5下方的刀座6上；進行相似滾刀磨損試驗時，在活動橫梁4底面安裝相似滾刀磨損模塊，相似滾刀磨損模塊由相似滾刀磨損模塊安裝座16、液壓馬達17、聯(lián)軸器18、連接軸19、相似滾刀20、相似滾刀安裝座21和小量程三向力傳感器22組成，小量程三向力傳感器22固定在相似滾刀磨損模塊安裝座16的一端，相似滾刀20固定在小量程三向力傳感器22下方的相似滾刀安裝座21上，液壓馬達17固定在相似滾刀磨損模塊安裝座16的另一端，聯(lián)軸器18和連接軸19用于同軸連接相似滾刀20和液壓馬達17。
[0022]具體工作過程是:
[0023]滾壓破巖試驗過程:工作時先用縱移液壓缸13將石倉9推到最前邊，將巖石試樣8放入石倉9內(nèi)，然后將石倉9拉回；驅(qū)動垂直液壓缸I向下進給，給滾刀7 —個垂直推進的靜壓載荷，使?jié)L刀7能夠壓入巖石試樣8，并且使縱移液壓缸13同時收回或伸出，產(chǎn)生縱向進給速度，并使?jié)L刀7能夠跟隨巖石試樣8的平移產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，研究滾刀7滾壓破巖狀況，同時數(shù)據(jù)采集卡通過裝在滾刀座6上的三向力傳感器5實時獲取滾刀7上的所受三向力情況，加速度傳感器測出滾刀7的振動特性，并在數(shù)據(jù)處理軟件中進行處理，實時獲取滾刀7的受力狀況參數(shù)；通過高速數(shù)字攝像系統(tǒng)記錄滾刀7破碎巖石的微觀特性，聲發(fā)射裝置記錄裂紋的形成擴展變化特征。當(dāng)完成一次切削后，可以驅(qū)動橫移液壓缸10使石倉9在橫向推進一定的距離，從而實現(xiàn)滾刀7在石倉9內(nèi)能夠多次切削。
[0024]液壓式滾壓沖擊復(fù)合破巖試驗過程:工作時先用縱移液壓缸13將石倉9推到最前邊，將巖石試樣8放入石倉9內(nèi)，然后將石倉9拉回；同時設(shè)定好驅(qū)動垂直液壓缸I的脈動沖擊載荷波形、幅值和頻率等參數(shù)，驅(qū)動垂直液壓缸I向下進給，給滾刀7 —個垂直推進的波動載荷力，使?jié)L刀7能夠壓入巖石試樣8，并且使縱移液壓缸13同時收回或伸出，產(chǎn)生縱向進給速度，并使?jié)L刀7能夠跟隨巖石試樣8的平移產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，研究滾刀7液壓式滾壓沖擊復(fù)合破巖狀況，同時數(shù)據(jù)采集卡通過裝在滾刀座6上的三向力傳感器5實時獲取滾刀7上的所受三向力情況，加速度傳感器測出滾刀7的振動特性，并在數(shù)據(jù)處理軟件中進行處理，實時獲取滾刀7的受力狀況參數(shù)；通過高速數(shù)字攝像系統(tǒng)記錄滾刀7破碎巖石的微觀特性，聲發(fā)射裝置記錄裂紋的形成擴展變化特征。當(dāng)完成一次切削后，可以驅(qū)動橫移液壓缸10使石倉9在橫向推進一定的距離，從而實現(xiàn)滾刀7在石倉9內(nèi)能夠多次切削。
[0025]機械式滾壓沖擊復(fù)合破巖試驗過程:工作時先用縱移液壓缸13將石倉9推到最前邊，將巖石試樣8放入石倉9內(nèi)，然后將石倉9拉回；驅(qū)動垂直液壓缸I向下進給，給滾刀7一個垂直推進的靜壓載荷，使?jié)L刀7能夠壓入巖石試樣8 ;之后,設(shè)定好沖擊液壓缸15的沖擊載荷波形、幅值和頻率等參數(shù)，啟動沖擊液壓缸15，在滾刀7上疊加一個沖擊載荷；并且使縱移液壓缸13同時收回或伸出，產(chǎn)生縱向進給速度，并使?jié)L刀7能夠跟隨巖石試樣8的平移產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，研究滾刀7機械式滾壓沖擊復(fù)合破巖狀況，同時數(shù)據(jù)采集卡通過裝在滾刀座6上的三向力傳感器5實時獲取滾刀7上的所受三向力情況，加速度傳感器測出滾刀7的振動特性，并在數(shù)據(jù)處理軟件中進行處理，實時獲取滾刀7的受力狀況參數(shù)；通過高速數(shù)字攝像系統(tǒng)記錄滾刀7破碎巖石的微觀特性，聲發(fā)射裝置記錄裂紋的形成擴展變化特征。當(dāng)完成一次切削后，可以驅(qū)動橫移液壓缸10使石倉9在橫向推進一定的距離，從而實現(xiàn)滾刀7在石倉9內(nèi)能夠多次切削。
[0026]相似滾刀磨損試驗過程:工作時先用縱移液壓缸13將石倉9推到最前邊，將巖石試樣8放入石倉9內(nèi)，然后將石倉9拉回；驅(qū)動垂直液壓缸I向下進給，給相似滾刀磨損模塊上相似滾刀20施加一個垂直推進的力，使相似滾刀20能夠壓入巖石試樣8 一定貫入度；之后，驅(qū)動液壓馬達17旋轉(zhuǎn)，使相似滾刀20與巖石試樣8產(chǎn)生滑移摩擦作用，并且使縱移液壓缸13同時收回或伸出，產(chǎn)生縱向進給速度，研究滾刀磨損機理，同時數(shù)據(jù)采集卡通過裝在相似滾刀磨損模塊安裝座16上的小量程三向力傳感器22實時獲取相似滾刀20上的所受三向力情況，加速度傳感器測出相似滾刀20的振動特性，并在數(shù)據(jù)處理軟件中進行處理，實時獲取相似滾刀20的受力狀況參數(shù)；通過高速數(shù)字攝像系統(tǒng)記錄相似滾刀20磨損過程的微觀特性。當(dāng)完成一次磨損后，可以驅(qū)動橫移液壓缸10使石倉9在橫向推進一定的距離，從而實現(xiàn)相似滾刀20在石倉9內(nèi)能夠多次磨損。
【權(quán)利要求】
1.一種硬巖滾刀破巖特性測試裝置，其特征在于:由垂直液壓缸(I)、橫梁(2)、立柱(3)、活動橫梁(4)、三向力傳感器(5)、滾刀安裝座(6)、滾刀(7)、巖石試樣(8)、石倉(9)、橫移液壓缸(10)、石倉支撐座(11)、導(dǎo)軌副(12)、縱移液壓缸(13)、沖擊桿(14)、沖擊液壓缸(15)、相似滾刀磨損模塊安裝座(16)、液壓馬達(17)、聯(lián)軸器(18)、連接軸(19)、相似滾刀(20)、相似滾刀安裝座(21)、小量程三向力傳感器(22)和測試系統(tǒng)組成。導(dǎo)軌副(12)上放置石倉支撐座(11)，石倉支撐座(11)連接一個固定在地上的縱移液壓缸(13)，縱移液壓缸(13)實現(xiàn)石倉(9)縱向方向的進給運動；石倉(9)放置在石倉支撐座(11)上，石倉(9)內(nèi)放有巖石試樣(8);石倉(9)連接兩個固定在石倉支撐座(11)上的橫移液壓缸(10),橫移液壓缸(10)實現(xiàn)石倉(9)水平面內(nèi)橫向方向的進給運動；石倉(9)兩側(cè)垂直布置兩個立柱(3)，立柱(3)頂端固定著一根橫梁(2)，形成一個龍門架結(jié)構(gòu)；橫梁(2)上固定一個垂直液壓缸(1)，實現(xiàn)滾刀垂直方向的進給運動，垂直液壓缸(I)下方裝有活動橫梁(4)，活動橫梁⑷內(nèi)部安裝有一個沖擊液壓缸(15),沖擊液壓缸(15)下方安裝一根沖擊桿(14);進行滾刀滾壓破巖或滾刀滾壓沖擊復(fù)合破巖試驗時，活動橫梁(4)內(nèi)部的沖擊桿(14)下端連接三向力傳感器(5)，滾刀(7)連接在三向力傳感器(5)下方的刀座(6)上；進行相似滾刀磨損試驗時，在活動橫梁(4)底面安裝相似滾刀磨損模塊，相似滾刀磨損模塊由相似滾刀磨損模塊安裝座(16)、液壓馬達(17)、聯(lián)軸器(18)、連接軸(19)、相似滾刀(20)、相似滾刀安裝座(21)和小量程三向力傳感器(22)組成，小量程三向力傳感器(22)固定在相似滾刀磨損模塊安裝座(16)的一端，相似滾刀(20)固定在小量程三向力傳感器(22)下方的相似滾刀安裝座(21)上，液壓馬達(17)固定在相似滾刀磨損模塊安裝座(16)的另一端，聯(lián)軸器(18)和連接軸(19)用 于同軸連接相似滾刀(20)和液壓馬達(17);本發(fā)明裝置的電氣系統(tǒng)采用PLC控制，由液壓系統(tǒng)提供動力，采用工控機、數(shù)據(jù)采集卡、三向力傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、加速度傳感器、編碼器、動態(tài)應(yīng)變儀、聲發(fā)射裝置、高速數(shù)字攝像系統(tǒng)組成的監(jiān)控系統(tǒng)對滾刀破巖過程和磨損過程進行監(jiān)測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬巖滾刀破巖特性測試裝置，其特征在于:所述的垂直液壓缸(I)可以在滾刀(7)上施加靜壓載荷，實現(xiàn)滾刀滾壓破巖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬巖滾刀破巖特性測試裝置，其特征在于:所述的垂直液壓缸(I)采用伺服控制，可以在液壓缸(I)上施加脈沖壓力，壓力的波形、頻率和幅值參數(shù)均能調(diào)節(jié)，實現(xiàn)液壓式滾壓沖擊復(fù)合破巖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬巖滾刀破巖特性測試裝置，其特征在于:所述的沖擊液壓缸(15)可以在沖擊桿(14)上施加沖擊力，沖擊力的波形、頻率和幅值參數(shù)均能調(diào)節(jié)，實現(xiàn)機械式滾壓沖擊復(fù)合破巖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬巖滾刀破巖特性測試裝置，其特征在于:所述的相似滾刀磨損模塊用于模擬相似滾刀磨損過程，垂直液壓缸(I)驅(qū)動相似滾刀磨損模塊上的相似滾刀(20)壓入巖石后，啟動液壓馬達(17)，液壓馬達通過聯(lián)軸器(18)和連接軸(19)驅(qū)動相似滾刀(20)旋轉(zhuǎn)，加大相似滾刀(20)與巖石試樣(8)的滑移速率，達到加速磨損的目的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬巖滾刀破巖特性測試裝置，其特征在于:所述的立柱(3)與活動橫梁(4)配合，對活動橫梁(4)起導(dǎo)向作用，同時防止垂直液壓缸(I)受到彎矩作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬巖滾刀破巖特性測試裝置，其特征在于:所述的三向力傳感器(5)和小量程三向力傳感器(22)均為能測量三個方向力的傳感器，前者用來測量滾刀(7)破巖時所受的三向力狀況，后者用來測量相似滾刀(20)磨損時所受的三向力狀況。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬巖滾刀破巖特性測試裝置，其特征在于:所述的液壓缸(1)、(10)和(13)有外置式位移傳感器，進出口油路上裝有壓力傳感器和流量傳感器，用來測量液壓缸(1)、(10)和(13)的壓力、速度以及滾刀(7)和相似滾刀(20)貫入巖石試樣(8)的深度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬巖滾刀破巖特性測試裝置，其特征在于:所述的液壓馬達(17)的進出口油路上安裝了壓力和流量傳感器，用來測量相似滾刀(20)磨損時的扭矩及轉(zhuǎn)速。
【文檔編號】G01N3/56GK103969141SQ201310032227
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】夏毅敏, 歐陽濤, 程永亮, 羅春雷, 譚青, 趙海鳴, 暨智勇, 謝呂堅, 朱震寰 申請人:中南大學(xué)