專(zhuān)利名稱(chēng)：用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)工作臺(tái)，特別是涉及一種用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，屬 于大型重載實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
研制模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)是掌握全斷面掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的有效手段。提高滾刀設(shè)計(jì)水平就 需要深入研究巖石破碎機(jī)理和滾刀磨損機(jī)理，滾刀綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)是進(jìn)行滾刀破巖相關(guān)研究的 重要裝置。作為實(shí)驗(yàn)用的工作臺(tái)是整臺(tái)設(shè)備的關(guān)鍵部件，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行和關(guān)鍵實(shí) 驗(yàn)條件。首先在現(xiàn)階段，我們無(wú)法通過(guò)實(shí)際施工進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的研究，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)會(huì)付出很大 的經(jīng)濟(jì)代價(jià)和承擔(dān)安全風(fēng)險(xiǎn)；其次，現(xiàn)有數(shù)學(xué)和力學(xué)模型無(wú)法描述工程地質(zhì)條件的多樣性， 施工方式的靈活性和參數(shù)匹配的復(fù)雜性，只有通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證探索出全斷面掘進(jìn)機(jī)關(guān) 鍵部件優(yōu)化設(shè)計(jì)途徑。目前，滾刀布置和掘進(jìn)試驗(yàn)設(shè)備很少，文獻(xiàn)可以查詢(xún)到的破巖模擬實(shí)驗(yàn)裝置有美 國(guó)Colorado礦業(yè)學(xué)院，California大學(xué)研制的切削模擬裝置，瑞典Lulea大學(xué)研制的液壓 實(shí)驗(yàn)臺(tái)。國(guó)內(nèi)有中南大學(xué)，石油大學(xué)(北京)，華北電力大學(xué)等的破巖模擬實(shí)驗(yàn)裝置。滾刀的 破巖機(jī)理是相鄰兩把滾刀滾壓巖石產(chǎn)生的裂紋相連通，形成巖石剝落。根據(jù)對(duì)以往其他類(lèi) 似實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，首先是刀具調(diào)整比較困難；其次，兩滾刀相同間距的實(shí)驗(yàn)不能多 次重復(fù)，旋轉(zhuǎn)的試件臺(tái)無(wú)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(guò)低， 很難接近實(shí)際工況。針對(duì)國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)狀，并不能真實(shí)反映滾壓破巖的實(shí)際情況的現(xiàn) 狀，亟待研制綜合的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種使兩把滾刀被動(dòng)的對(duì)巖石進(jìn)行切割實(shí)驗(yàn)所用的移動(dòng)工作臺(tái)，實(shí)現(xiàn) 準(zhǔn)確確定滾刀破巖機(jī)理和刀具磨損機(jī)理，通過(guò)調(diào)整試件臺(tái)的位置，對(duì)巖石試件進(jìn)行重復(fù)實(shí) 驗(yàn)；通過(guò)調(diào)整液壓缸的推進(jìn)速度，模擬對(duì)于不同刀盤(pán)，滾刀切割巖石的情況，為滾刀的國(guó)產(chǎn) 化、刀具的優(yōu)化布置、提高破巖效率提供設(shè)計(jì)參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工 作臺(tái)，它包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓缸、軸承，其在于底座上方軸向一端設(shè)有移動(dòng)工作臺(tái)；移動(dòng) 工作臺(tái)上方徑向中部?jī)啥嗽O(shè)有軸承座；移動(dòng)工作臺(tái)上方徑向兩端平行設(shè)有兩條導(dǎo)軌槽；移 動(dòng)工作臺(tái)軸向一側(cè)設(shè)有連接法蘭；該連接法蘭與液壓缸的活塞桿相連，液壓缸固定于底座 的適配位置上，底座上方軸向兩端平行設(shè)有兩條導(dǎo)軌凹槽；傳動(dòng)絲杠通過(guò)軸承固定在所述 的軸承座上；傳動(dòng)絲杠一端與固定在移動(dòng)工作臺(tái)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，移動(dòng)工作臺(tái)上方設(shè)有 試件臺(tái)，該試件臺(tái)下端中部跨過(guò)傳動(dòng)絲杠并與傳動(dòng)絲杠相連；設(shè)于試件臺(tái)底部的導(dǎo)軌與所 述的移動(dòng)工作臺(tái)上方的導(dǎo)軌槽相匹配，設(shè)于移動(dòng)工作臺(tái)底部的導(dǎo)軌與所述的底座上方的導(dǎo) 軌凹槽相匹配。所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
所述的液壓缸為液壓缸內(nèi)置微脈沖位移傳感器形式。所述的移動(dòng)工作臺(tái)上方徑向中部?jī)啥嗽O(shè)有軸承座，其中一端為一對(duì)推力軸承；另 一端為一對(duì)角接觸球軸承。所述的傳動(dòng)絲杠的螺旋升角小于摩擦角。所述的試件臺(tái)上表面為V型面，其V型錐度為1:5 1:10。所述的試件臺(tái)底部的導(dǎo)軌與移動(dòng)工作臺(tái)上方的導(dǎo)軌槽采用刮研處理。所述的移動(dòng)工作臺(tái)上方的導(dǎo)軌槽外側(cè)設(shè)有摩擦壓板。所述的移動(dòng)工作臺(tái)底部的導(dǎo)軌與底座上方的導(dǎo)軌凹槽分別設(shè)有耐磨層。所述的耐磨層為聚四氟乙烯。本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果
本發(fā)明由于采用傳動(dòng)絲杠的螺旋升角小于摩擦角，實(shí)現(xiàn)自鎖目的，另外在移動(dòng)工作臺(tái) 上方的導(dǎo)軌槽外側(cè)設(shè)有摩擦壓板對(duì)工件臺(tái)進(jìn)行鎖緊。由于移動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)給采用液壓缸內(nèi)置 微脈沖位移傳感器形式，達(dá)到位置檢測(cè)精度為0. 004mm，速度檢測(cè)精度為士0. Olmm/s。又由 于本發(fā)明采用試件臺(tái)上表面為V型面，使得試件與試件臺(tái)結(jié)合更牢固，有效地防止了側(cè)滑 現(xiàn)象的發(fā)生，提高實(shí)驗(yàn)裝置可靠性。特別是傳動(dòng)絲杠兩端的軸承采用一端為一對(duì)推力軸承； 另一端為一對(duì)角接觸球軸承的設(shè)計(jì)，使得軸承組承受單向112KN的力；試件臺(tái)承受Z向最大 正壓力100KN，Y向沖擊載荷300ΚΝ，Χ向沖擊載荷100ΚΝ。本發(fā)明工作臺(tái)移動(dòng)速度高且可在 0. 2 1. 5m/s范圍內(nèi)任意調(diào)整，真實(shí)反映工程破巖過(guò)程，試件臺(tái)調(diào)整簡(jiǎn)單方便，定位鎖緊可 靠，能對(duì)試件進(jìn)行多次切割實(shí)驗(yàn)，極大地節(jié)省了成本，通過(guò)調(diào)整液壓缸的推進(jìn)速度，模擬對(duì) 于不同刀盤(pán)，滾刀切割巖石的情況，為滾刀的國(guó)產(chǎn)化、刀具的優(yōu)化布置、提高破巖效率提供 設(shè)計(jì)參數(shù)。


參照附圖，對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)詳細(xì)說(shuō)明如下
圖1是本發(fā)明用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中主要零件試件臺(tái)1，移動(dòng)工作臺(tái)2，摩擦壓板3，底座4，液壓缸5，連接法蘭 6，軸承座7，傳動(dòng)絲杠8，導(dǎo)軌槽9驅(qū)動(dòng)電機(jī)10，導(dǎo)軌凹槽11。
具體實(shí)施例方式下面參見(jiàn)本發(fā)明的附圖并結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā) 明的保護(hù)范圍不受具體的實(shí)施例所限制，以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。實(shí)施例1
如圖1、2所示的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)10采用北狄洛BSHB31122步 進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓缸5內(nèi)的傳感器選用德國(guó)巴魯夫(BALLUFF) BTL5-E10-M0600-P-S32微脈 沖位移傳感器，底座4上方軸向一端設(shè)有移動(dòng)工作臺(tái)2 ；移動(dòng)工作臺(tái)2上方徑向中部?jī)啥嗽O(shè) 有軸承座7 ；軸承座7其中一端為一對(duì)推力軸承；另一端為一對(duì)角接觸球軸承。移動(dòng)工作臺(tái) 2上方徑向兩端平行設(shè)有兩條導(dǎo)軌槽9 ；導(dǎo)軌槽9外側(cè)通過(guò)螺栓將摩擦壓板3固定于移動(dòng)工 作臺(tái)2上。移動(dòng)工作臺(tái)2軸向一側(cè)中部通過(guò)焊接將連接法蘭6固定于上；該連接法蘭6與
4液壓缸5的活塞桿相連，液壓缸5固定于底座4的適配位置上，底座4上方軸向兩端平行設(shè) 有兩條導(dǎo)軌凹槽11 ；傳動(dòng)絲杠8通過(guò)軸承固定在軸承座7上；傳動(dòng)絲杠8的螺旋升角小于 摩擦角，傳動(dòng)絲杠8 —端與固定在移動(dòng)工作臺(tái)2上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)10相連，移動(dòng)工作臺(tái)2上方 設(shè)有試件臺(tái)1，試件臺(tái)1上表面為V型面，V型錐度選為1 :7，高120mm，該試件臺(tái)1下端中 部跨過(guò)傳動(dòng)絲杠8并與傳動(dòng)絲杠8相連；試件臺(tái)1底部的導(dǎo)軌與所述的移動(dòng)工作臺(tái)2上方 的導(dǎo)軌槽9相匹配并刮研處理，移動(dòng)工作臺(tái)2底部的導(dǎo)軌與底座4上方的導(dǎo)軌凹槽11相匹 配，并在移動(dòng)工作臺(tái)2底部的導(dǎo)軌與底座4上方的導(dǎo)軌凹槽11上分別設(shè)有聚四氟乙烯耐磨 層。
權(quán)利要求
1.用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，它包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)、液壓缸(5)、軸承，其特征在 于底座(4)上方軸向一端設(shè)有移動(dòng)工作臺(tái)(2);移動(dòng)工作臺(tái)(2)上方徑向中部?jī)啥嗽O(shè)有軸 承座(7);移動(dòng)工作臺(tái)(2)上方徑向兩端平行設(shè)有兩條導(dǎo)軌槽(9);移動(dòng)工作臺(tái)(2)軸向一側(cè) 設(shè)有連接法蘭(6);該連接法蘭(6)與液壓缸(5)的活塞桿相連，液壓缸(5)固定于底座(4) 的適配位置上，底座(4)上方軸向兩端平行設(shè)有兩條導(dǎo)軌凹槽(11);傳動(dòng)絲杠(8)通過(guò)軸承 固定在所述的軸承座(7)上；傳動(dòng)絲杠(8)—端與固定在移動(dòng)工作臺(tái)(2)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10) 相連，移動(dòng)工作臺(tái)(2)上方設(shè)有試件臺(tái)(1)，該試件臺(tái)(1)下端中部跨過(guò)傳動(dòng)絲杠(8)并與 傳動(dòng)絲杠(8)相連；設(shè)于試件臺(tái)(1)底部的導(dǎo)軌與所述的移動(dòng)工作臺(tái)(2)上方的導(dǎo)軌槽(9) 相匹配，設(shè)于移動(dòng)工作臺(tái)(2)底部的導(dǎo)軌與所述的底座(4)上方的導(dǎo)軌凹槽(11)相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī) (10)為步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，其特征在于所述的液壓缸 (5)為液壓缸內(nèi)置微脈沖位移傳感器形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，其特征在于所述的移動(dòng)工作 臺(tái)(2)上方徑向中部?jī)啥嗽O(shè)有軸承座(7)，其中一端為一對(duì)推力軸承；另一端為一對(duì)角接觸 球軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，其特征在于所述的傳動(dòng)絲杠 (8)的螺旋升角小于摩擦角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，其特征在于所述的試件臺(tái) (1)上表面為V型面，其V型錐度為1:5 1:10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，其特征在于所述的試件 臺(tái)(1)底部的導(dǎo)軌與移動(dòng)工作臺(tái)(2)上方的導(dǎo)軌槽(9)采用刮研處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，其特征在于所述的移動(dòng)工作 臺(tái)(2 )上方的導(dǎo)軌槽(9 )外側(cè)設(shè)有摩擦壓板(3 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，其特征在于所述的移動(dòng)工作 臺(tái)(2)底部的導(dǎo)軌與底座(4)上方的導(dǎo)軌凹槽(11)分別設(shè)有耐磨層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，其特征在于所述的耐磨層 為聚四氟乙烯。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于雙滾刀實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)工作臺(tái)，它包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓缸、軸承，其在于底座上方軸向一端設(shè)有移動(dòng)工作臺(tái)；移動(dòng)工作臺(tái)上方徑向中部?jī)啥嗽O(shè)有軸承座；移動(dòng)工作臺(tái)上方徑向兩端平行設(shè)有兩條導(dǎo)軌槽；移動(dòng)工作臺(tái)軸向一側(cè)設(shè)有連接法蘭；該連接法蘭與液壓缸的活塞桿相連，液壓缸固定于底座的適配位置上，底座上方軸向兩端平行設(shè)有兩條導(dǎo)軌凹槽；傳動(dòng)絲杠通過(guò)軸承固定在所述的軸承座上；傳動(dòng)絲杠一端與固定在移動(dòng)工作臺(tái)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，移動(dòng)工作臺(tái)上方設(shè)有試件臺(tái)，該試件臺(tái)下端中部跨過(guò)傳動(dòng)絲杠并與傳動(dòng)絲杠相連；設(shè)于試件臺(tái)底部的導(dǎo)軌與所述的移動(dòng)工作臺(tái)上方的導(dǎo)軌槽相匹配，設(shè)于移動(dòng)工作臺(tái)底部的導(dǎo)軌與所述的底座上方的導(dǎo)軌凹槽相匹配。
文檔編號(hào)G01N3/56GK102062716SQ201010569438
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者吳玉厚, 孫紅, 張珂, 王騰躍, 王賀, 趙凱軍, 趙德宏 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)