專利名稱：截齒對巖石截割機理試驗平臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于截齒性能檢測試驗的技術領域，具體涉及一種截齒對巖石截割機理試驗平臺。
背景技術：
安裝在工作機構上的截齒通過沿圓周旋轉運動與巖石接觸并形成擠壓，當擠壓力超過巖石物理、機械性能的極限后，巖石發(fā)生崩裂，形成截痕。在截割過程中截齒與巖石間存在相互作用力，并伴隨著聲、光、熱、粉塵、落石等物理現(xiàn)象。這些因素是評價截齒有效截割的重要依據。由于現(xiàn)場條件的特殊性和截割過程的復雜性使得測定這些因素非常困難。目前針對截齒截割巖石過程的試驗儀器都較為簡單，無法逼近真實的現(xiàn)場工況，而且試驗條件不穩(wěn)定，不能滿足截齒理論分析的實際需要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的發(fā)明目的為了解決現(xiàn)有針對截齒截割巖石過程的試驗儀器無法逼近真實的現(xiàn)場工況，而且試驗條件不穩(wěn)定，不能滿足截齒理論分析的實際需要的問題，提供一種能夠接近真實截割環(huán)境，逼近真實截割工況的高精度全自動數(shù)控的截齒對巖石截割機理試驗平臺。本發(fā)明采用如下的技術方案實現(xiàn)
一種截齒對巖石截割機理試驗平臺，其特征在于包括基座，基座上設置石料移動導軌和刀架移動導軌，石料移動導軌和刀架移動導軌互相垂直，分別包括兩條平行的軌道，石料移動導軌上設置石料移動裝置，
石料移動裝置包括石料臺，石料臺外側通過石料臺驅動絲杠連接石料臺驅動電機，石料臺上設置石料裝夾裝置，
所述的石料裝夾裝置包括夾具臺以及夾具臺的高度調整部分，所述的夾具臺包括中間的槽型臺面以及兩側的臺肩，臺肩為V形結構，兩側臺肩的頂部都設置有側向固定裝置和垂直固定裝置，所述的側向固定裝置包括設置于夾具臺兩臺肩的側向定位架，側向定位架底部設置水平方向的T形滑軌，夾具臺兩臺肩頂部設置用于安裝側向定位架T形滑軌的水平方向的T形槽，側向定位架的內側中部設置側向夾緊頂塊，側向定位架外側安裝有作用于側向夾緊頂塊的側向固定油缸，所述的垂直固定裝置包括設置于側向固定架上的垂直固定架，垂直固定架為倒L形,垂直固定架外側設置豎直方向的T形滑軌,側向定位架內側設置有用于安裝垂直固定架T形滑軌的豎直方向的T形滑槽，垂直固定架連接驅動其豎向運動的垂直固定油缸，垂直固定架的水平段底部設置橡膠墊，所述的高度調整部分包括夾具臺升降驅動電機，夾具臺升降驅動電機通過聯(lián)軸器IV連接蝸輪蝸桿減速器，蝸輪蝸桿減速器連接主動鏈輪，主動鏈輪通過傳動鏈連接從動鏈輪，主動鏈輪和從動鏈輪分別安裝在兩螺紋桿上，兩螺紋桿的兩端分別為旋向相反的螺紋，螺紋桿通過軸承和軸承座固定在石料臺上，螺紋桿兩端有旋向相反的螺紋的部位都安裝有滑塊，滑塊與螺紋桿通過螺紋配合，每個螺紋桿上的兩滑塊頂部為向內傾斜的斜坡，每個螺紋桿上兩滑塊的頂部斜坡分別與夾具臺V形結構的臺肩底部的兩側面滑動配合，滑塊底部也設置有T形滑軌與石料臺上的T形槽配合，兩螺紋桿的中部設置隔離塊，夾具臺還連接有軸向推進油缸，軸向推進油缸的作用方向和螺紋桿的軸線平行；
所述的刀架移動導軌上設置刀架移動裝置以及截齒驅動機構，所述的截齒驅動機構包括截齒驅動電機，截齒驅動電機連接變速箱，變速箱包括輸入軸以及箱體，箱體內部分為減速腔和換向腔，輸入軸上安裝一號齒輪，一號齒輪和二號齒輪哨合，二號齒輪和三號齒輪雙聯(lián)裝在一號軸上，三號齒輪和四號齒輪哨合，四號齒輪和五號齒輪裝在二號軸上，五號齒輪和六號齒輪嚙合，六號齒輪、七號齒輪和十二號齒輪三聯(lián)裝在三號軸上，七號齒輪和八號齒輪嚙合，八號齒輪和九號齒輪裝在四號軸上；九號齒輪和十號齒輪嚙合，十號齒輪和十一號齒輪裝在輸出軸上，輸出軸、一號軸以及二號軸都位于減速腔，四號軸和輸出軸位于換向腔，三號軸安裝六號齒輪的部分位于減速腔，三號軸安裝七號齒輪和十二號齒輪的部分位于換向腔，七號齒輪和十二號齒輪為不完全齒，并且下述關系進行安裝，當七號齒輪的有齒 部分與八號齒輪形成有效哨合時，十二號齒輪的無齒部分與i 號齒輪相對，形成無效哨合；當十二號齒輪的有齒部分與十一號齒輪形成有效嚙合時，七號齒輪的無齒部分與八號齒輪相對，形成無效嚙合，所述的輸出軸連接轉動軸，轉動軸上安裝可相對其轉動也可相對其鎖定的截齒安裝座，截齒安裝座上安裝刀桿，刀桿上安裝試驗截齒；
所述的刀架移動裝置包括刀架臺，刀架臺底部設置導槽與刀架移動導軌配合，刀架臺的一側連接刀架臺驅動絲杠，刀架臺驅動絲杠連接刀架臺驅動電機。所述的基座為凸字形結構，基座一側窄的位置安裝石料裝夾裝置，該側基座兩側和內側設置立壁，內側立壁的頂部或者兩側立壁頂部的后端安裝卷簾庫，兩側立壁的頂部以及兩側立壁的直角拐彎處設置有若干互相平行的支撐滾輪，兩側立壁的兩側沿卷簾的移動方向上都設置有側定位槽，試驗臺外側下部設置卷簾驅動機構，所述的的卷簾驅動機構包括通過方向開關控制實現(xiàn)正反轉的卷簾驅動電機、錐齒輪變向器、滑輪以及鋼絲繩，卷簾驅動電機的輸出軸連接錐齒輪變向器的輸入軸，錐齒輪變向器的輸出軸兩端分別連接滑輪，兩個滑輪上都纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩的一端連接卷簾。刀桿上安裝截齒溫度測定裝置和截割力傳感器?；习惭b截割粉塵濃度測定裝置。減速箱箱體外還設置有潤滑電機，潤滑用電機的輸出軸連接油泵，油泵吸油口通過吸油管連通箱體內部,油泵出油口連接分油塊,分油塊連接若干路并聯(lián)的油管,各油管出口端連接噴油嘴，各噴油嘴設置于各個軸承和齒輪嚙合副處。本發(fā)明通過試驗控制系統(tǒng)控制截割傳動裝置、刀具移動裝置和石料移動裝置實現(xiàn)巖石截割過程的模擬。以截齒與巖石的相互作用力作為依據，并結合伴隨的物理現(xiàn)象，對截齒的安裝、運動參數(shù)進行分析，研究各參數(shù)間的相關關系。本發(fā)明具有如下有益效果能夠在穩(wěn)定的試驗條件下，提供一種接近真實截割過程的試驗系統(tǒng)。通過試驗平臺能夠獲取不同截齒安裝參數(shù)和不同截割運動參數(shù)條件下的截割力，并能將當前試驗條件進行記錄。試驗平臺還能提供對試驗數(shù)據的統(tǒng)計分析和頻譜分析，截割粉塵濃度分析、截齒溫度場分析、截割過程視頻記錄等功能，同時能為分析截落巖石塊度和截齒磨損提供試驗研究平臺。本發(fā)明功能完善，試驗范圍大，控制精度高，測定數(shù)據可靠，對研究截割過程的宏觀和微觀現(xiàn)象提供一種先進有效的試驗平臺。


圖I為本發(fā)明的主視結構示意圖 圖2為本發(fā)明的俯視結構示意圖
圖3為本發(fā)明的工作流程圖 圖4為石料裝夾裝置的結構示意圖 圖5為高度調整部分結構示意圖， 圖6為圖5的側視圖，
圖7為本發(fā)明模擬沖擊式截割示意圖，
圖8為本發(fā)明模擬漸入式截割示意圖，
圖9為截齒驅動結構變速箱的結構示意圖，
圖10為石料裝夾裝置用卷簾式防塵罩使用示意圖，
圖11為石料裝夾裝置用卷簾式防塵罩結構示意圖，
圖中1-基座；2_石料移動裝置；3_石料裝夾裝置；4-石料；5_試驗控制系統(tǒng)；6-試驗截齒；7_截割力傳感器；8_截割傳動裝置；9_刀架移動裝置；10_變速箱；11_聯(lián)軸器
I;12_傳動帶；13-截齒驅動電機；14-數(shù)據采集裝置；15_刀架臺驅動電機；16-聯(lián)軸器
II; 17-刀架臺驅動絲杠；18-除塵系統(tǒng)；19-配電柜；20_液壓泵站；21_截割滅塵水泵站；22-鎖緊手柄；23_刀架移動導軌；24_防護總成；25_截割粉塵濃度測定裝置；26_截齒溫度測定裝置，27-影像采集系統(tǒng)；28_石料移動導軌；29_石料臺驅動電機；30_聯(lián)軸器III ；31-石料臺驅動絲杠，
32-夾具臺升降驅動電機，33-聯(lián)軸器IV，34-蝸輪蝸桿減速器，35-鏈輪，36-軸承座，37-軸承I，38-滑塊，39-隔離塊，40-螺紋桿，41-夾具臺，42-傳動鏈，43-側向固定架；44-垂直固定架；45_側向固定油缸；46_垂直固定油缸；47_橡膠墊；48_側向夾緊頂塊；49-軸向推進油缸；
50-輸入軸；51_ —號齒輪；52_三號齒輪；53_ —號軸；54_ 二號齒輪；55_ 二號軸；56-四號齒輪；57_五號齒輪；58_六號齒輪；59_軸承II ;60_減速腔；61_箱體；62_換向腔；63_十號齒輪；64_輸出軸；65- -|號齒輪；66_八號齒輪；67_九號齒輪；68_四號軸；69-三號軸；70 -十二號齒輪；71_七號齒輪；72 -噴油嘴；73_油管；74_分油塊；75_吸油管；76_油泵；77_潤滑用電機；
78-滑輪；79_錐齒輪變向器；80_卷簾驅動電機；81_同步軸；82_軸承III ;83_方向開關；84_鋼絲繩；85_卷簾；86_卷簾庫，87-定位銷釘；88_側定位槽；89_支撐滾輪；90_卷簾庫彈簧。
具體實施例方式結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明。如圖I、圖2所示，截齒對巖石截割機理試驗平臺，包括基座，基座上設置石料移動導軌和刀架移動導軌，石料移動導軌和刀架移動導軌互相垂直，分別包括兩條平行的軌道，所述的石料移動導軌上設置石料臺，石料臺外側通過石料臺驅動絲杠連接石料臺驅動電機，石料臺上設置石料裝夾裝置。如圖4所示，所述的石料裝夾裝置包括夾具臺以及夾具臺的高度調整部分，所述的夾具臺包括中間的槽型臺面以及兩側的臺肩，臺肩為V形結構，兩側臺肩的頂部都設置有側向固定裝置和垂直固定裝置，所述的側向固定裝置包括設置于夾具臺兩臺肩的側向定位架，側向定位架底部設置水平方向的T形滑軌，夾具臺兩臺肩頂部設置用于安裝側向定位架T形滑軌的水平方向的T形槽，側向定位架的內側中部設置側向夾緊頂塊，側向定位架外側安裝有作用于側向夾緊頂塊的側向固定油缸，所述的垂直固定裝置包括設置于側向固定架上的垂直固定架，垂直固定架為倒L形，垂直固定架外側設置豎直方向的T形滑軌，側向定位架內側設置有用于安裝垂直固定架T形滑軌的豎直方向的T形滑槽，垂直固定架連接驅動其豎向運動的垂直固定油缸，垂直固定架的水平段底部設置橡膠墊。如圖5所示，所述的高度調整部分包括夾具臺升降驅動電機，夾具臺升降驅動電機通過聯(lián)軸器連接蝸輪蝸桿減速器，蝸輪蝸桿減速器連接主動鏈輪，主動鏈輪通過傳動鏈連接從動鏈輪，主動鏈輪和從動鏈輪分別安裝在兩螺紋桿上，兩螺紋桿的兩端分別為旋向 相反的螺紋，螺紋桿通過軸承和軸承座固定在石料臺上，螺紋桿兩端有旋向相反的螺紋的部位都安裝有滑塊，滑塊與螺紋桿通過螺紋配合，每個螺紋桿上的兩滑塊頂部為向內傾斜的斜坡，每個螺紋桿上兩滑塊的頂部斜坡分別與夾具臺V形結構的臺肩底部的兩側面滑動配合，滑塊底部也設置有T形滑軌與石料臺上的T形槽配合，兩螺紋桿的中部設置隔離塊，夾具臺還連接有軸向推進油缸，軸向推進油缸的作用方向和螺紋桿的軸線平行。如圖6所示，夾具臺升降驅動電機通過渦輪蝸桿減速器將動力分配到一側鏈輪，由鏈條將動力傳動的另一側鏈輪上，實現(xiàn)動力的平均分配。當夾具臺升降驅動電機轉動時，鏈條帶動兩側螺紋桿同步轉動，使滑塊同向或反向移動。當滑塊同向移動時，安裝在滑塊上方的夾具臺上升；當滑塊反向移動時，安裝在滑塊上方的夾具臺下降，達到調整工件安裝中心高度的目的，并利用渦輪蝸桿減速器實現(xiàn)了升降臺高度位置的自鎖功能。試驗樣品夾緊過程中油缸的夾緊順序為垂直固定油缸垂直夾緊，側向固定油缸側向夾緊；軸向推進油缸軸向推進。松開過程相反。在側向固定油缸的作用下，使側向固定架前進或后退，通過側向夾緊頂塊可以從側面使巖石巖塊可靠固定。在垂直固定油缸的作用下，使垂直固定架上升或下降。垂直固定架的L形水平壓緊板下部，安裝有橡膠墊，防止在垂直壓緊過程中巖石樣塊因夾緊力過大導致棱邊壓潰，無法可靠固定。滑塊的T形滑軌安裝安裝基座的T形槽中，并可使整個夾具裝置沿T形槽移動。軸向推進油缸杠桿伸出后，與巖石巖塊接觸，形成支點，防止截割試驗過程中發(fā)生讓刀現(xiàn)象，確保試驗數(shù)據的一致性。如圖7所示，截割傳動裝置的安裝座固定不動，安裝截割傳動裝置上的截割刀架上下擺動截割?；瑝K相背移動，裝夾的被截割試驗樣品下降，可以形成沖擊式截割，模擬掘進機實際截割工況。如圖8所示，滑塊相向移動，裝夾的被截割試驗樣品上升，可以形成漸入式截割，模擬掘進機實際截割工況。所述的刀架移動導軌上設置刀架移動裝置以及截齒驅動機構，所述的截齒驅動機構包括截齒驅動電機，截齒驅動電機連接變速箱，如圖9所示，變速箱包括輸入軸以及箱體，箱體內部分為減速腔和換向腔，一號齒輪裝在輸入軸上，一號齒輪和二號齒輪哨合，二號齒輪和三號齒輪雙聯(lián)裝在一號軸上，三號齒輪和四號齒輪哨合，四號齒輪和五號齒輪裝在二號軸上，五號齒輪和六號齒輪哨合，六號齒輪、七號齒輪和十二號齒輪三聯(lián)裝在三號軸上，七號齒輪和八號齒輪嚙合，八號齒輪和九號齒輪裝在四號軸上；九號齒輪和十號齒輪嚙合，十號齒輪和十一號齒輪裝在輸出軸上。所述的輸出軸連接轉動軸，轉動軸上安裝可相對其轉動也可相對其鎖定的截齒安裝座，該結構本領技術人員可以從現(xiàn)有技術中獲知，截齒安裝座上安裝刀桿，刀桿上安裝試驗截齒；輸入軸、一號軸、二號軸都位于減速腔，三號軸、四號軸、輸出軸位于換向腔。每根軸的兩端都安裝有軸承在減速腔中，動力由輸入軸輸入，通過一號二號齒輪副嚙合，將動力傳到一號軸上，接著通過三號四號齒輪副嚙合，將動力傳到二號軸上，在通過五號六號齒輪副將動力傳到三號軸上，至此動力由減速腔傳入換向腔中。在換向腔中，七號齒輪和十二號齒輪為不完全齒，并且按照一定的相位關系進行安裝，當七號齒輪的有齒部分與八號齒輪形成有效嚙合時，十二號齒輪的無齒部分與十一號齒輪相對，形成無效嚙合；當十二號齒輪的有齒部分與十一號齒輪形成有效嚙合時，七號齒輪的無齒部分與八號齒輪相對，形成無效嚙合。這樣的過程交替出現(xiàn)，這樣就實現(xiàn)了同一輸入軸同向旋轉運動轉換為同一輸出軸不同方向連續(xù)旋轉運動。七號齒輪與八號齒輪形成有效嚙合時，輸出軸低速反轉，實現(xiàn)截割抬刀過程；十二號齒輪與十一號齒輪形成有效嚙合時，輸出軸高速正轉，實現(xiàn)正向截割過程。 為解決各齒輪和軸承的潤滑問題，本發(fā)明對齒輪和軸承進行強制潤滑的循環(huán)系統(tǒng)。箱體外還設置有電機，電機的輸出軸連接油泵，油泵吸油口通過吸油管連通箱體內部，油泵出油口連接分油塊，分油塊連接若干路并聯(lián)的油管，各油管出口端連接噴油嘴，各噴油嘴設置于各個軸承和齒輪嚙合副處。電機帶動泵轉動，通過吸油管從箱體中吸油，被吸上來的油通過分油塊形成多路并聯(lián)油路，再由有關分配到噴油嘴上，噴油嘴將齒輪油噴射的所有軸承和嚙合齒輪副上，確保齒輪箱工作時，所有軸承和齒輪均能得到良好有效的潤滑。所述的基座為凸字形結構，基座一側窄的位置安裝石料裝夾裝置，如圖10所示，該側基座兩側和內側設置立壁，內側立壁的頂部或者兩側立壁頂部的后端安裝卷簾庫，兩側立壁的頂部以及兩側立壁的直角拐彎處設置有若干互相平行的支撐滾輪，兩側立壁的兩側沿卷簾的移動方向上都設置有側定位槽，試驗臺外側下部設置卷簾驅動機構，所述的的卷簾驅動機構包括通過方向開關控制實現(xiàn)正反轉的卷簾驅動電機、錐齒輪變向器、滑輪以及鋼絲繩，卷簾驅動電機的輸出軸連接錐齒輪變向器的輸入軸，錐齒輪變向器的輸出軸兩端分別連接滑輪，兩個滑輪上都纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩的一端連接卷簾。卷簾驅動電機通過錐齒輪變向器使軸的傳動方向改變度，從動錐齒輪通過同步軸聯(lián)接兩個滑輪。當卷簾驅動電機正向轉動時兩個滑輪同時正向轉動，將鋼絲繩繞在滑輪上，鋼絲繩縮短，卷簾被拉出，并與防塵罩其它固定部分一起形成一個封閉的空間，如圖11所示。當試驗樣品需要裝入試驗臺時,卷簾驅動電機反轉時，鋼絲繩伸長，安裝在卷簾庫中的彈簧將卷簾收回，原來卷簾的位置形成開放的空腔，形成兩個方向的開放空間，試驗樣品從實驗臺頂部吊裝。側面的立壁同時滑動開啟，試驗人員可以由此進入，協(xié)助吊裝過程的完成，同時當防護罩開啟后，所形成的開放性空間便于檢修維護。吊裝完成后，防護罩關閉，達到防止粉塵擴散的目的，這樣的封閉空間能為測定粉塵濃度提供可信的測定條件。本發(fā)明用簡單的傳動方法實現(xiàn)了要求相對復雜的運動功能。由于要求在試驗臺上形成兩個相鄰面的完全開放，因此要從兩個方向對粉塵進行防護，在垂直面上要克服防護罩自身的重量，在水平面上要克服防護罩自身的撓性變形，并且在接縫處密封性能可靠。卷簾防塵罩可以以整體防護罩的形式對試驗空間進行封閉和開啟，并且能夠實現(xiàn)整體防護罩在兩個垂直面上的連續(xù)運動，解決了接縫處密封性差的問題。為避免卷簾移動時與其它防護板產生摩擦導致卷簾損壞，在卷簾的水平移動方向及直角轉彎處的防護板上安裝有若干個支撐滾輪。這些滾輪將卷簾支起，并略高于防護板，避免了卷簾在移動過程中由于阻力過大導致卷簾被拉斷。為了使卷簾在能夠對截割試驗產生的粉塵起到完全密封的作用，在卷簾的移動方向上，安裝了側定位槽，卷簾剛好可從側定位槽中通過，并與側定位槽的間隙非常小，能夠達到防止粉塵擴散的作用。當卷簾完全拉出，形成封閉的試驗空間時，電機停止工作。這時，卷簾庫內的彈簧
裝置會將卷簾拉回。為防止卷簾被拉回，保證試驗環(huán)境的封閉性，在同步軸上開設一圓孔，圓孔外安裝一個錐形銷釘。當卷簾驅動電機停止后，在卷簾庫內彈簧的作用下，卷簾會向回收縮，導致同步軸反向緩慢轉動，當同步軸上的圓孔對正銷釘時，銷釘落入圓孔中，將同步軸與固定物連接，阻止了同步軸的轉動，卷簾被可靠固定。當卷簾需要打開時，將銷釘拔出，重新啟動卷簾驅動電機，在卷簾庫彈簧的作用下，卷簾即可自動收入卷簾庫中。本發(fā)明還配套有試驗控制系統(tǒng)、數(shù)據采集裝置、除塵系統(tǒng)、配電柜、液壓系統(tǒng)、截割滅塵水泵站等裝置。截割力測定傳感器安裝在截割傳動裝置的刀架處，截割傳動裝置安裝在刀具移動裝置上，石料固定在石料移動裝置上。通過試驗控制系統(tǒng)控制截割傳動裝置、刀具移動裝置和石料移動裝置實現(xiàn)巖石截割過程的模擬。以截齒與巖石的相互作用力作為依據，并結合伴隨的物理現(xiàn)象，對截齒的安裝、運動參數(shù)進行分析，研究各參數(shù)間的相關關系。本發(fā)明的工作流程如圖3所示，根據試驗目的和研究內容，制定試驗參數(shù)，通過試驗控制系統(tǒng)對試驗臺的工作參數(shù)和循環(huán)形式進行設置。這些參數(shù)包括截割速度、刀架移動裝置的運動速度、石料移動裝置的運動速度、截割深度、截線間距、截入位置、截齒運行軌跡半徑等。循環(huán)形式包括試驗截割的層數(shù)、層與層的偏移量等。實驗臺根據設置的試驗參數(shù)對巖石樣品進行截割，測試系統(tǒng)記錄截割過程中產生的三向截割力、截割粉塵和截齒溫度、截割速度、負載扭矩等數(shù)據并進行記錄。在試驗完成后，利用還能利用視覺成像技術對試驗中使用截齒磨損量和截落的巖石塊度進行進一步分析。本發(fā)明能夠逼近真實的模擬截割頭上各個截齒的截割過程，試驗過程參數(shù)可以參數(shù)化設定，試驗臺自動執(zhí)行，全數(shù)控觸摸屏操作，試驗環(huán)境封閉，截割三向力、截割粉塵、截齒溫度可實時測量。試驗數(shù)據和試驗臺運行狀態(tài)可對應記錄。
權利要求
1.一種截齒對巖石截割機理試驗平臺，其特征在于包括基座，基座上設置石料移動導軌和刀架移動導軌，石料移動導軌和刀架移動導軌互相垂直，分別包括兩條平行的軌道，所述的石料移動導軌上設置石料臺，石料臺外側通過石料臺驅動絲杠連接石料臺驅動電機，石料臺上設置石料裝夾裝置， 所述的石料裝夾裝置包括夾具臺(41)以及夾具臺(41)的高度調整部分，所述的夾具臺(41)包括中間的槽型臺面以及兩側的臺肩，臺肩為V形結構，兩側臺肩的頂部都設置有側向固定裝置和垂直固定裝置，所述的側向固定裝置包括設置于夾具臺兩臺肩的側向定位架(43)，側向定位架(43)底部設置水平方向的T形滑軌,夾具臺(41)兩臺肩頂部設置用于安裝側向定位架(43) T形滑軌的水平方向的T形槽，側向定位架(41)的內側中部設置側向夾緊頂塊(48)，側向定位架(43)外側安裝有作用于側向夾緊頂塊(48)的側向固定油缸(45)，所述的垂直固定裝置包括設置于側向固定架(43)上的垂直固定架(44)，垂直固定架(44)為倒L形,垂直固定架(44)外側設置豎直方向的T形滑軌,側向定位架內側設置有用于安裝垂直固定架(44)T形滑軌的豎直方向的T形滑槽，垂直固定架(44)連接驅動其豎向運動的垂直固定油缸(46)，垂直固定架(46)的水平段底部設置橡膠墊(47)，所述的高度調·整部分包括夾具臺升降驅動電機(32)，夾具臺升降驅動電機(32)通過聯(lián)軸器IV(33)連接蝸輪蝸桿減速器(34)，蝸輪蝸桿減速器(34)連接主動鏈輪，主動鏈輪通過傳動鏈(42)連接從動鏈輪，主動鏈輪和從動鏈輪分別安裝在兩螺紋桿(40)上，兩螺紋桿(40)的兩端分別為旋向相反的螺紋，螺紋桿(40)通過軸承和軸承座固定在石料臺上，螺紋桿(40)兩端有旋向相反的螺紋的部位都安裝有滑塊(38)，滑塊(38)與螺紋桿(40)通過螺紋配合，每個螺紋桿(40)上的兩滑塊(38)頂部為向內傾斜的斜坡，每個螺紋桿(40)上兩滑塊的頂部斜坡分別與夾具臺V形結構的臺肩底部的兩側面滑動配合，滑塊(38)底部也設置有T形滑軌與石料臺上的T形槽配合，兩螺紋桿(40)的中部設置隔離塊(39)，夾具臺還連接有軸向推進油缸(49)，軸向推進油缸(49)的作用方向和螺紋桿(40)的軸線平行； 所述的刀架移動導軌上設置刀架移動裝置以及截齒驅動機構，所述的截齒驅動機構包括截齒驅動電機(13 )，截齒驅動電機(13 )連接變速箱(10 )，變速箱(10 )包括輸入軸(50 )以及箱體(61)，箱體(61)內部分為減速腔(60 )和換向腔(62 )，輸入軸(50 )上安裝一號齒輪(51), 一號齒輪(51)和二號齒輪(54)哨合,二號齒輪(54)和三號齒輪(56)雙聯(lián)裝在一號軸(53)上,三號齒輪(52)和四號齒輪(56)哨合，四號齒輪(56)和五號齒輪(57)裝在二號軸(55)上,五號齒輪(57)和六號齒輪(58)哨合，六號齒輪(58)、七號齒輪(71)和十二號齒輪(70)三聯(lián)裝在三號軸(69)上，七號齒輪(71)和八號齒輪(66)嚙合，八號齒輪(66)和九號齒輪(67)裝在四號軸(68)上；九號齒輪(67)和十號齒輪(63)嚙合，十號齒輪(63)和i^一號齒輪(65)裝在輸出軸(15)上,輸出軸(50)、一號軸(53)以及二號軸(55)都位于減速腔(60)，四號軸(68)和輸出軸(64)位于換向腔(62)，三號軸(69)安裝六號齒輪(58)的部分位于減速腔(60)，三號軸(69)安裝七號齒輪(71)和十二號齒輪(70)的部分位于換向腔(62)，七號齒輪(71)和十二號齒輪(70)為不完全齒，并且下述關系進行安裝，當七號齒輪(71)的有齒部分與八號齒輪(66)形成有效哨合時,十二號齒輪(70)的無齒部分與^號齒輪(62)相對，形成無效嚙合；當十二號齒輪(70)的有齒部分與i^一號齒輪(65)形成有效哨合時，七號齒輪(71)的無齒部分與八號齒輪(66)相對,形成無效哨合,所述的輸出軸(64)連接轉動軸，轉動軸上安裝可相對其轉動也可相對其鎖定的截齒安裝座，截齒安裝座上安裝刀桿，刀桿上安裝試驗截齒(6)； 所述的刀架移動裝置包括刀架臺，刀架臺底部設置導槽與刀架移動導軌(23)配合，刀架臺的一側連接刀架臺驅動絲杠(17)，刀架臺驅動絲杠(17)連接刀架臺驅動電機(15)。
2.根據權利要求I所述的截齒對巖石截割機理試驗平臺，其特征在于所述的基座(I)為凸字形結構，基座(I) 一側窄的位置安裝石料裝夾裝置(3 )，該側基座兩側和內側設置立壁，內側立壁的頂部或者兩側立壁頂部的后端安裝卷簾庫(86)，兩側立壁的頂部以及兩側立壁的直角拐彎處設置有若干互相平行的支撐滾輪(89)，兩側立壁的兩側沿卷簾的移動方向上都設置有側定位槽(88)，試驗臺外側下部設置卷簾驅動機構，所述的的卷簾驅動機構包括通過方向開關(83)控制實現(xiàn)正反轉的卷簾驅動電機(80)、錐齒輪變向器(79)、滑輪(78 )以及鋼絲繩(84)，卷簾驅動電機(80 )的輸出軸連接錐齒輪變向器(79 )的輸入軸，錐齒輪變向器(79)的輸出軸兩端分別連接滑輪(78)，兩個滑輪(78)上都纏繞有鋼絲繩(84)，鋼絲繩(84)的一端連接卷簾(85)。
3.根據權利要求I所述的截齒對巖石截割機理試驗平臺，其特征在于所述的刀桿上安裝截齒溫度測定裝置(25)和截割力傳感器(7)。
4.根據權利要求I所述的截齒對巖石截割機理試驗平臺，其特征在于基座上安裝截割粉塵濃度測定裝置。
5.根據權利要求I所述的截齒對巖石截割機理試驗平臺，其特征在于減速箱箱體(61)外還設置有潤滑電機(77 )，潤滑用電機(77 )的輸出軸連接油泵(73 )，油泵(73 )吸油口通過吸油管(75 )連通箱體內部，油泵(76 )出油口連接分油塊(74 )，分油塊(74 )連接若干路并聯(lián)的油管(73)，各油管(73)出口端連接噴油嘴(72)，各噴油嘴設置于各個軸承和齒輪嚙合副處。
全文摘要
本發(fā)明屬于截齒性能檢測試驗的技術領域，具體是一種截齒對巖石截割機理試驗平臺，解決現(xiàn)有針對截齒截割巖石過程的試驗儀器無法逼近真實的現(xiàn)場工況，而且試驗條件不穩(wěn)定，不能滿足截齒理論分析的實際需要的問題，其包括基座，基座上設置石料移動導軌和刀架移動導軌，石料移動導軌上設置石料移動裝置，石料移動裝置包括石料臺，石料臺外側通過石料臺驅動絲杠連接石料臺驅動電機，石料臺上設置石料裝夾裝置，刀架移動導軌上設置刀架移動裝置以及截齒驅動機構。本發(fā)明的有益效果能夠在穩(wěn)定的試驗條件下，提供一種接近真實截割過程的試驗系統(tǒng)，功能完善，試驗范圍大，控制精度高，測定數(shù)據可靠。
文檔編號B28D7/00GK102941626SQ20121042182
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權日2012年10月30日
發(fā)明者張夢奇, 郝建生, 馬健康, 于向東, 張建廣, 侯林, 張國興, 張國棟 申請人:中國煤炭科工集團太原研究院, 山西天地煤機裝備有限公司