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公开(公告)号：CN110108588B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN201910428163.2
申请日：2019-05-22
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种高压水射流滚刀多自由度复合破岩实验装置，包括破岩主体结构和设置在破岩主体结构两侧的液压驱动系统、水射流加压装置、电控柜以及磨料供给装置，在所述破岩主体结构中滚刀和水射流喷嘴都装在刀座上，所述液压驱动系统为所述破岩主体结构中的液压缸提供驱动力，所述水射流加压装置生成高压水并输送到喷嘴，所述电控柜控制液压驱动系统和水射流加压装置工作；所述磨料供给装置为喷嘴喷出的水射流提供磨料；装有岩石试样的石仓可在纵向和横向来回移动，滚刀刀座可在竖直方向上下移动，滚刀和水射流喷嘴在刀座上的相对位置和角度可调。本发明所述的实验装置既可以进行独立的高压水射流破岩实验或滚刀破岩实验，也可以进行高压水射流滚刀复合破岩实验，且其各种组合及相关参数可以独立调整。
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公开(公告)号：CN111502688B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202010402452.8
申请日：2020-05-13
申请人： 中南大学
IPC分类号： E21D9/11
摘要： 本发明提供了一种变刚度柔性滚刀刀座，包括：固定部，所述固定部包括刀座框架，L形固定板和固定板；所述刀座框架设于所述变刚度柔性滚刀刀座外侧，所述L形固定板固定于所述刀座框架内侧一端，所述固定板固定于所述刀座框架内侧另一端；活动部，所述活动部包括卡板、导向卡板、螺栓压板、电气控制盒、励磁线圈、磁流变弹性体和弹性垫板；滚刀，所述滚刀两侧设有安装轴，所述滚刀通过所述安装轴设置于所述卡板与所述导向卡板之间。本发明通过磁流变弹性体的相关设计，能使在滚刀达到安全载荷时既能够充分保证原有刀盘、刀具刚度和滚刀破岩能力，又能够有效避免刀具过载，减小刀具损坏。
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公开(公告)号：CN110333059B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201910680851.8
申请日：2019-07-26
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种基于磨损检测的盾构/TBM滚刀转动状态以及弦磨在线检测方法，根据所检测到的滚刀状态信号变化特征判断滚刀是否转动，是否出现弦磨及弦磨的状态，其步骤包括：滚刀正常运行磨损状态下，采集和标定得到信号随时间变化曲线a；拟合出滚刀在实际工况中采集信号随时间变化曲线b；分析曲线b变化规律，判断滚刀是否转动；对所述曲线a和曲线b进行相关性分析，判断滚刀是否处于正常磨损；提高采样频率，拟合出采集信号随时间变化的曲线c，判断滚刀是否发生弦磨以及弦磨边数。本发明在现有磨损检测装置基础上，不增设其他检测装置，通过直接分析所述磨损检测装置采集的信号，判定滚刀转动状态以及是否发生弦磨，检测方法简单可靠。
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公开(公告)号：CN111502688A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010402452.8
申请日：2020-05-13
申请人： 中南大学
IPC分类号： E21D9/11
摘要： 本发明提供了一种变刚度柔性滚刀刀座，包括：固定部，所述固定部包括刀座框架，L形固定板和固定板；所述刀座框架设于所述变刚度柔性滚刀刀座外侧，所述L形固定板固定于所述刀座框架内侧一端，所述固定板固定于所述刀座框架内侧另一端；活动部，所述活动部包括卡板、导向卡板、螺栓压板、电气控制盒、励磁线圈、磁流变弹性体和弹性垫板；滚刀，所述滚刀两侧设有安装轴，所述滚刀通过所述安装轴设置于所述卡板与所述导向卡板之间。本发明通过磁流变弹性体的相关设计，能使在滚刀达到安全载荷时既能够充分保证原有刀盘、刀具刚度和滚刀破岩能力，又能够有效避免刀具过载，减小刀具损坏。
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公开(公告)号：CN110333059A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910680851.8
申请日：2019-07-26
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种基于磨损检测的盾构/TBM滚刀转动状态以及弦磨在线检测方法，根据所检测到的滚刀状态信号变化特征判断滚刀是否转动，是否出现弦磨及弦磨的状态，其步骤包括：滚刀正常运行磨损状态下，采集和标定得到信号随时间变化曲线a；拟合出滚刀在实际工况中采集信号随时间变化曲线b；分析曲线b变化规律，判断滚刀是否转动；对所述曲线a和曲线b进行相关性分析，判断滚刀是否处于正常磨损；提高采样频率，拟合出采集信号随时间变化的曲线c，判断滚刀是否发生弦磨以及弦磨边数。本发明在现有磨损检测装置基础上，不增设其他检测装置，通过直接分析所述磨损检测装置采集的信号，判定滚刀转动状态以及是否发生弦磨，检测方法简单可靠。
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公开(公告)号：CN112084605A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010996302.4
申请日：2020-09-21
申请人： 中南大学 , 中铁十四局集团隧道工程有限公司 , 中国铁建重工集团股份有限公司
摘要： 本发明提供了一种掘进机刀具紧固状态实时监测方法，包括：步骤1，将应变传感器安装在刀具联接螺栓上，通过应变传感器监测刀具预紧过程和运行过程中的螺栓应变量；步骤2，将应变传感器监测到的螺栓应变量传输并储存在计算机中；步骤3，计算机通过螺栓轴向拉力计算模型和螺栓紧固状态判断模型，对刀具紧固状态进行实时监测。本发明根据预紧过程和运行过程的应变及轴向拉力，提出了紧固状态判断模型，最终输出实时测量的轴向拉力和连接状态的判断；本发明能够准确、定量、科学的评价联接螺栓的轴向拉力变化，解决了掘进机运行过程刀具紧固状态实时监测问题。
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公开(公告)号：CN111734429A
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN202010822851.X
申请日：2020-08-17
申请人： 中南大学
摘要： 本发明提供了一种快速换刀的隧道掘进机，包括：刀盘、护盾、推进系统、支撑架、主驱动装置和伸缩油缸；所述护盾为筒状结构，所述护盾的掘进端设置有护盾隔板，所述支撑架沿竖直方向设置在所述护盾内，所述推进系统平行于所述护盾的轴向设置在所述护盾隔板与所述支撑架间，所述护盾隔板中心开设有通孔，所述主驱动装置转动的穿设在所述护盾隔板的通孔内，所述主驱动装置的掘进端固定设置有所述刀盘，所述刀盘上设置有掘进用刀具，所述伸缩油缸的一端固定连接所述主驱动装置，所述伸缩油缸的另一端固定设置在所述支撑架上。本发明设计合理，操作便捷，能够有效提高TBM换刀效率，降低换刀成本，降低换刀操作人员劳动强度，提高工作环境安全程度。
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公开(公告)号：CN110108588A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910428163.2
申请日：2019-05-22
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种高压水射流滚刀多自由度复合破岩实验装置，包括破岩主体结构和设置在破岩主体结构两侧的液压驱动系统、水射流加压装置、电控柜以及磨料供给装置，在所述破岩主体结构中滚刀和水射流喷嘴都装在刀座上，所述液压驱动系统为所述破岩主体结构中的液压缸提供驱动力，所述水射流加压装置生成高压水并输送到喷嘴，所述电控柜控制液压驱动系统和水射流加压装置工作；所述磨料供给装置为喷嘴喷出的水射流提供磨料；装有岩石试样的石仓可在纵向和横向来回移动，滚刀刀座可在竖直方向上下移动，滚刀和水射流喷嘴在刀座上的相对位置和角度可调。本发明所述的实验装置既可以进行独立的高压水射流破岩实验或滚刀破岩实验，也可以进行高压水射流滚刀复合破岩实验，且其各种组合及相关参数可以独立调整。
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公开(公告)号：CN112084605B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202010996302.4
申请日：2020-09-21
申请人： 中南大学 , 中铁十四局集团隧道工程有限公司 , 中国铁建重工集团股份有限公司
摘要： 本发明提供了一种掘进机刀具紧固状态实时监测方法，包括：步骤1，将应变传感器安装在刀具联接螺栓上，通过应变传感器监测刀具预紧过程和运行过程中的螺栓应变量；步骤2，将应变传感器监测到的螺栓应变量传输并储存在计算机中；步骤3，计算机通过螺栓轴向拉力计算模型和螺栓紧固状态判断模型，对刀具紧固状态进行实时监测。本发明根据预紧过程和运行过程的应变及轴向拉力，提出了紧固状态判断模型，最终输出实时测量的轴向拉力和连接状态的判断；本发明能够准确、定量、科学的评价联接螺栓的轴向拉力变化，解决了掘进机运行过程刀具紧固状态实时监测问题。
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公开(公告)号：CN111577305B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202010403275.5
申请日：2020-05-13
申请人： 中南大学
摘要： 本发明提供了一种适用于辅助滚刀破岩的水射流喷头装置及其布置方法，所述装置包括：固定基座，所述固定基座包括固定盘，弹簧基座和调节垫板；活动喷头，所述活动喷头中心设有一水射流喷头组件，所述水射流喷头组件外侧包裹有一层中空的矩形保护套，所述保护套外侧包裹有一层中空的的矩形滑套；跟随滚轮，所述跟随滚轮通过一滚轮轴固定连接在所述滑套外侧，所述滚轮轴还可活动连接有一滚轮；水射流管路，所述水射流管路位于所述活动喷头上方，所述水射流管路包括水射管道和磨料软管；根据情况，可以选择在滚刀一侧或两侧布置水射流喷头装置；本发明能大幅度缩短刀盘上水射流喷头到岩面之间的喷射距离，提高水射流切缝效果并提高辅助破岩效果。
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