一种硬质合金盾构刀强度检测装置的制作方法

本发明涉及合金刀具性能检测，具体提出了一种硬质合金盾构刀强度检测装置。

背景技术：

1、硬质合金盾构刀具是用硬质合金材料制成的钻头或切削刀具，用于盾构机械中进行地下隧道或管道的开挖和掘进工作。硬质合金盾构刀具由硬质合金刀片和工具钢基体组成。硬质合金刀片具有高硬度、高耐磨性和优异的切削性能，而工具钢基体具有高韧性和可靠性。硬质合金盾构刀具的类型包括刀盘刀具、刀臂刀具和刮泥板刀具等，这些刀具被设计成不同的形状和结构，以适应不同的地质条件和作业需求。

2、在本发明中，主要针对具有掘进作用的硬质合金盾构刀进行检测测试，该类硬质合金盾构刀具通过旋转或切削的方式，将土壤或岩石削除或粉碎，使盾构机能够在地下进行通道或管道的开挖。该类盾构刀在实际工作过程中常常面对复杂地质构造进行长时间工作，需要盾构刀具有优良的耐用性和可靠性，对于盾构刀的强度性能提出了很高的要求，因此当盾构刀设计生产成型后，有必要对其强度进行检测。

3、在现有检测过程中，一般对于盾构刀的强度检测只需进行定性检测，通过检测确定盾构刀是否达到强度设计要求，但在实际检测过程中，一般只针对单个盾构刀进行检测，并且进行多次检测，一方面，单个多次检测提高了随机操作误差，操作重复且麻烦，另一方面，检测后只能定性确定盾构刀是否达到设计强度要求，但并不能对盾构刀的实际强度范围有个定性了解。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种硬质合金盾构刀强度检测装置，用于解决上述背景技术中提到的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种硬质合金盾构刀强度检测装置，包括动力旋转机构，所述动力旋转机构包括水平旋转设置的刀座固定圆盘，所述刀座固定圆盘上围绕中心圆周均匀分布装配有多个可调刀座；位于所述刀座固定圆盘轴向一侧设置有沿其轴向进位的水平进位机构，所述水平进位机构的进位移动端固定有测试固定圆盘，所述测试固定圆盘与刀座固定圆盘轴向重合设置；所述测试固定圆盘上面向刀座固定圆盘的一侧盘面上可拆卸装配有多个用于固定不同硬度测试块的环形基板，多个所述环形基板与测试固定圆盘同心设置且半径逐渐增大；所述可调刀座包括可沿所述刀座固定圆盘径向移动调节且用于相对刀座固定圆盘轴向平行安装盾构刀的刀座。

3、当对盾构刀进行断裂韧性强度检测时，按照测试块硬度由小到大的检测顺序，通过移动调节刀座使得盾构刀对准接触相应环形基板上的测试块，并通过水平进位机构的水平进位移动使得盾构刀与测试块发生旋转铣削完成检测判断。

4、优选的，所述测试固定圆盘包括固定在水平进位机构水平移动端的圆盘座以及可拆卸固定在圆盘座上的圆环盘；所述圆环盘上相对多个所述环形基板一一对应设置有多个环形嵌槽，所述环形基板嵌入安装在对应设置的环形嵌槽中。

5、优选的，所述圆环盘上背向刀座固定圆盘的一侧盘面上相对每个所述环形嵌槽均对应设置有至少一个顶杆组件；所述顶杆组件包括水平滑动安装在圆环盘上且可伸向对应环形嵌槽槽内的顶杆，所述顶杆上套设有复位弹簧，所述复位弹簧两端分别固定在顶杆的外轴端以及圆环盘上。

6、优选的，所述环形基板上背向环形嵌槽的环面上垂直固定有多个沿环向分布的用于插接测试材料的插接销。

7、优选的，所述刀座固定圆盘上设置有多个用于多个可调刀座一一对应安装的安装窗口；所述可调刀座还包括固定在安装窗口中且沿刀座固定圆盘径向导向设置的导轨，所述导轨上配合滑动安装有滑动基座，所述滑动基座上转动安装有调节螺杆，且所述调节螺杆螺纹连接在刀座固定圆盘上，所述刀座固定在滑动基座上。

8、优选的，位于所述圆环盘背向刀座固定圆盘的一侧与所有的所述顶杆组件配合设置有配合挡板；当所述水平进位机构带动测试固定圆盘远离刀座固定圆盘移动，且顶杆与配合挡板接触的过程中，所述顶杆可将对应环形嵌槽中的环形基板向外顶出。

9、优选的，所述圆盘座呈两个同心圆柱构成的阶梯圆柱结构，所述圆环盘套设在圆盘座的小圆柱上且贴紧在大圆柱端面上；所述圆盘座的大圆柱端面上围绕中心圆周分布有多个定位卡块，所述圆环盘卡接在多个所述定位卡块上，所述圆盘座的小圆柱上螺纹配合安装有用于卡紧圆环盘的换向挡圈。

10、优选的，所述水平进位机构包括支撑架以及水平固定在所述支撑架上的液压缸；所述圆盘座固定在液压缸的输出端，且所述圆盘座上固定有多个与支撑架水平滑动配合的导柱。

11、上述技术方案具有如下优点或者有益效果：本发明提供了一种硬质合金盾构刀强度检测装置，采用多工位同批检测的方式，减小了随机操作误差，并避免了多次重复操作的麻烦，另外通过梯度检测的方式，既可对盾构刀的强度性能是否达到设计要求进行定性，同时也能对盾构刀的实际强度范围做定性了解，提高了检测的多面性，以及提高了对盾构刀强度性能的更精确的认识，从而更明确所生产的盾构刀可适用的实际地质构造环境。

技术特征：

1.一种硬质合金盾构刀强度检测装置，其特征在于：包括动力旋转机构（1），所述动力旋转机构（1）包括水平旋转设置的刀座固定圆盘（12），所述刀座固定圆盘（12）上围绕中心圆周均匀分布装配有多个可调刀座（2）；位于所述刀座固定圆盘（12）轴向一侧设置有沿其轴向进位的水平进位机构（3），所述水平进位机构（3）的进位移动端固定有测试固定圆盘（4），所述测试固定圆盘（4）与刀座固定圆盘（12）轴向重合设置；所述测试固定圆盘（4）上面向刀座固定圆盘（12）的一侧盘面上可拆卸装配有多个用于固定不同硬度测试块的环形基板（44），多个所述环形基板（44）与测试固定圆盘（4）同心设置且半径逐渐增大；

2.根据权利要求1所述的一种硬质合金盾构刀强度检测装置，其特征在于：所述测试固定圆盘（4）包括固定在水平进位机构（3）水平移动端的圆盘座（41）以及可拆卸固定在圆盘座（41）上的圆环盘（42）；所述圆环盘（42）上相对多个所述环形基板（44）一一对应设置有多个环形嵌槽（421），所述环形基板（44）嵌入安装在对应设置的环形嵌槽（421）中。

3.根据权利要求2中所述的一种硬质合金盾构刀强度检测装置，其特征在于：所述圆环盘（42）上背向刀座固定圆盘（12）的一侧盘面上相对每个所述环形嵌槽（421）均对应设置有至少一个顶杆组件（45）；所述顶杆组件（45）包括水平滑动安装在圆环盘（42）上且伸向对应环形嵌槽（421）槽内的顶杆（451），所述顶杆（451）上套设有复位弹簧（452），所述复位弹簧（452）两端分别固定在顶杆（451）的外轴端以及圆环盘（42）上。

4.根据权利要求1所述的一种硬质合金盾构刀强度检测装置，其特征在于：所述环形基板（44）上背向环形嵌槽（421）的环面上垂直固定有多个沿环向分布的用于插接测试材料的插接销（441）。

5.根据权利要求1所述的一种硬质合金盾构刀强度检测装置，其特征在于：所述刀座固定圆盘（12）上设置有多个用于多个可调刀座（2）一一对应安装的安装窗口（121）；所述可调刀座（2）还包括固定在安装窗口（121）中且沿刀座固定圆盘（12）径向导向设置的导轨（21），所述导轨（21）上配合滑动安装有滑动基座（22），所述滑动基座（22）上转动安装有调节螺杆（23），且所述调节螺杆（23）螺纹连接在刀座固定圆盘（12）上，所述刀座（24）固定在滑动基座（22）上。

6.根据权利要求3所述的一种硬质合金盾构刀强度检测装置，其特征在于：位于所述圆环盘（42）背向刀座固定圆盘（12）的一侧与所有的所述顶杆组件（45）配合设置有配合挡板（46）；当所述水平进位机构（3）带动测试固定圆盘（4）远离刀座固定圆盘（12）移动，且顶杆（451）与配合挡板（46）接触的过程中，所述顶杆（451）可将对应环形嵌槽（421）中的环形基板（44）向外顶出。

7.根据权利要求2所述的一种硬质合金盾构刀强度检测装置，其特征在于：所述圆盘座（41）呈两个同心圆柱构成的阶梯圆柱结构，所述圆环盘（42）套设在圆盘座（41）的小圆柱上且贴紧在大圆柱端面上；所述圆盘座（41）的大圆柱端面上围绕中心圆周分布有多个定位卡块（411），所述圆环盘（42）卡接在多个所述定位卡块（411）上，所述圆盘座（41）的小圆柱上螺纹配合安装有用于卡紧圆环盘（42）的环形挡圈（43）。

8.根据权利要求2所述的一种硬质合金盾构刀强度检测装置，其特征在于：所述水平进位机构（3）包括支撑架（31）以及水平固定在所述支撑架（31）上的液压缸（32）；所述圆盘座（41）固定在液压缸（32）的输出端，且所述圆盘座（41）上固定有多个与支撑架（31）水平滑动配合的导柱（412）。

技术总结
本发明涉及合金刀具性能检测技术领域，具体提出了一种硬质合金盾构刀强度检测装置；包括动力旋转机构，所述动力旋转机构包括水平旋转设置的刀座固定圆盘，所述刀座固定圆盘上围绕中心圆周均匀分布装配有多个可调刀座；位于所述刀座固定圆盘轴向一侧设置有沿其轴向进位的水平进位机构，所述水平进位机构的进位移动端固定有测试固定圆盘；所述测试固定圆盘上面向刀座固定圆盘的一侧盘面上可拆卸装配有多个用于固定测试材料的环形基板；本发明提供的装置采用多工位同批检测的方式，减小了随机操作误差，另外通过梯度检测的方式，既可对盾构刀的强度性能是否达到设计要求进行定性，同时也能对盾构刀的实际强度范围做定性了解。

技术研发人员：申洪建,邓洪刚,刘斌
受保护的技术使用者：山东鑫沃德智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25