[發(fā)明專利]用于盾構(gòu)推進系統(tǒng)試驗的地層模擬液壓多模式加載系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010613390.1
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102134999A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝海波;劉志斌;段小明;王承震;楊華勇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;F15B11/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地層模擬液壓多模式加載系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于盾構(gòu)推進系統(tǒng)試驗的地層模擬液壓多模式加載系統(tǒng)。

背景技術(shù)

加載系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于各種場合，如土力學(xué)實驗的土體加載、金屬材料性能的拉伸-壓縮加載、軸承壽命測試的加載等等。加載方法有機械形式的加載，如通過機械傳動機構(gòu)對待加載系統(tǒng)施加推力；有電氣形式的加載，如通過伺服電機實現(xiàn)角度量控制的加載；有流體傳動形勢的加載，如通過液壓馬達提供扭矩，通過液壓缸對測試系統(tǒng)施加恒力。

由于液壓傳動具有功率密度大的特點，即功率-體積比大，而加載系統(tǒng)要求輸出功率足夠大以實現(xiàn)加載，因此液壓技術(shù)在加載系統(tǒng)上具有很大的優(yōu)勢。液壓傳動裝置工作時候比較平穩(wěn)，沒有機械傳動系統(tǒng)的巨大沖擊；同時由于具有液壓過載保護，避免了電力傳動中的過載而燒毀電機的問題。液壓傳動能實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，而機械傳動往往是有級的，電力傳動雖然可以通過變頻控制實現(xiàn)無級調(diào)速，但在大傳動比的場合調(diào)節(jié)平穩(wěn)性較差，所以液壓傳動在調(diào)速范圍上具有很大的優(yōu)勢。液壓傳動通過液壓缸可以方便地實現(xiàn)直線運動，而使用機械傳動實現(xiàn)比較復(fù)雜，電力傳動實現(xiàn)直線運動可使用直線電機，但是不能提供力的加載。

傳統(tǒng)的液壓加載系統(tǒng)，通常功能比較單一。如液動換向閥的試驗臺是通過節(jié)流閥實現(xiàn)負載的模擬，液壓壓力加載試驗臺則是通過溢流閥實現(xiàn)力的加載。本發(fā)明所提出的用于盾構(gòu)推進系統(tǒng)試驗的地層模擬液壓多模式加載系統(tǒng)，是具有施加多種不同性質(zhì)的負載的功能，通用性較好，可以滿足多種應(yīng)用場合的要求。針對盾構(gòu)掘進的兩種掘進模式（調(diào)壓推進模式與調(diào)速推進模式），可以選擇以下三種性質(zhì)的模擬負載進行加載：調(diào)壓推進模式下使用的由比例調(diào)速閥控制加載液壓缸無桿腔油口流量的速度負載，調(diào)速推進模式下使用的由比例溢流法控制加載液壓缸無桿腔壓力的壓力負載，以上兩種模式下均可使用的由比例節(jié)流閥控制加載液壓缸無桿腔油口的節(jié)流特性的節(jié)流負載。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于盾構(gòu)推進系統(tǒng)試驗的地層模擬液壓多模式加載系統(tǒng)。通過選擇三種不同性質(zhì)的模擬負載進行加載，依據(jù)現(xiàn)有實際施工數(shù)據(jù)用模擬負載取代實際掘進地質(zhì)土層，可以方便在試驗室模擬盾構(gòu)掘進過程中的調(diào)壓推進模式和調(diào)速推進模式，對新型盾構(gòu)液壓推進系統(tǒng)進行測試，為盾構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)及試驗條件。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括由推進液壓缸組成的液壓推進系統(tǒng)，液壓推進系統(tǒng)的一個油口與推進液壓缸無桿腔連接，液壓推進系統(tǒng)的另一個油口與推進液壓缸有桿腔連接；其特征在于：還包括三個插裝閥、三個液阻、三個兩位三通電磁換向閥、三個梭閥，六個測壓口、二個比例溢流閥、比例流量閥、比例節(jié)流閥、液壓泵、電機和加載液壓缸；第一個比例溢流閥的進油口與補油裝置的出油口和單向閥的進油口連接，第一個比例溢流閥的出油口和加載液壓缸的有桿腔均與油箱連接，單向閥的出油口分別與加載液壓缸的無桿腔，第一個插裝閥的油口a1，第一個梭閥進油口c2，第二個測壓口，第二個插裝閥的油口a2，第二個梭閥進油口c4，第四個測壓口第三個插裝閥的a3油口，第三個梭閥進油口c6，第六個測壓口連接；第一個插裝閥的油口b1口與第一測壓口的進油口、第一梭閥的油口c1、比例溢流閥的進油口連接，第二個插裝閥的油口b2與測壓口進油口、梭閥油口c3、比例流量閥的進油口連接，第三個插裝閥的油口b3與測壓口進油口、梭閥油口c5、比例節(jié)流閥的進油口連接，第二個比例溢流閥的出油口、比例流量閥的出油口、比例節(jié)流閥的出油口與油箱連接，第一個插裝閥的彈簧腔與第一個液阻的油口r1連接，第一個液阻的油口r2與第一個兩位三通電磁換向閥的油口p1連接，第一個兩位三通電磁換向閥的油口p2與第一個梭閥的出油口連接，第一個兩位三通電磁換向閥的油口T1與油箱連接；第二個插裝閥的彈簧腔與第二個液阻6.2的油口r3連接，第二個液阻的油口r4與第二個兩位三通電磁換向閥的油口p3連接，第二個兩位三通電磁換向閥的油口p4與第二個梭閥的出油口連接，第二個兩位三通電磁換向閥的油口T2與油箱連接；第三個插裝閥的彈簧腔與第三個液阻的油口r5連接，第三個液阻的油口r6與第三個兩位三通電磁換向閥的油口p5連接，第三個兩位三通電磁換向閥的油口p6與第三個梭閥的出油口連接，第三個兩位三通電磁換向閥的油口T3與油箱連接；加載液壓缸與推進液壓缸采用對頂連接實現(xiàn)加載。

本發(fā)明具有的有益效果是：