[發明專利]一種盾構機測試試驗裝置

在審

• 申請號: 201410502315.6
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104316338A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 蔣建東;趙穎娣
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G09B25/02
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明涉及一種隧道掘進工程設備功能的模擬試驗裝置，尤其涉及盾構機控制系統檢測試驗裝置。

背景技術

盾構機是一種結構較復雜的大型設備，要制造出性能良好的盾構機，其控制系統的研發至關重要，科研人員在控制系統的研發中都會投入較長時間和很大的精力；盡管如此還會出現一些設計不合理的部分，而這些不合理之處，只有在控制系統與盾構機的實際執行機構聯系在一起進行施工時才能得知，這不僅給施工帶來了隱患而且也延誤了工程進度。

現有的對盾構機的性能測試主要是通過實驗進行，由于實驗測試需要建造一個可進行實驗的土槽，并配置相應的實驗土和大量的傳感器，使得整套實驗裝置的結構復雜，同時成本也就相應增加。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現盾構機試驗臺的不足，提供一種用于盾構機性能的測試，以解決不同工況條件下，大型盾構機主要驅動性能的測試。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種盾構機測試試驗裝置，包括盾構機刀盤替代機構、土箱和基座，所述土箱后方設有移動擋板，所述移動擋板的兩端連接滾珠絲杠和直線導軌，所述滾珠絲杠和直線導軌的兩端設在基座上；所述土箱的前方擋板為可拆卸擋板，所述盾構機刀盤替代機構設在土箱的前方，所述盾構機刀盤替代機構通過刀盤固定架連接在基座上，所述移動擋板在滾珠絲杠和直線導軌的帶動下推動土箱向盾構機刀盤替代機構運動；所述土箱上方設有用于將土箱內的土夯實的夯實機構，所述夯實機構固接在基座上；

所述土箱內設有第一應變片，所述盾構機刀盤替代機構上設有第二應變片。

進一步的，所述滾珠絲杠的一端連接絲杠驅動電機，滾珠絲杠的另一端設有編碼盤。

本發明的技術構思為：用帶有可拆卸的活動擋板的土箱裝土，裝滿土后用夯實機構將土夯實，卸下可拆卸擋板，啟動絲杠驅動電機，土箱隨著移動擋板在驅動電機和滾珠絲杠的作用下向盾構機刀盤替代機構運動，盾構機刀盤替代機構在工作時，根據土箱的后側面內部貼有應變片，可以測得土箱輸出的力；調節驅動電機的轉速可以控制土箱的前進速度，從而測出不同速度下的應變片的讀數；編碼盤的作用是可以得出土箱的移動距離，根據不同位置得到的不同的應變片的讀數，從而得出盾構機在不同狀態下的驅動性能。

與現有技術相比，本發明結構簡單緊湊，盾構機本身不需要運動，而依靠土箱推動土向盾構機運動可以防止盾構機運動時產生的不穩定因素。另外可以通過應變片讀數實現對刀盤驅動系統性能的測試，其操作簡單，減少了測試成本。

附圖說明

圖1是本發明盾構機測試試驗裝置的結構示意圖。

圖2是本發明盾構機刀盤替代機構和刀盤固定架的結構示意圖。

圖3是本發明盾構機測試試驗裝置的結構示意圖俯視圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。

結合圖1、圖2和圖3，一種盾構機測試試驗裝置，包括盾構機刀盤替代機構1、土箱2和基座3，盾構機刀盤替代機構1和土箱2均設在基座3內，土箱2后方設有移動擋板4，移動擋板4上設有與滾珠絲杠5配合的螺紋孔和與直線導軌6相配合的軸孔，滾珠絲杠5與直線導軌6分別穿過移動擋板4上的螺紋孔與軸孔。滾珠絲杠5和直線導軌6的兩端分別連接在基座3上，滾珠絲杠5穿過基座3并且一端連接編碼盤10，另一端連接絲杠驅動電機9。編碼盤10可以測量出滾珠絲杠5的旋轉圈數，因為螺距已知，因此可以計算出土箱3的移動距離?；顒訐醢?和土箱2放置在基座3上且未與基座3的底面固接，滾珠絲杠5和直線導軌6可以帶動活動擋板4移動，從而推動土箱2移動。盾構機刀盤替代機構1設在土箱的前方，盾構機刀盤替代機構1為圓柱型，盾構機刀盤替代機構1的底面固接盤固定架7，刀盤固定架7包括固定盾構機刀盤替代機構1的豎直固定板和與基座3固接的水平固定板，水平固定板嵌在基座3內，盾構機刀盤替代機構1底部懸空，土箱2在向盾構機刀盤替代機構1移動時土箱2的底部不會與盾構機刀盤替代機構1進行接觸。

土箱2上方設有用于將土箱2內的土夯實的夯實機構8，夯實機構8固定在基座3上；

土箱2內設有第一應變片，第一應變片用于測量土箱內的土受到的力，盾構機刀盤替代機構1上設有第二應變片，第二應變片用于測量盾構機刀盤替代機構1上的力的狀況。

應當理解的是，本發明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發明的原理，而不構成對本發明的限制。因此，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。此外，本發明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。