[實用新型]離心場中隧道地層損失模擬系統

有效

• 申請號: 201620995128.0
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN206249764U
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 宋戈陽;宋濤;宋衛芳
• 申請（專利權）人: 宋戈陽
• 主分類號: G09B23/40
• 分類號: G09B23/40
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所61106
• 代理人: 李鳳岐

1.一種離心場中隧道地層損失模擬系統，包括模型箱(1)，所述模型箱(1)安裝在離心機上，其特征在于：所述模型箱(1)中設有隧道模型組件(2)，所述隧道模型組件(2)包括一個左右兩段旋向相反的滾珠絲桿(4)、兩個對稱套裝在滾珠絲桿(4)上的絲桿螺母(5)、兩個對稱固定在絲桿螺母(5)上的六角內核(6)，所述六角內核(6)的六個面上分別固定有六個外高內低的楔形導板(7)，兩個六角內核(6)上共固定有十二個兩兩對稱的楔形導板(7)，形成六組楔形導板；所述楔形導板(7)上均固定有線性滑軌(8)，十二個線性滑軌(8)兩兩對稱形成六組線性滑軌；六個拱形蓋板(10)分別對應六組楔形導板(7)，且每個拱形蓋板(10)內側均具有與所對應的那組楔形導板(7)斜度相同的兩個斜面(25)，所述斜面上均固定有線性滑臺(9)，所述線性滑臺(9)安裝在對應的線性滑軌(8)上，使六個拱形蓋板(10)分別位于六組線性滑軌上構成隧道模型；所述模型箱(1)前后兩側均設有絲桿支撐(11)，所述滾珠絲桿(4)的兩端安裝在絲桿支撐(11)中，并使拱形蓋板(10)的兩端抵在模型箱(1)的內壁上；所述滾珠絲桿(4)的后端聯接有傳動機構(12)，所述傳動機構(12)通過數控機構(13)控制；所述傳動機構(12)帶動滾珠絲桿(4)轉動，使兩個對稱的絲桿螺母(5)相互分離，從而帶動兩個六角內核(6)以及相互對稱的線性滑軌(8)向兩端分離運動，迫使六個拱形蓋板(10)向滾珠絲桿(4)軸心收縮，實現對土層損失的模擬。

2.根據權利要求1所述的離心場中隧道地層損失模擬系統，其特征在于：所述位于六角內核(6)底部的楔形導板(7)的楔形角度為0-3°，位于六角內核(6)下部兩側的楔形導板(7)的楔形角度為1-4°，位于六角內核(6)上部兩側的楔形導板(7)的楔形角度為1-4°，位于六角內核(6)頂部第五楔形導板(7)的楔形角度為2-5°。

3.根據權利要求1或2所述的離心場中隧道地層損失模擬系統，其特征在于：所述傳動機構(12)包括直角行星減速機(14)、步進電機(15)，所述直角行星減速機(14)的動力輸入軸與步進電機(15)聯接，動力輸出軸與滾珠絲桿(4)的后端通過聯軸器(26)相聯接；所述數控機構(13)包括步進電機驅動器(16)、數據采集器(17)和數控電腦(18)；所述步進電機驅動器(16)的輸出接口與步進電機(15)相連接，數據采集器(17)的輸出端口與步進電機驅動器(16)的輸入接口相連接，數據采集器(17)的輸入端口與數控電腦(18)相連接控制步進電機(15)的轉動角度。

4.根據權利要求3所述的離心場中隧道地層損失模擬系統，其特征在于：所述的模型箱(1)包括底板(19)、左右側板(20)、后蓋板(21)、透明觀察窗(22)以及前擋板框(23)；所述后蓋板(21)底端與底板(19)固定，所述左右側板(20)固定在后蓋板(21)兩側；所述前擋板框(23)兩側與左右側板(20)固定，底端與底板(19)固定；所述透明觀察窗(22)固定在前擋板框(23)中央；所述拱形蓋板(10)的兩端抵在透明觀察窗(22)和后蓋板(21)的內側不能進行水平方向的移動；所述后蓋板(21)、透明觀察窗(22)上對應六角內核(6)的位置具有通孔(24)，使兩個六角內核(6)以及相互對稱的線性滑軌(8)向兩端分離運動時能自通孔(24)中通過。