[實用新型]一種模擬盾構機刀具磨損的試驗裝置

有效

• 申請號: 201820202950.6
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN208254983U
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 李興高;蘇偉林;袁大軍;金大龍;沈翔;吳俊;王將;毛家驊
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種模擬盾構機刀具磨損的試驗裝置，其特征在于，包括：鋼制反力架(1)、土箱(2)、切削刀具裝置(4)、液壓系統(3)、動力及傳力系統(5)、滑軌(6)和傳感量測系統，所述切削刀具裝置(4)中包括刀具(14)；

所述鋼制反力架(1)包括橫梁、立柱和底座，所述橫梁用于固定所述切削刀具裝置(4)、滑軌(6)和動力與傳力系統(5)，所述底座用于固定所述土箱(2)和所述液壓系統(3)，所述液壓系統(3)中包括液壓千斤頂(9)；

所述土箱(2)內裝有經固結處理的工程土體，所述工程土體的上表面與土箱(2)的開口邊緣平齊，所述刀具(14)安裝在刀座(12)上，所述刀座(12)安裝在液壓千斤頂(9)的柱塞端部；

所述動力及傳力系統(5)包括電動機、變速箱和齒條(10)構成的傳力機構，所述動力及傳力系統（5）通過滑軌(6)與所述切削刀具裝置(4)電路連接，通過所述液壓系統(3)將所述刀具(14)下降到所述工程土體的上表面，所述動力及傳力系統(5)通過電信號編程實現對刀具(14)往復運動的控制，所述刀具(14)對所述工程土體進行往復式切削；

所述傳感量測系統測量所述刀具(14)對所述工程土體的切削過程中產生的位移、溫度和/或壓力數據。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述土箱(2)的兩個相對的側面分別設置一個曲面箱壁(7)，其中一個曲面箱壁(7)為活動壁，連接有一組液壓系統(3)，另一個曲面箱壁(7)通過4根彈簧連接在土箱(2)的主體上。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，在所述土箱(2)的另外兩個相對的側面分別設置一個鋼格柵箱壁(8)，所述鋼格柵箱壁(8)的底部密封、上部敞開，所述鋼格柵箱壁(8)與土箱(2)采用螺栓連接。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述液壓系統(3)包括兩臺液壓千斤頂(9)，油缸固定在鋼制反力架(1)上，柱塞與曲面箱壁(7)的活動壁剛性連接。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳感量測系統包括位移傳感器(11)、溫度傳感器(13)、壓力盒(16)、數據采集儀(17)和計算機(18)，所述位移傳感器(11)安裝在刀座(12)與液壓千斤頂(9)油缸之間；所述溫度傳感器(13)安裝在刀具(14)上部；所述壓力盒(16)分5層布設在靠近固定曲面箱壁(7)的一側，每層3枚；所述壓力盒(16)、位移傳感器(11)、溫度傳感器(13)分別通過數據線與數據采集儀連接；所述數據采集儀(17)通過數據線與計算機(18)連接。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述刀具(14)為模擬盾構軟土切刀，所述刀具(14)可更換，所述刀具（14）與所述刀座(12)之間通過單向鉸鏈(15)連接。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述液壓系統(3)中的兩臺電液伺服千斤頂通過布置在土箱底部的壓力盒(16)傳感的壓力數據進行反饋調節，獲得所述土箱(2)內的工程土體的壓力。