[實用新型]噴射角度可調的水力破巖試驗臺

有效

• 申請號: 201921808675.3
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN211179392U
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 周輝;邱浩權;徐福通;盧景景
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/58
• 分類號: G01N3/58
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

本實用新型公開了一種噴射角度可調的水力破巖試驗臺。它包括水刀工作結構，試樣裝樣結構，底座和機架，機架固定于所述底座上；水刀工作結構位于所述機架上；所述試樣裝樣結構位于所述底座上；所述水刀工作結構包括水刀位置控制結構和水刀部分；所述水刀位置控制結構用于調整水刀工作結構到試樣的距離；所述水刀部分用于調整噴射角度、水力破巖；所述水刀部分包括高壓水通道、伴隨滾輪和噴嘴；所述高壓水通道有多個；多個高壓水通道互相形成一定角度；所述噴嘴設于所述高壓水通道上、且位于所述伴隨滾輪之間。本實用新型具有能研究不同水刀部分的組合角度對水刀破巖的效率的影響，能進行水力切割破巖直觀研究，能有效保護噴嘴的優點。

技術領域

本實用新型涉及隧道及地下工程技術領域，特別涉及聯合破巖試驗及其破巖機理研究領域；更具體地說它是噴射角度可調的水力破巖試驗臺。

背景技術

盤型滾刀是目前硬巖隧道掘機TBM上最常用的刀具，研究盤型滾刀作用下的破巖機理對提高破巖效率及指導刀具的機械制造意義重大。合理確定刀盤布置、刀間距以及機具的推力與扭矩，可極大的提高破巖效果和掘進速度。

在現有的TBM試驗研究方面，最具代表的是科羅拉多礦業大學Ozdemir等設計的單刀直線性切割試驗裝置(LCM)，此試驗裝置設計為雙刀具支座，其中一刀具支座沿雙向可滑動，便于在不同位置固定，這樣即可進行單刀具的線性切割試驗，同時也可完成不同時序及不同間距雙刀具破巖的研究。該立式試驗裝置可測量滾刀三向力、貫入度、刀間距等多項參數，但該裝置采用刀具的直線位移模擬刀具的破巖過程，與實際的將刀具安裝在回轉刀盤上，通過刀盤的回轉運動進行破巖差別較大，故無法真實模擬刀具的工作過程，且無法通過試驗得出刀盤的驅動扭矩與刀具安裝位置的關系，無法對刀具進行全方位研究。

現有申請號為CN201010133137.6，專利名稱為《雙滾刀滾壓巖石綜合試驗臺》，其公開了一種刀間距調整范圍、定位簡單，定位精度高，承載壓力大的滾壓巖石綜合試驗臺；但其僅能實現機械滾壓巖石試驗，其采用豎向破巖方式破巖，破巖方式單一且破巖效率較低。

現有申請號為201310086458.9，專利名稱為《機械破巖試驗平臺》，其公開了一種可調刀間距、足尺寸模擬隧道掘進機(TBM)和其他破巖機械在不同施工條件情況下的刀具破巖過程的機械破巖試驗平臺；但其僅能實現機械滾壓巖石試驗，其采用豎向破巖方式破巖，破巖方式單一且破巖效率較低。

因此，現亟需開發一種能研究不同水刀部分的組合角度對水刀破巖的效率的影響的破巖試驗臺。

發明內容

本實用新型的目的是為了提供一種噴射角度可調的水力破巖試驗臺，能研究不同水刀部分的組合角度對水刀破巖的效率的影響，能進行水力切割破巖直觀研究，能夠研究不同水刀間距對切割破巖效率影響，能有效保護噴嘴。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案為：噴射角度可調的水力破巖試驗臺，包括水刀工作結構，試樣裝樣結構，底座和機架，所述機架固定于所述底座上；所述水刀工作結構位于所述機架上；所述試樣裝樣結構位于所述底座上；其特征在于：所述水刀工作結構包括水刀位置控制結構和水刀部分；所述水刀位置控制結構用于調整水刀工作結構到試樣的距離；所述水刀部分用于調整噴射角度、水力破巖；

所述水刀部分包括高壓水通道、伴隨滾輪和噴嘴；

所述高壓水通道有多個；多個所述高壓水通道互相形成一定角度；

所述噴嘴設于所述高壓水通道上、且位于所述伴隨滾輪之間。

在上述技術方案中，所述水刀部分固定在所述機架上；所述水刀部分有多組；多組所述水刀部分呈間隔設置。

在上述技術方案中，所述試樣裝樣結構包括行走導軌，油缸和試樣盒；

所述行走導軌包括導軌和滑塊；所述導軌鋪設在所述底座上；所述滑塊與所述導軌滑動連接；所述滑塊固定在所述試樣盒下端。