[發明專利]一種軟土刀具磨蝕測試系統及方法

在審

• 申請號: 202011427792.2
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112610229A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 袁超;盧慶亮;李樹忱;許京偉;支斌;王修偉;馮現大;邱琪;周慧穎;萬澤恩
• 申請（專利權）人: 山東大學;濟南重工股份有限公司;濟南大學
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/00;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

1.一種軟土刀具磨蝕測試系統，其特征在于，包括：

掘進模擬裝置，用于模擬刀具掘進過程，包括用于填充土體的測試箱、設于測試箱內的刀具，所述刀具連接有為其提供推力及旋轉動力的動力裝置；

供壓裝置，與測試箱相連，用于提供測試箱內的壓力環境；

泡沫發生裝置，與動力裝置相連，其產生的泡沫能夠進入測試箱內部；

溫度監測模塊，與刀具固定，用于監測刀具在掘進過程中的溫度變化；所述溫度監測模塊連接數據處理系統。

2.根據權利要求1所述的一種軟土刀具磨蝕測試系統，其特征在于，所述測試箱頂部設有進氣口和排氣口，所述進氣口與供壓裝置相連。

3.根據權利要求1所述的一種軟土刀具磨蝕測試系統，其特征在于，所述測試箱底部設置托板，所述托板連接升降裝置。

4.根據權利要求1所述的一種軟土刀具磨蝕測試系統，其特征在于，所述動力裝置包括與刀具相連的轉動軸，所述轉動軸連接伺服電機，所述伺服電機連接升降機構。

5.根據權利要求4所述的一種軟土刀具磨蝕測試系統，其特征在于，所述轉動軸內部為空心結構，轉動軸一側設有泡沫注入口；泡沫發生裝置與泡沫注入口相連。

6.根據權利要求1所述的一種軟土刀具磨蝕測試系統，其特征在于，所述溫度監測模塊為溫度傳感器，溫度傳感器固定于刀具底面中心位置。

7.根據權利要求1或2所述的一種軟土刀具磨蝕測試系統，其特征在于，供壓裝置為空壓機，通過空壓機為測試箱提供0～8bar的壓力環境。

8.根據權利要求1所述的一種軟土刀具磨蝕測試系統，其特征在于，所述數據處理系統包括計算機，所述動力裝置通過數據線與計算機相連。

9.一種軟土刀具磨蝕測試方法，其特征在于，采用如權利要求1-8任一所述的測試系統，包括：

將土體置入測試箱中；

根據實際盾構施工參數確定試驗參數，所述試驗參數包括刀具推力、刀具轉速、測試箱上升高度、測試箱內壓力、泡沫注入量；

啟動動力裝置模擬掘進過程，溫度監測模塊實時監測溫度變化并將數據傳輸至數據處理系統；

試驗結束后對測試箱進行排氣。

10.根據權利要求9所述的一種軟土刀具磨蝕測試方法，其特征在于，通過調節動力裝置控制刀具推力和轉速，通過升降裝置調節測試箱上升高度；根據土壓情況確定壓力大小，并由供壓裝置提供穩定壓力環境；通過泡沫發生裝置將泡沫經轉動軸注入至刀具處與土體混合。