本发明专利技术涉及一种复杂地层盾构刀具掘进磨损系数测试装置，由机柜、仪器平台、驱动电机、磨盘、加载组件、供料组件、吸土组件和电控组件构成，仪器平台位于机柜内，在仪器平台上放置磨盘、加载组件及电控组件，驱动电机设置在仪器平台的下方并带动磨盘转动，供料组件设置在磨盘的上方，吸土组件设置在最下方。与现有技术相比，本发明专利技术采用双轨道磨盘，同时对4根刀具试验钢针进行试验，测试仪器设计了杠杆式加载装载，可实现同时施加4个可变荷载，实现真实工况下准确测试盾构刀具的掘进磨损系数δ(mm/km)，为地下工程施工中大型盾构设备刀具设计提供基础参数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于±木工程专用测试仪器领域，设及一种复杂地层盾构刀具掘进磨损系 数测试装置。
技术介绍
盾构机在含砂层、圆碱层、卵石层等±石混合地层中掘进施工时，由于盾构机的刀 盘和刀具不断与±体颗粒发生摩擦碰撞，导致盾构设备切削刀具等易磨损部件发生损坏， 经常出现刀具过度磨损而导致盾构机停机、轴承损坏等严重的设备失效事故。目前，国际上 测量盾构刀具磨损方法和装置，根据切削±体类型的不同，可分为适用于硬岩和软±两种 磨损性试验测试装置。由于我国90%的城市盾构隧道都在±石混合地层中穿越，国外现有 的测试岩石磨损性的试验在我国不适用，同时，由于我国穿越复杂±层（含砂层、圆碱层、 卵石层等约占20% )与国外±层（主要为可塑~硬塑的粘性±)性质存在很大差异，因此， 需要设计一套适合我国±层条件的盾构刀具磨损性能测试试验仪器，并考虑工程建设现状 条件研制新型的仪器设备W提升其测试功能。本专利技术研发的试验装置可进行双轨道、多刀 具、模拟实际工况的变载或偏屯、试验，弥补了目前国际上现有试验测试装置存在的局限和 问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测试粒径小于 4mm的砂±混合地层对盾构掘进刀具磨损性能的复杂地层盾构刀具掘进磨损系数测试装 置。 本专利技术的目的可W通过W下技术方案来实现： 一种复杂地层盾构刀具掘进磨损系数测试装置，由机柜、仪器平台、驱动电机、磨 盘、加载组件、供料组件、吸±组件和电控组件构成； 所述的仪器平台位于机柜内，在仪器平台上放置磨盘、加载组件及电控组件； 所述的驱动电机设置在仪器平台的下方并带动磨盘转动；[000引所述的供料组件设置在磨盘的上方； 所述的吸±组件设置在最下方。 所述的磨盘由一圆形不诱钢钢板车削而成，在磨盘上设置了两个磨盘轨道，轨道 周围刻有标准刻度，由于盾构刀具的掘进行程随其安装位置的切削半径变化，因此，设计的 多轨道可模拟实际工程中盾构设备刀具掘进切削行程。[001U所述的磨盘底部中屯、经拨插式联轴器与驱动电机连接，控制磨盘转速在Irpm~ 30rpm。 所述的磨盘轨道的底部为银齿状，磨盘轨道内填充2~3层粒径小于4mm的碱石 和/或粉±的±体测试材料，保证试验刀具取样钢针前端始终与±体接触并发生直接摩 擦，并且不与磨盘轨道发生接触。 所述的机柜的前面、左侧和右侧采用封闭式不诱钢钢片，后面采用半封闭式不诱 钢钢片，目的是确保箱内的驱动电机在试验过程中能充分散热降温，也是机柜箱内吸尘器 吸管由机柜内深入磨盘轨道的通道。机柜的箱口为对开双口结构，机柜的作用一是提供试 验平台，二是保证用电安全，驱动电机和附属设备均置于机柜壳内，=是防尘、防水，保障试 验的顺利开展。 仪器平台采用Q235钢，由四个平台框架与一块方形钢板焊接而成用于放置磨盘、 固定加载竖杆W及为其上部部件（磨盘、供料漏斗）提供足够的试验荷载加载支撑，仪器平 台每根框架下部焊接四个垫脚，W增加仪器支架及机柜壳的稳定性； 该仪器平台桌面中屯、位置开一个孔，上部放置的磨盘的连轴盖穿过孔与机柜内的 电机轴承用拨插式联轴器相连，该拨插式联轴器1的2个拨插间距为120mm。 所述的电控组件为嵌设在仪器平台上的自动数显装置，该装置上设有电源开关 键、调速键、暂停键，数显装置上部为驱动电机频数电子显示屏。 所述的驱动电机为经电控组件控制的变速电机，通过拨插式联轴器直接带动磨盘 转动。 所述的加载组件由加载竖杆、加载梁、不诱钢横梁、杠杆和破码组成， 所述的加载竖杆为方形钢管，对称布置在磨盘的两侧，加载竖杆底部焊接一个钢 垫板，该钢垫板的四角与仪器平台相连， 所述的加载梁由两根矩形方管组装而成，两端与加载竖杆焊接，两根方管之间设 有放置试验刀具钢针的间隙，加载梁上方放置一个弹黃，用于限制试验钢针的位移，使试验 钢针处于悬空状态，避免试验钢针在受力后直接掉进磨盘中， 在加载竖杆顶端焊接端带小孔的不诱钢块体，将不诱钢横梁套入小孔内并与加载 梁固定，避免加载过重导致杠杆翻转， 所述的杠杆上悬吊荷载破码。 所述的供料组件包括=根不诱钢钢梁和两个供料漏斗； 所述的该钢梁一端与加载梁垂直焊接固定，另一端悬空，与加载梁组成悬臂结构， 所述的供料漏斗为不诱钢材质，在其底端焊接两个弯曲的不诱钢薄片，不诱钢薄 片的另一端与钢梁焊接，供料漏斗开设有一弧形小孔，控制供料容量。 所述的吸±组件为工业用吸尘器，该吸尘器的吸管通过机柜延伸至磨盘上开设的 轨道内，吸尘器吸管末端放置一个过滤网，将粒径小于1mm的±颗粒吸出。 与现有技术相比，本专利技术采用双轨道磨盘，同时对4根刀具试验钢针进行试验，测 试仪器设计了杠杆式加载装载，可实现同时施加4个可变荷载。通过研制的试验装置，记录 试样钢针在一段时间内的行程与盾构推进1km时刀具实际掘进行程相等，可模拟盾构机实 际掘进施工中刀具的磨损性能。同时，考虑现场施工工况可调整施加荷载，模拟盾构掘进时 刀具受到偏屯、荷载作用，实现准确测试盾构刀具真实工况下的掘进磨损系数K(mm/km)，为 地下工程施工中大型盾构刀具设计提供基础参数。【附图说明】[002引图1为本专利技术的主视结构示意图； 图2为本专利技术的俯视结构示意图； 图3为本专利技术的左视结构示意图。 图中，101-加载竖杆；102-加载梁；103-杠杆；104-试验钢针孔；105-荷载作用底 盘；106-限位弹黃；107-钢套筒；108-圈数记录仪；109-支点梁；110-不诱钢块体；111-破 码；201-供料漏斗；202-不诱钢钢梁；301-磨盘轨道；302-平面轴承；303-联轴器上盖； 304-联轴器；305-螺栓帽；401-电源开关；402-暂停键；403-调速开关；404-频数电子显 示屏；405-PVC电控箱；406-电线；501-平台面板；502-平台框架；601-电机轴承；602-拨 插式联轴器；603-驱动电机；701-吸尘器；702-吸尘器吸管。【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。[003引实施例 本专利技术装置测试的刀具掘进磨损系数5 (mm/km)定义为试针行进距离为1km时的 长度改变量（mm); 本专利技术装置测试的钢针质量损耗m(mg)与长度变化h(mm)间换算关系如下：【主权项】1. 一种复杂地层盾构刀具掘进磨损系数测试装置，其特征在于，该装置由机柜、仪器平 台、驱动电机、磨盘、加载组件、供料组件、吸土组件和电控组件构成： 所述的仪器平台位于机柜内，在仪器平台上放置磨盘、加载组件及电控组件； 所述的驱动电机设置在仪器平台的下方并带动磨盘转动； 所述的供料组件设置在磨盘的上方； 所述的吸土组件设置在最下方。2. 根据权利要求1所述的一种复杂地层盾构刀具掘进磨损系数测试装置，其特征在 于，所述的磨盘由一圆形不锈钢钢板车削而成，在磨盘上设置了两个磨盘轨道，轨道周围刻 有转动角度标准刻度。3. 根据权利要求2所述的一种复杂地层盾构刀具掘进磨损系数测试装置，其特征在 于，所述的磨盘底部中心由拨插式联轴器与驱动电机连接，控制磨盘转速在Irpm~30rpm。4. 根据权利要求2所述的一种复杂地层盾构刀具掘进磨损系数测试装置，其特征在 于，所述的磨盘轨道的底部为锯齿状，磨盘轨本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复杂地层盾构刀具掘进磨损系数测试装置，其特征在于，该装置由机柜、仪器平台、驱动电机、磨盘、加载组件、供料组件、吸土组件和电控组件构成：所述的仪器平台位于机柜内，在仪器平台上放置磨盘、加载组件及电控组件；所述的驱动电机设置在仪器平台的下方并带动磨盘转动；所述的供料组件设置在磨盘的上方；所述的吸土组件设置在最下方。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡群芳，李敏，王飞，付聪，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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