水射流协同刀具破岩的实验装置、实验系统及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及试验装置领域，具体涉及一种水射流协同刀具破岩的实验装置、实验系统及实验方法。该实验装置包括岩样固定装置、切割装置和水射流发生装置；所述岩样固定装置用于固定岩样；所述切割装置用于切割岩样的侧面，所述切割装置包括刀具；所述水射流发生装置包括相连的压力水流发生装置和可调角度的喷嘴，所述喷嘴可靠近或远离所述刀具。该实验系统包括上述的实验装置。实验方法基于上述的实验系统。本发明专利技术实施例提供的上述实验装置通过提供用于切割岩样侧面的切割装置，能够实验对盾构装置的模拟，在此基础上，可以实现调节喷嘴的角度和喷嘴与刀具的位置，从而能够研究水射流协同作用对盾构切削的影响。

Experimental equipment, system and method of rock breaking by water jet cooperating with cutter

【技术实现步骤摘要】
水射流协同刀具破岩的实验装置、实验系统及实验方法
本专利技术涉及一种试验装置，特别是水射流协同刀具破岩的实验装置、实验系统及实验方法。
技术介绍
我国隧道建设发展迅速，存在大量的隧道工程在建或计划建设。由于盾构与TBM掘进机的机械化程度高，掘进过程较为安全，掘进效率与爆破和人工掘进相比大幅提高，得到了广泛的运用。而在高磨蚀高硬度岩样中，盾构刀具在破岩过程中磨损严重，换刀次数频繁，掘进效率低下，增加成本，延误工期，已成为业内人士极力解决的难题。现有刀具加工工艺与结构改良措施为降低刀具磨损而进行改良起到了一定的积极作用，但进展缓慢，周期较长，成效无法立竿见影，成本较高，适用性不广泛。若能结合盾构掘进机刀具与高压水射流联合破岩，不仅能降低刀具磨损，而且可大大提高破岩效率，有广泛的应用前景与实用价值。但目前此想法仅仅处于探索与初步尝试阶段，有关高压水射流联合隧道盾构掘进机破岩的实际应用还处于探索阶段，如何配置水射流与刀具的关系才能达到最高破岩效率，最佳能量应用率，有待深入研究。两者协同破岩机理受技术限制发展缓慢，协同破岩降低刀具磨损的主要原因及各自所占本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水射流协同刀具破岩的实验装置，其特征在于，包括岩样固定装置、切割装置和水射流发生装置；/n所述岩样固定装置用于固定岩样(14)；/n所述切割装置用于切割岩样(14)的侧面，所述切割装置包括刀具(3)；/n所述水射流发生装置包括相连的压力水流发生装置(11)和可调角度的喷嘴(4)，所述喷嘴(4)可靠近或远离所述刀具(3)。/n

【技术特征摘要】
1.水射流协同刀具破岩的实验装置，其特征在于，包括岩样固定装置、切割装置和水射流发生装置；
所述岩样固定装置用于固定岩样(14)；
所述切割装置用于切割岩样(14)的侧面，所述切割装置包括刀具(3)；
所述水射流发生装置包括相连的压力水流发生装置(11)和可调角度的喷嘴(4)，所述喷嘴(4)可靠近或远离所述刀具(3)。


2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述岩样固定装置包括底板，所述底板上用于放置所述岩样(14)，所述底板上设有排屑槽(19)。


3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述岩样固定装置还包括岩样固定背板(1)和两块相对设置的岩样固定侧板(2)，所述岩样固定背板(1)与所述岩样固定侧板(2)设于所述底板上；
所述岩样固定背板(1)上设有至少三个用于与所述岩样固定侧板(2)适配的凹槽，所述岩样固定侧板(2)一端与所述凹槽可拆卸地适配相连。


4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述切割装置还包括驱动组件和刀箱(5)，所述刀具(3)与所述驱动组件相连，所述刀具(3)与所述刀箱(5)相连；
所述驱动组件包括旋转驱动件(7)和进给驱动件(6)，所述旋转驱动件(7)一端与所述刀具(3)相连，另一端与所述进给驱动件(6)相连；
所述旋转驱动件(7)用于驱动所述刀具(3)转动，所述进给驱动件(6)用于带动所述旋转驱动件(7)和所述刀具(3)移动从而对所述岩样(14)施加压力。


5.根据权利要求4所述的实验装置，其特征在于，所述切割装置还包括刀箱(5)，所述刀具(3)部分地设于所述刀箱(5)中，所述旋转驱动件(7)设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，霍鹏，黄琦，黄大维，苏培东，张玉申，耿翱鹏，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51