一种螺旋输送机防喷涌试验台及其试验方法技术

本发明专利技术公开了一种螺旋输送机防喷涌试验台及其试验方法，解决了现有技术中螺旋输送机试验装置测试数据单一、不能很好测试螺机的防喷涌能力的问题。本发明专利技术包括土仓加压模拟装置和倾斜螺旋输送机，倾斜螺旋输送机的一端与土仓加压模拟装置相连接、另一端可拆卸连接有水平螺旋输送机，水平螺旋输送机的尾部设有引渣装置，倾斜螺旋输送机和水平螺旋输送机上均连接有渣土改良机构和压力检测机构，土仓加压模拟装置、渣土改良机构和压力检测机构均与后台控制器相连接。本发明专利技术能够测试单螺旋输送机、双螺旋输送机在不同角度、螺旋轴不同节距、不同转速等参数下的保压能力，为实际现场施工提供精确数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋输送机防喷涌试验台及其试验方法
本专利技术涉及隧道施工试验设备
，特别是指一种螺旋输送机防喷涌试验台及其试验方法。
技术介绍
当前国内外隧道建设大力发展，尤其表现为地铁、铁路、引水、穿山、过江等隧道。随着盾构法隧道施工的快速发展，隧道的开挖越来越安全、高效。在盾构法隧道施工过程，其中土压平衡盾构机利用其设备成本低、施工成本低、掘进速度快等优点得到了施工单位的首选方案。但是在高埋深、高水压地层，岩层存在裂隙水等地层，限制了土压平衡盾构机的使用，尤其体现在土压平衡盾构机中螺旋输送机防喷涌能力不足，制约了土压平衡盾构机的应用。然而在存在高水压的破碎、砂岩地层，若采用泥水盾构，存在堵仓滞排问题、泥浆管路磨损问题。由于盾构施工的特殊性，在正式投产前需要做大量试验。而现有技术如申请号CN201010145581.X的土压平衡盾构螺旋输送机模拟试验系统，够模拟不同土压、不同水压、不同土层下渣土的螺旋输送过程，但是该模拟试验系统只能用于单螺机的测试，且不能对螺机的防喷涌能力（即保压能力）进行测试，对真实施工状态模拟效果不佳，数据不准确。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种螺旋输送机防喷涌试验台及其试验方法，解决了现有技术中螺旋输送机试验装置测试数据单一、不能很好测试螺机的防喷涌能力的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种螺旋输送机防喷涌试验台，包括土仓加压模拟装置和倾斜螺旋输送机，倾斜螺旋输送机的一端与土仓加压模拟装置相连接、另一端可拆卸连接有水平螺旋输送机，水平螺旋输送机的尾部设有引渣装置，倾斜螺旋输送机和水平螺旋输送机上均连接有渣土改良机构和压力检测机构，土仓加压模拟装置、渣土改良机构和压力检测机构均与后台控制器相连接。所述土仓加压模拟装置包括模拟仓体，模拟仓体的内设有推板和搅拌组件，推板通过第一油缸与模拟仓体相连接，搅拌组件与设置在模拟仓体外壁上的驱动装置相连接；所述模拟仓体上连通有加压装置。所述模拟仓体的上部设有第一闸门，模拟仓体的下部设有用于与倾斜螺旋输送机相连接的螺机座。所述倾斜螺旋输送机通过第一升降架支撑，水平螺旋输送机通过第二升降架支撑，所述引渣装置的下部设有渣箱。所述倾斜螺旋输送机包括由若干筒节组成的外筒体和第一螺旋轴，第一螺旋轴转动设置在外筒体内且与设置在外筒体上的第一驱动装置相连接，外筒体的首部通过第一关节轴承与土仓加压模拟装置相连接，外筒体的尾部沿轴向设有第一后闸门、沿径向设有第一下闸门。所述水平螺旋输送机包括由固定前筒节和伸缩筒节组成的外筒体和第二螺旋轴，第二螺旋轴转动设置在外筒体内且与设置在外筒体上的第二驱动装置相连接；所述伸缩筒节通过伸缩油缸与固定前筒节相连接，外筒体的首部通过第二关节轴承与倾斜螺旋输送机相连接，外筒体的尾部沿径向设有第二下闸门，引渣装置连接在第二下闸门下部。所述引渣装置包括双出筒体，双出筒体的两个筒体之间设有闸板。所述渣土改良机构包括设置在倾斜螺旋输送机外筒体上和水平螺旋输送机外筒体上的改良孔，改良孔通过管道与改良剂存储罐相连接；所述压力检测机构设置在倾斜螺旋输送机外筒体内和水平螺旋输送机外筒体内的压力传感器。所述水平螺旋输送机外筒体的出渣口设有图像采集装置。一种螺旋输送机防喷涌试验台的试验方法，包括单螺旋输送机防喷涌测试和双螺旋输送机测试，所述螺旋输送机防喷涌测试步骤如下：S1：将水平螺旋输送机拆下，关闭倾斜螺旋输送机上与水平螺旋输送机连接的第一后闸门，将引渣装置连接在倾斜螺旋输送机的第一下闸门上；S2：将渣土改良机构与改良剂存储罐连通，将压力检测机构的至少两个压力传感器分别设置倾斜螺旋输送机的前部和后部；S3：调整土仓加压模拟装置的模拟仓体内的第一油缸，使模拟仓体内部的推板到达既定位置，然后将含水量一定的渣土与改良剂通过模拟仓体上的第一闸门加入模拟仓体内部，驱动装置带动搅拌组件对渣土进行搅拌；S4：然后将第一闸门关闭，将倾斜螺旋输送机的第一下闸门关闭，利用加压装置向模拟仓体内加气，使压模拟仓体内的压力到达设定压力，试验过程加压装置的气压持续开通保证土仓加压装置气压始终稳定，驱动装置带动搅拌组件对渣土进行持续搅拌；S5：驱动装置带动搅拌组件进行渣土搅拌到达设定时间后，启动倾斜螺旋输送机到达设定转速，将渣土输送到引渣装置并排出，在渣土排出过程中，压力传感器对倾斜螺旋输送机内的压力进行检测，并将数据传递给后台控制器进行存储与显示；S6：在步骤S5中，通过渣土改良机构向倾斜螺旋输送机内注入渣土改良剂，改变渣土状态，测试添加不同改良剂的渣土在运输过程中倾斜螺旋输送机内压力情况，检测添加不同改良剂的渣土与倾斜螺旋输送机防喷涌能力之间的关系；S7：在步骤S5中，通过调节倾斜螺旋输送机下部的第一升降支架调节倾斜螺旋输送机的倾斜角，检测不同倾斜角下倾斜螺旋输送机防喷涌能力；双螺旋输送机测试步骤如下：A1：将水平螺旋输送机连接在倾斜螺旋输送机的第一后闸门上，将引渣装置连接在水平螺旋输送机的第二下闸门上；A2：将渣土改良机构与改良剂存储罐连通，将压力检测机构的至少四个压力传感器分别设置倾斜螺旋输送机的前、后部和水平螺旋输送机的前、后部；A3：调整土仓加压模拟装置的模拟仓体内的第一油缸，使模拟仓体内部的推板到达既定位置，然后将含水量一定的渣土与改良剂通过模拟仓体上的第一闸门加入模拟仓体内部，驱动装置带动搅拌组件对渣土进行搅拌；A4：然后将第一闸门关闭，将倾斜螺旋输送机的第一下闸门、水平螺旋输送机的第二下闸门关闭，利用加压装置向模拟仓体内加气，使压模拟仓体内的压力到达设定压力，试验过程加压装置的气压持续开通保证土仓加压装置气压始终稳定，驱动装置带动搅拌组件对渣土进行持续搅拌；A5：驱动装置带动搅拌组件进行渣土搅拌到达设定时间后，先启动水平螺旋输送机到设定转速，再启动倾斜螺旋输送机到达设定转速，打开水平螺旋输送机的第二下闸门，图像采集装置拍摄下渣门出渣情况，将渣土输送到引渣装置并排出，在渣土排出过程中，压力传感器对倾斜螺旋输送机、水平螺旋输送机内的压力进行检测，并将数据传递给后台控制器进行存储与显示；A6：在步骤A5中，通过渣土改良机构向倾斜螺旋输送机和/或水平螺旋输送机内注入渣土改良剂，改变渣土黏度，测试添加不同改良剂的渣土在运输过程中倾斜螺旋输送机和/或水平螺旋输送机内压力情况，检测添加不同改良剂的渣土与倾斜螺旋输送机和/或水平螺旋输送机防喷涌能力之间的关系；A7：在步骤A5中，通过调节倾斜螺旋输送机下部的第一升降支架，及水平螺旋输送机下部的第二升降支架，调节倾斜螺旋输送机和/或水平螺旋输送机的倾斜角，检测不同倾斜角下倾斜螺旋输送机和/或水平螺旋输送机防喷涌能力；A8：在步骤A5中，水平螺旋输送机通过伸缩油缸调节水平螺旋输送机外筒体的伸出长度，进而改变外筒体无轴段长度，检测不同无轴段外筒体长度下水平螺旋输送机防喷涌能力。本专利技术能够测试单螺旋输送机、双螺旋输送机在不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：包括土仓加压模拟装置（1）和倾斜螺旋输送机（2），倾斜螺旋输送机（2）的一端与土仓加压模拟装置（1）相连接、另一端可拆卸连接有水平螺旋输送机（5），水平螺旋输送机（5）的尾部设有引渣装置（6），倾斜螺旋输送机（2）和水平螺旋输送机（5）上均连接有渣土改良机构和压力检测机构，土仓加压模拟装置（1）、渣土改良机构和压力检测机构均与后台控制器相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：包括土仓加压模拟装置（1）和倾斜螺旋输送机（2），倾斜螺旋输送机（2）的一端与土仓加压模拟装置（1）相连接、另一端可拆卸连接有水平螺旋输送机（5），水平螺旋输送机（5）的尾部设有引渣装置（6），倾斜螺旋输送机（2）和水平螺旋输送机（5）上均连接有渣土改良机构和压力检测机构，土仓加压模拟装置（1）、渣土改良机构和压力检测机构均与后台控制器相连接。


2.根据权利要求1所述的螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：所述土仓加压模拟装置（1）包括模拟仓体（8），模拟仓体（8）的内设有推板（10）和搅拌组件（12），推板（10）通过第一油缸（9）与模拟仓体（8）相连接，搅拌组件（12）与设置在模拟仓体（8）外壁上的驱动装置（14）相连接；所述模拟仓体（8）上连通有加压装置（13）。


3.根据权利要求2所述的螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：所述模拟仓体（8）的上部设有第一闸门（11），模拟仓体（8）的下部设有用于与倾斜螺旋输送机（2）相连接的螺机座（15）。


4.根据权利要求1~3任一项所述的螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：所述倾斜螺旋输送机（2）通过第一升降架（3）支撑，水平螺旋输送机（5）通过第二升降架（4）支撑，所述引渣装置（6）的下部设有渣箱（7）。


5.根据权利要求4所述的螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：所述倾斜螺旋输送机（2）包括由若干筒节（20）组成的外筒体和第一螺旋轴（16），第一螺旋轴（16）转动设置在外筒体内且与设置在外筒体上的第一驱动装置（22）相连接，外筒体的首部通过第一关节轴承（17）与土仓加压模拟装置（1）相连接，外筒体的尾部沿轴向设有第一后闸门（24）、沿径向设有第一下闸门（23）。


6.根据权利要求1或5所述的螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：所述水平螺旋输送机（5）包括由固定前筒节（27）和伸缩筒节（31）组成的外筒体和第二螺旋轴（26），第二螺旋轴（26）转动设置在外筒体内且与设置在外筒体上的第二驱动装置（33）相连接；所述伸缩筒节（31）通过伸缩油缸（30）与固定前筒节（27）相连接，外筒体的首部通过第二关节轴承（25）与倾斜螺旋输送机（2）相连接，外筒体的尾部沿径向设有第二下闸门（34），引渣装置（6）连接在第二下闸门（34）下部。


7.根据权利要求6所述的螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：所述引渣装置（6）包括双出筒体（61），双出筒体（61）的两个筒体之间设有闸板（62）。


8.根据权利要求1或7所述的螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：所述渣土改良机构包括设置在倾斜螺旋输送机（2）外筒体上和水平螺旋输送机（5）外筒体上的改良孔（18），改良孔（18）通过管道与改良剂存储罐相连接；所述压力检测机构设置在倾斜螺旋输送机（2）外筒体内和水平螺旋输送机（5）外筒体内的压力传感器（19）。


9.根据权利要求8所述的螺旋输送机防喷涌试验台，其特征在于：所述水平螺旋输送机（5）外筒体的出渣口设有图像采集装置。


10.一种螺旋输送机防喷涌试验台的试验方法，其特征在于：包括单螺旋输送机防喷涌测试和双螺旋输送机测试，所述螺旋输送机防喷涌测试步骤如下：
S1：将水平螺旋输送机（5）拆下，关闭倾斜螺旋输送机（2）上与水平螺旋输送机（5）连接的第一后闸门（24），将引渣装置（6）连接在倾斜螺旋输送机（2）的第一下闸门（23）上；
S2：将渣土改良机构与改良剂存储罐连通，将压力检测机构的至少两个压力传感器分别设置倾斜螺旋输送机（2）的前部和后部；
S3：调...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑康泰，叶蕾，周罘鑫，袁文征，李少辉，卫宸瑜，刘健，徐儒村，张家年，杨兴亚，赵茜，程永龙，何聪，李坤杰，张树祺，高文梁，张琳，阴书玉，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41