一种模拟岩层围压的冲击破岩试验台制造技术

本实用新型专利技术涉及一种模拟岩层围压的冲击破岩试验台，包括：基座、试样盒、围压加载装置、截割装置、水循环系统、吊装系统、监控系统，基座上设置有支撑框架；试样盒设置在基座上；围压加载装置用于给岩体试样施加双向围压；截割装置用于在冲击破岩试验中铣削截割岩体试样；水循环系统用于在冲击破岩试验中将水引流至截割位置；吊装系统用于吊装岩体试样到试样盒中；监控系统用于监控围压加载装置的驱动部件、截割装置的驱动部件、水循环系统的水泵、吊装系统的驱动部件。该冲击破岩试验台能进行双轮铣槽机铣轮破岩的模拟试验，能够在有无围压的条件下进行单周期多种截齿布置模式的破岩试验，继而辅助铣槽机的改进优化设计。继而辅助铣槽机的改进优化设计。继而辅助铣槽机的改进优化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟岩层围压的冲击破岩试验台


[0001]本技术涉及冲击破岩试验
，特别涉及一种模拟岩层围压的冲击破岩试验台。

技术介绍

[0002]地下连续墙是在地面以下为了截水防渗、挡土和承重而构筑的连续墙壁。双轮铣槽机是地下连续墙施工中的核心设备，其铣轮截齿的布置方法仍被国外垄断。研究优化铣轮布齿方式提高铣槽机效率的前提就是要研究布齿系统对破岩效率的研究。
[0003]岩石铣削破碎是铣轮旋转过程中截齿与岩石发生冲击、挤压和剪切等多种相互作用的一个复杂过程。当施工进行时，铣槽机工作装置被放入导向槽中，铣轮开始旋转，安装在铣轮上的截齿开始转动并冲击和挤压岩石，当冲击力和压力超过岩石的强度时，岩石崩解破碎并与泥浆充分混合之后，被泥浆导管抽出。
[0004]目前，主要针对双轮铣槽机的破岩效率进行优化，首先要解决布齿系统对铣削效率的影响，由于铣槽机造价高昂，直接将试验运用于工程中成本过于高昂且难以实现，所以通过铣槽试验机能辅助进行铣槽机的改进优化设计，而目前还没有相关冲击破岩试验设备。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种模拟岩层围压的冲击破岩试验台，解决了现有技术中还没有相关冲击破岩试验设备，无法通过实验模拟破岩过程进而辅助铣槽机改进优化设计的技术问题，实现了双轮铣槽机铣轮破岩过程的模拟，能够在有无围压的条件下进行单周期多种截齿布置模式的破岩试验，继而辅助铣槽机的改进优化设计。
[0006]本申请所提供的一种模拟岩层围压的冲击破岩试验台，包括：基座、试样盒、围压加载装置、截割装置、水循环系统、吊装系统、监控系统，其中，
[0007]所述基座上设置有支撑框架；
[0008]所述试样盒设置在所述基座上，用于装载岩体试样；
[0009]所述围压加载装置设置在所述试样盒上，用于给所述岩体试样施加双向围压；
[0010]所述截割装置设置在所述支撑框架上，用于在冲击破岩试验中铣削截割所述岩体试样；
[0011]所述水循环系统设置在所述支撑框架上，用于在冲击破岩试验中将水引流至截割位置；
[0012]所述吊装系统设置在支撑框架上，用于吊装所述岩体试样到所述试样盒中；
[0013]所述监控系统用于监控所述围压加载装置的驱动部件、所述截割装置的驱动部件、所述水循环系统的水泵、所述吊装系统的驱动部件。
[0014]作为优选，所述基座顶部设置有承载平台；所述支撑框架包括：多根分布于所述承载平台角部的支柱、固定在所述支柱上的顶部平台；
[0015]所述顶部平台设置与所述支柱配合的固定槽，所述支柱与所述顶部平台通过螺钉固定。
[0016]作为优选，所述试样盒设置为顶部敞口的箱体结构，所述试样盒内部容腔装载所述岩体试样；
[0017]所述试样盒的底部设置有排水口；
[0018]所述排水口上设置有可拆卸过滤网。
[0019]作为优选，所述围压加载装置包括：两线性施力部件、横向加载板、纵向加载板，
[0020]所述横向加载板及所述纵向加载板分别设置所述试样盒内的横向侧壁位置和纵向侧壁位置；
[0021]两个所述线性施力部件的输出端分别固定所述横向加载板及所述纵向加载板，以分别对所述岩体试样施加横向压力和纵向压力。
[0022]作为优选，所述水循环系统包括：水槽、水泵、若干水管、储水罐、若干喷头，其中，
[0023]所述水槽设置在所述基座上，所述水槽通过输水管道连通所述储水罐；
[0024]所述水泵设置在所述输水管道上；
[0025]所述储水罐通过所述水管连接所述喷头；
[0026]若干所述喷头设置在所述截割装置的刀具框架上，所述喷头的喷射方向与所述截割装置的截齿位置相适应；
[0027]所述试样盒底部的排水口连通所述水槽。
[0028]作为优选，所述吊装系统包括：提升机及走行装置，
[0029]所述提升机包括：旋转电机、旋转座、吊臂、提升线缆、线缆卷绕电机、夹持部件，所述旋转座活动设置在所述支撑框架上，所述旋转电机驱动所述旋转座转动；所述吊臂设置在所述旋转座上；所述提升电机设置在所述吊臂上；所述提升线缆的一端固定在所述线缆卷绕电机的输出轴上，另一端吊挂所述夹持部件；所述线缆卷绕电机的双向转动，使所述提升线缆放长或收短，带动所述夹持部件竖直下降或上升；所述夹持部件能抓取所述岩体试样；
[0030]所述走行装置包括：走行驱动部件及导轨，所述导轨固定在所述基座上的承载平台上；所述试样盒滑动设置在所述导轨上；所述走行驱动部件的输出端固定所述试样盒，能将所述试样盒滑移伸出所述支撑框架至所述夹持部件的正下方，以装载所述岩体试样，同时，也能将所述试样盒滑移收回所述支撑框架至所述截割装置的正下方。
[0031]作为优选，所述截割装置包括：线性驱动部件、刀具框架、旋转驱动部件、传动轴、多个截齿及截齿基座、多个位置调节装置，其中，
[0032]所述线性驱动部件设置在所述支撑框架的顶部平台上；所述线性驱动部件的输出端固定连接所述刀具框架，驱动所述刀具框架竖直提升或压下；
[0033]所述传动轴转动设置在所述刀具框架上；
[0034]所述旋转驱动部件设置在所述刀具框架上，所述旋转驱动部件的输出端固定连接所述传动轴，以带动所述传动轴转动；
[0035]所述截齿通过所述截齿基座固定在所述位置调节装置上；所述位置调节装置滑动设置在所述传动轴上，且所述位置调节装置能相对所述传动轴翻转。
[0036]作为优选，所述位置调节装置包括：位置调节装置上部、位置调节装置下部、多个
紧固螺丝及螺母、多个第三固定螺丝，
[0037]所述位置调节装置上部的底面形状与所述传动轴上部形状相适应；
[0038]所述位置调节装置下部的顶面形状与所述传动轴下部形状相适应；
[0039]所述位置调节装置上部与所述位置调节装置下部通过多个所述紧固螺丝及螺母固定连接；所述位置调节装置上部与所述位置调节装置下部对接后形成的组合轴套体具有供所述传动轴穿过的轴孔，且所述组合轴套体与所述传动轴滑动连接；所述组合轴套体上设置有多个第三螺纹通孔；
[0040]所述传动轴水平设置，所述第三螺纹通孔沿所述传动轴的径向布置；
[0041]所述第三固定螺丝穿过所述第三螺纹通孔后顶紧所述传动轴，使所述组合轴套体与所述传动轴固定；
[0042]所述截齿基座通过第二连杆固定在所述位置调节装置下部的底部。
[0043]作为优选，所述位置调节装置上部与所述位置调节装置下部设置为半圆环形，两侧都延伸对接板，对接板设置供所述紧固螺丝穿过的通孔；
[0044]所述传动轴对应所述第三固定螺丝的位置设置有网状纹理槽，且所述第三固定螺丝的端部设置有与所述网状纹理槽配合的纹理凸起。
[0045]作为优选，所述监控系统包括：控制台、控制电路、法向应力传感器、切向应力传感器，
[0046]所述控制电路设置在所述控制台上，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟岩层围压的冲击破岩试验台，其特征在于，包括：基座、试样盒、围压加载装置、截割装置、水循环系统、吊装系统、监控系统，其中，所述基座上设置有支撑框架；所述试样盒设置在所述基座上，用于装载岩体试样；所述围压加载装置设置在所述试样盒上，用于给所述岩体试样施加双向围压；所述截割装置设置在所述支撑框架上，用于在冲击破岩试验中铣削截割所述岩体试样；所述水循环系统设置在所述支撑框架上，用于在冲击破岩试验中将水引流至截割位置；所述吊装系统设置在支撑框架上，用于吊装所述岩体试样到所述试样盒中；所述监控系统用于监控所述围压加载装置的驱动部件、所述截割装置的驱动部件、所述水循环系统的水泵、所述吊装系统的驱动部件。2.如权利要求1所述的模拟岩层围压的冲击破岩试验台，其特征在于，所述基座顶部设置有承载平台；所述支撑框架包括：多根分布于所述承载平台角部的支柱、固定在所述支柱上的顶部平台；所述顶部平台设置与所述支柱配合的固定槽，所述支柱与所述顶部平台通过螺钉固定。3.如权利要求1所述的模拟岩层围压的冲击破岩试验台，其特征在于，所述试样盒设置为顶部敞口的箱体结构，所述试样盒内部容腔装载所述岩体试样；所述试样盒的底部设置有排水口；所述排水口上设置有可拆卸过滤网。4.如权利要求1所述的模拟岩层围压的冲击破岩试验台，其特征在于，所述围压加载装置包括：两线性施力部件、横向加载板、纵向加载板，所述横向加载板及所述纵向加载板分别设置所述试样盒内的横向侧壁位置和纵向侧壁位置；两个所述线性施力部件的输出端分别固定所述横向加载板及所述纵向加载板，以分别对所述岩体试样施加横向压力和纵向压力。5.如权利要求1所述的模拟岩层围压的冲击破岩试验台，其特征在于，所述水循环系统包括：水槽、水泵、若干水管、储水罐、若干喷头，其中，所述水槽设置在所述基座上，所述水槽通过输水管道连通所述储水罐；所述水泵设置在所述输水管道上；所述储水罐通过所述水管连接所述喷头；若干所述喷头设置在所述截割装置的刀具框架上，所述喷头的喷射方向与所述截割装置的截齿位置相适应；所述试样盒底部的排水口连通所述水槽。6.如权利要求1所述的模拟岩层围压的冲击破岩试验台，其特征在于，所述吊装系统包括：提升机及走行装置，所述提升机包括：旋转电机、旋转座、吊臂、提升线缆、线缆卷绕电机、夹持部件，所述旋转座活动设置在所述支撑框架上，所述旋转电机驱动所述旋转座转动；所述吊臂设置在所
述旋转座上；所述线缆卷绕电机设置在所述吊臂上；所述提升线缆的一端固定在所述线缆卷绕电机的输出轴上，另一端吊挂所述夹持部件；所述线缆卷绕电机的双向转动，使所述提升线缆放长或收短，带动所述夹持部件竖直下降或上升；所述夹持部件能抓取所述岩体试样；所述走行装置包括：走行驱动部件及导轨，所述导轨固定在所述基座上的承载平台上；所述试样盒滑动设置在所述导轨上；所述走行驱动部件的输出端固定所述试样盒，能将所述试样盒滑移伸出所述支撑框架至所述夹持部件的正下方，以装载所述岩体试样，同时，也能将所述试样盒滑移收回所述支撑框...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖建成，周辉，卢景景，高阳，徐福通，沈贻欢，张宁，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：