本实用新型专利技术属于盾构施工技术领域，尤其涉及一种盾构刀具磨损模拟装置。该盾构刀具磨损模拟装置包括试验箱、盖体、盾构刀盘、盾构刀盘驱动件、压实盘和压实盘驱动件，试验箱用于承载待测土样，试验箱内设有横向容纳腔，横向容纳腔的一端开口，在试验箱的顶端开设有进料口，进料口与横向容纳腔连通，盾构刀盘与压实盘横向相对设置，盾构刀盘驱动件的一端穿过横向容纳腔的闭口端伸入横向容纳腔内与盾构刀盘连接，盾构刀盘驱动件带动盾构刀盘在试验箱内转动，压实盘伸入横向容纳腔的开口端以抵压待测土样，且压实盘驱动件沿轴向带动压实盘运动以给待测土样压力。由此，该盾构刀具磨损模拟装置能够真实模拟在软硬不均地层中盾构刀具的磨损情况。具的磨损情况。具的磨损情况。
【技术实现步骤摘要】
一种盾构刀具磨损模拟装置
[0001]本技术属于盾构施工
，尤其涉及一种盾构刀具磨损模拟装置。
技术介绍
[0002]盾构机作为一种先进的隧道施工专用设备，具有掘进速度快、效率高、施工劳动强度低、安全性高以及不易受外部条件影响等特点，在铁路、地铁、高速路等工程中应用广泛。盾构刀盘作为盾构机的关键部件，直接影响隧道施工的效率和盾构机的使用寿命。
[0003]盾构机在掘进时，刀盘所受到的压力并不是恒定不变的，而是时刻都在动态变化，实际所受到的压力大小会受到盾构机千斤顶压力、渣土出仓速率、土壤含水率、泡沫剂及膨润土的掺入比例、盾构刀盘形式等诸多因素的影响。
[0004]半软半硬地层等特殊地层使得盾构机施工工况的复杂化，导致现阶段地铁盾构掘进施工技术发展到瓶颈。如何更好的判断盾构刀具在这种软硬不均地层中的磨损情况，更加准确地预测刀盘上刀具的健康服役寿命，对于减少换刀次数，缩短施工周期，降低施工成本有着重要的意义。
技术实现思路
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]为了解决现有技术的上述问题，本技术提供一种盾构刀具磨损模拟装置能够真实模拟在软硬不均地层中盾构刀具的磨损情况。
[0007](二)技术方案
[0008]为了达到上述目的，本技术采用的主要技术方案包括：
[0009]本技术提供了一种盾构刀具磨损模拟装置，包括试验箱、盖体、盾构刀盘、盾构刀盘驱动件、压实盘和压实盘驱动件；试验箱用于承载待测土样，试验箱内设有横向容纳腔，横向容纳腔的一端开口，在试验箱的顶端开设有进料口，进料口与横向容纳腔连通，盖体与进料口盖合；盾构刀盘与压实盘横向相对设置，盾构刀盘驱动件的一端穿过横向容纳腔的闭口端伸入横向容纳腔内与盾构刀盘连接，盾构刀盘驱动件带动盾构刀盘在试验箱内转动；压实盘驱动件与压实盘连接，压实盘伸入横向容纳腔的开口端与以抵压待测土样，且压实盘驱动件沿轴向带动压实盘运动以给待测土样压力。
[0010]优选地，压实盘驱动件为气液增压缸，气液增压缸设置在试验箱的外侧；气液增压缸通过活塞杆与压实盘连接，且气液增压缸带动压实盘轴向运动以抵压待测土样，且压实盘的外边缘与横向容纳腔的内壁相抵接。
[0011]优选地，压实盘为圆形结构。
[0012]优选地，还包括密封圈，密封圈套设在压实盘的外边缘上。
[0013]优选地，盾构刀盘包括内圈、多组刀块组和外圈；多组刀块组沿内圈的周向布置，刀块组的两端分别与内圈和外圈连接。
[0014]优选地，相邻两组刀块组的角度相同；刀块组包括连接杆和多个刀块，多个刀块沿
连接杆的纵向等间距排布。
[0015]优选地，盾构刀盘驱动件设置在试验箱的外侧，盾构刀盘驱动件包括伺服电机和转轴，伺服电机的输出端与转轴连接，转轴与盾构刀盘卡接。
[0016]优选地，在横向容纳腔的闭口端设有通孔，转轴穿过通孔与设置在横向容纳腔内的盾构刀盘的内圈卡接。
[0017]优选地，压实盘朝向试验箱的一侧设有防滑凹槽。
[0018](三)有益效果
[0019]本技术的有益效果是：
[0020]本技术提供的一种盾构刀具磨损模拟装置，由于设有压实盘和压实盘驱动件，且压实盘一端穿过横向容纳腔的开口端以抵压待测土样，且压实盘驱动件沿轴向带动压实盘运动以给待测土样压力避免了传统盾构磨蚀性能测试装置未考虑压力变化的问题，进一步更真实的模拟软硬不均地层中盾构刀具的磨损情况，盾构刀盘横向开挖测试更接近刀盘的实际工作状态，在试验箱的顶端设有进料口可以多次装填土样，便于模拟软硬不均地层的实际情况，方便确定盾构开仓换刀的时间及频率，提高盾构施工的效率。
附图说明
[0021]图1为本实施例中盾构刀具磨损模拟装置正向结构示意图；
[0022]图2为本实施例中盾构刀具磨损模拟装置反向结构示意图；
[0023]图3为图1中压实盘的正视图。
[0024]【附图标记说明】
[0025]1：试验箱；11：横向容纳腔；2：盖体；3：盾构刀盘；41：伺服电机；42：转轴；51：压实盘；511：防滑凹槽；52：气液增压缸；53：活塞杆；54：密封圈。
具体实施方式
[0026]为了更好的解释本技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本技术作详细描述。
[0027]如图1和图2所示，本实施例提供了一种盾构刀具磨损模拟装置，包括试验箱1、盖体2、盾构刀盘3、盾构刀盘驱动件、压实盘51和压实盘驱动件。试验箱1用于承载待测土样，试验箱1内设有横向容纳腔11，横向容纳腔11的一端开口，在试验箱1的顶端开设有进料口，进料口与横向容纳腔11连通，盖体2与进料口盖合，盾构刀盘3与压实盘51横向相对设置，盾构刀盘驱动件的一端穿过横向容纳腔11的闭口端伸入横向容纳腔11内与盾构刀盘3连接，盾构刀盘驱动件带动盾构刀盘3在试验箱1内转动，压实盘驱动件与压实盘51连接，压实盘51伸入横向容纳腔11的开口端以抵压待测土样，且压实盘驱动件沿轴向带动压实盘51运动以给待测土样压力。应当说明的是，横向容纳腔11设置在试验箱1内，其一端开口为开口端，另一端封闭为闭口端。
[0028]本实施例提供的一种盾构刀具磨损模拟装置，由于设有压实盘51和压实盘驱动件，且压实盘51的一端穿过横向容纳腔11的开口端以抵压待测土样，且压实盘驱动件沿轴向带动压实盘51运动以给待测土样压力避免了传统盾构磨蚀性能测试装置未考虑压力变化的问题，进一步更真实的模拟软硬不均地层中盾构刀具的磨损情况，盾构刀盘3横向开挖
测试更接近刀盘的实际工作状态，在试验箱1的顶端设有进料口可以多次装填土样，便于模拟软硬不均地层的实际情况，方便确定盾构开仓换刀的时间及频率，提高盾构施工的效率。
[0029]具体地，压实盘驱动件为气液增压缸52，气液增压缸52设置在试验箱1的外侧，气液增压缸52通过活塞杆53与压实盘51连接，且气液增压缸52带动压实盘51轴向运动以抵压待测土样，且压实盘51的外边缘与横向容纳腔11的内壁相抵接。其中，压实盘51为圆形结构，在压实盘51朝向试验箱1的一侧设有防滑凹槽511，防滑凹槽511为环形结构，为了防止在压实盘51在抵压待测土样的过程中，待测土样向下滑动，影响测试结果。
[0030]为了防止压实盘沿轴向运动向前推进的过程中，待测土样从压实盘51的外边缘向外泄出，还包括密封圈54，密封圈54套设在压实盘51的外边缘上，使压实盘51的外边缘与横向容纳腔11的内壁更好的贴合。
[0031]盾构刀盘3包括内圈、多组刀块组和外圈，多组刀块组沿内圈的周向布置，刀块组的两端分别与内圈和外圈连接，在实际应用的过程中，相邻两组刀块组的角度相同，刀块组包括连接杆和多个刀块，多个刀块沿连接杆的纵向等间距排布，且刀块向朝向压实盘51的一侧突出，以与待测土样接触。
[0032]在本实施例中，盾构刀盘驱动件设置在试验箱1的外侧，盾构刀盘驱动件包括伺服本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种盾构刀具磨损模拟装置，其特征在于，包括试验箱(1)、盖体(2)、盾构刀盘(3)、盾构刀盘驱动件、压实盘(51)和压实盘驱动件；所述试验箱(1)用于承载待测土样，所述试验箱(1)内设有横向容纳腔(11)，所述横向容纳腔(11)的一端开口，在所述试验箱(1)的顶端开设有进料口，所述进料口与所述横向容纳腔(11)连通，所述盖体(2)与所述进料口盖合；所述盾构刀盘(3)与所述压实盘横向相对设置，所述盾构刀盘驱动件的一端穿过所述横向容纳腔(11)的闭口端伸入所述横向容纳腔(11)内与所述盾构刀盘(3)连接，所述盾构刀盘驱动件带动所述盾构刀盘(3)在所述试验箱(1)内转动；所述压实盘驱动件与所述压实盘(51)连接，所述压实盘(51)伸入所述横向容纳腔(11)的开口端以抵压所述待测土样，且所述压实盘驱动件沿轴向带动所述压实盘(51)运动以给所述待测土样压力。2.如权利要求1所述的盾构刀具磨损模拟装置，其特征在于：所述压实盘驱动件为气液增压缸(52)，所述气液增压缸(52)设置在所述试验箱(1)的外侧；所述气液增压缸(52)通过活塞杆(53)与所述压实盘(51)连接，且所述气液增压缸(52)带动所述压实盘(51)轴向运动以抵压所述待测土样，且所述压实盘(51)的外边缘与所述横向容纳腔(11)的内壁相抵接。3.如权利要求2所述的盾构刀具磨...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱弘烨，王树理，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：新型
国别省市：
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