【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及盾构机施工的，尤其是涉及一种盾尾刷性能高效检测装置及检测方法。
技术介绍
1、随着城市轨道交通的发展，盾构机掘进技术成为了城市地下工程的主要施工方法。盾构机在隧道施工中起着关键作用，尤其是盾尾刷作为盾构机的重要组成部分，直接影响着盾尾密封油脂的密封防水效果。实际工程中，施工方往往难以准确评估盾尾刷在实际施工中的性能表现，无法有效选择合适的盾尾刷供应商。而低质量的盾尾刷可能在施工过程中产生变形或磨损，进而影响施工质量和安全性。为了解决这一问题，行业内亟需研发出一种能够模拟真实施工条件下盾尾刷永久性变形和磨损的试验设备，通过对盾尾刷进行全面、科学的测试和评估，从而确保盾尾刷的品质和使用寿命。只有在此基础上，才能够有效管控盾尾刷的品质，提升施工安全的保障水平。
2、目前，现有技术中还没有一种全面地、高效地测量盾尾刷工作性能的方法。在已有的检测方法中，通常无法很好的模拟各种盾尾刷掘进状态，不能检测在各种垂向压力、盾尾间隙、盾尾刷种类下盾尾刷的性能，并且检测方法低效、单一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了实现各种盾尾刷掘进状态的模拟，提高盾尾刷性能检测的效率而提供的一种盾尾刷性能高效检测装置及检测方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种盾尾刷性能高效检测装置，检测装置外侧设有盾尾刷架，所述盾尾刷架上设有盾尾刷整体结构，
4、检测装置包括检测装置本体和若干千斤顶，所述检测装置本体包括混凝土转盘、
5、所述圆形底座上设有伺服电机，伺服电机上嵌套金属转棒，金属转棒与固定在混凝土转盘底部的十字支架相锚固，水平仪与红外测温仪设置在混凝土转盘内，所述千斤顶设于检测装置本体的圆形底座下方。
6、进一步地，所述盾尾刷整体结构包括步进电机、垂向力传递铁块、盾尾刷顶板、盾尾刷；
7、所述盾尾刷包括盾尾刷连接块、盾尾刷护板和盾尾刷刷丝；
8、其中，步进电机的输出端连接垂向力传递铁块的一侧，垂向力传递铁块的另一侧连接盾尾刷顶板，盾尾刷顶板连接多个盾尾刷。
9、进一步地，检测装置还包括：盾尾刷顶部垂向传感器、盾尾刷底部垂向传感器、盾尾刷护板应力传感器、盾尾刷纵向应力传感器和激光测距仪。
10、进一步地，所述盾尾刷连接块的一侧连接盾尾刷护板，所述盾尾刷护板包括盾尾刷上护板和盾尾刷下护板，盾尾刷上护板和盾尾刷下护板之间设有盾尾刷刷丝。
11、进一步地，所述盾尾刷护板应力传感器设于盾尾刷上护板和盾尾刷下护板上。
12、进一步地，所述盾尾刷连接块连接盾尾刷护板的一侧设有多个盾尾刷顶部垂向传感器，盾尾刷连接块的连接盾尾刷护板的一侧的相对的另一侧设有多个盾尾刷底部垂向传感器，盾尾刷连接块的侧面设有多个盾尾刷纵向应力传感器，所述盾尾刷纵向应力传感器之间设有激光测距仪，所述激光测距仪的激光出口与盾尾刷连接块的安装盾尾刷底部垂向传感器的侧面齐平。
13、进一步地，所述混凝土转盘设有与十字支架匹配的凹槽。
14、进一步地，所述盾尾刷架设有环形通道，环形通道内设有多个盾尾刷整体结构。
15、进一步地，盾尾刷顶板、混凝土转盘和盾尾刷之间涂有盾尾密封油脂。
16、本专利技术的另一方面，还提出一种盾尾刷性能高效检测方法，方法基于权利要求1～9任一项所述的盾尾刷性能高效检测装置，方法包括以下步骤：
17、s1、设定试验参数，所述试验参数包括混凝土转盘的运行参数、盾尾刷与混凝土转盘的接触参数，所述混凝土转盘的运行参数基于伺服电机确定；
18、所述盾尾刷与混凝土转盘的接触参数基于盾尾刷的安装位置及轴向偏离角度、千斤顶和盾尾刷整体结构的步进电机确定；
19、s2、调试以并标定激光测距仪、水平仪和红外测温仪，并调整实验环境至所需试验温度和所需盾构掘进姿态；
20、s3、启动步进电机，将盾尾刷下压至相应高度，模拟其掘进过程的受力状态；
21、s4、向盾尾刷顶板、混凝土转盘和盾尾刷之间填充盾尾密封油脂，对密封油脂腔两侧进行封闭处理，模拟盾尾刷与管片接触；
22、s5、获取水平仪、红外测温仪、盾尾刷顶部垂向传感器、盾尾刷底部垂向传感器、盾尾刷护板应力传感器、盾尾刷纵向应力传感器和激光测距仪的数据并记录，输出记录的数据和试验参数；
23、s6、改变试验参数，重复执行s2～s5。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
25、本专利技术在现有设计的基础上，通过将步进电机的输出端连接垂向力传递铁块的一侧，垂向力传递铁块的另一侧连接盾尾刷顶板，模拟盾尾刷受到的不同垂直压力以及盾尾间隙，同时在盾尾刷架上设置多个盾尾刷，可以进行多组实验。因此本专利技术考虑了多种实际工程情况并采用充足的变量对实际盾尾刷掘进状态进行模拟，能够检测在各种垂向压力、盾尾间隙、盾尾刷种类下盾尾刷的性能，实时测试出盾尾刷受力、磨损量、钢板应力、温度、盾尾间隙、盾尾掘进姿态等关键参数，综合评估得出盾尾刷的服役性能，并能够同时进行多组实验，在提高检测范围的同时提高实验效率，具有较高的经济性。此外，本专利技术中的圆形转盘的不同转动周长可检测同一盾尾刷在不同行进距离时的性能，避免不同盾尾刷的差异引起试验结果的差异。
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1.一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，检测装置外侧设有盾尾刷架(21)，所述盾尾刷架(21)上设有盾尾刷整体结构，
2.根据权利要求1所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，所述盾尾刷整体结构包括步进电机(1)、垂向力传递铁块(2)、盾尾刷顶板(3)、盾尾刷(4)；
3.根据权利要求2所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，检测装置还包括：盾尾刷顶部垂向传感器(7)、盾尾刷底部垂向传感器(8)、盾尾刷护板应力传感器(9)、盾尾刷纵向应力传感器(10)和激光测距仪(11)。
4.根据权利要求3所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，所述盾尾刷连接块(22)的一侧连接盾尾刷护板(5)，所述盾尾刷护板(5)包括盾尾刷上护板和盾尾刷下护板，盾尾刷上护板和盾尾刷下护板之间设有盾尾刷刷丝(6)。
5.根据权利要求4所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，所述盾尾刷护板应力传感器(9)设于盾尾刷上护板和盾尾刷下护板上。
6.根据权利要求5所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，所述盾尾刷连接块(22
7.根据权利要求1所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，所述混凝土转盘(12)设有与十字支架(13)匹配的凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，所述盾尾刷架(21)设有环形通道，环形通道内设有多个盾尾刷整体结构。
9.根据权利要求2所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，盾尾刷顶板(3)、混凝土转盘(12)和盾尾刷(4)之间涂有盾尾密封油脂。
10.一种盾尾刷性能高效检测方法，其特征在于，方法基于权利要求1～9任一项所述的盾尾刷性能高效检测装置，方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，检测装置外侧设有盾尾刷架(21)，所述盾尾刷架(21)上设有盾尾刷整体结构，
2.根据权利要求1所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，所述盾尾刷整体结构包括步进电机(1)、垂向力传递铁块(2)、盾尾刷顶板(3)、盾尾刷(4)；
3.根据权利要求2所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，检测装置还包括：盾尾刷顶部垂向传感器(7)、盾尾刷底部垂向传感器(8)、盾尾刷护板应力传感器(9)、盾尾刷纵向应力传感器(10)和激光测距仪(11)。
4.根据权利要求3所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，所述盾尾刷连接块(22)的一侧连接盾尾刷护板(5)，所述盾尾刷护板(5)包括盾尾刷上护板和盾尾刷下护板，盾尾刷上护板和盾尾刷下护板之间设有盾尾刷刷丝(6)。
5.根据权利要求4所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，所述盾尾刷护板应力传感器(9)设于盾尾刷上护板和盾尾刷下护板上。
6.根据权利要求5所述的一种盾尾刷性能高效检测装置，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹占林，周顺华，刘建国，狄宏规，李志勇，何超，张小会，何平，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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