[实用新型]一种模拟盾构机刀具磨损的试验装置

权利要求书

1.一种模拟盾构机刀具磨损的试验装置，其特征在于，包括：钢制反力架(1)、土箱(2)、切削刀具装置(4)、液压系统(3)、动力及传力系统(5)、滑轨(6)和传感量测系统，所述切削刀具装置(4)中包括刀具(14)；

所述钢制反力架(1)包括横梁、立柱和底座，所述横梁用于固定所述切削刀具装置(4)、滑轨(6)和动力与传力系统(5)，所述底座用于固定所述土箱(2)和所述液压系统(3)，所述液压系统(3)中包括液压千斤顶(9)；

所述土箱(2)内装有经固结处理的工程土体，所述工程土体的上表面与土箱(2)的开口边缘平齐，所述刀具(14)安装在刀座(12)上，所述刀座(12)安装在液压千斤顶(9)的柱塞端部；

所述动力及传力系统(5)包括电动机、变速箱和齿条(10)构成的传力机构，所述动力及传力系统（5）通过滑轨(6)与所述切削刀具装置(4)电路连接，通过所述液压系统(3)将所述刀具(14)下降到所述工程土体的上表面，所述动力及传力系统(5)通过电信号编程实现对刀具(14)往复运动的控制，所述刀具(14)对所述工程土体进行往复式切削；

所述传感量测系统测量所述刀具(14)对所述工程土体的切削过程中产生的位移、温度和/或压力数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述土箱(2)的两个相对的侧面分别设置一个曲面箱壁(7)，其中一个曲面箱壁(7)为活动壁，连接有一组液压系统(3)，另一个曲面箱壁(7)通过4根弹簧连接在土箱(2)的主体上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述土箱(2)的另外两个相对的侧面分别设置一个钢格栅箱壁(8)，所述钢格栅箱壁(8)的底部密封、上部敞开，所述钢格栅箱壁(8)与土箱(2)采用螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述液压系统(3)包括两台液压千斤顶(9)，油缸固定在钢制反力架(1)上，柱塞与曲面箱壁(7)的活动壁刚性连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感量测系统包括位移传感器(11)、温度传感器(13)、压力盒(16)、数据采集仪(17)和计算机(18)，所述位移传感器(11)安装在刀座(12)与液压千斤顶(9)油缸之间；所述温度传感器(13)安装在刀具(14)上部；所述压力盒(16)分5层布设在靠近固定曲面箱壁(7)的一侧，每层3枚；所述压力盒(16)、位移传感器(11)、温度传感器(13)分别通过数据线与数据采集仪连接；所述数据采集仪(17)通过数据线与计算机(18)连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刀具(14)为模拟盾构软土切刀，所述刀具(14)可更换，所述刀具（14）与所述刀座(12)之间通过单向铰链(15)连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述液压系统(3)中的两台电液伺服千斤顶通过布置在土箱底部的压力盒(16)传感的压力数据进行反馈调节，获得所述土箱(2)内的工程土体的压力。