[发明专利]一种硬岩TBM模拟掘进装置

权利要求书

1.一种硬岩TBM模拟掘进装置，其特征在于，包括竖直设置的机架、第一驱动装置、第二驱动装置和控制系统，在机架上部设有用于支撑试样的上横梁，上横梁的下方安装刀盘，所述的第一驱动装置驱动扭转轴旋转，所述的扭转轴端部与所述的刀盘相连，所述的第二驱动装置通过传动装置可驱动所述的上横梁带着试样上下移动；所述的刀盘的中心安装有鱼尾刀，在鱼尾刀的上、下、左、右各安装一把正滚刀，在正滚刀的外圈安装两把侧刀，在两把侧刀的外圈安装两把边刀，侧刀与边刀间隔分布，相邻边刀和侧刀的轴线之间呈90°；控制系统控制第一驱动装置、第二驱动装置；

所述正滚刀的极径按不等刀间距布置，位置相邻的左右滚刀之间的破岩区域保证相交。

2.根据权利要求1所述的硬岩TBM模拟掘进装置，其特征在于，所述的边刀向外倾斜，切割形成的同心圆半径略大于刀盘半径。

3.根据权利要求1所述的硬岩TBM模拟掘进装置，其特征在于，所述扭转轴通过深沟球轴承、推力球轴承与刀盘相连，深沟球轴承与扭转轴采用过盈配合，所述的深沟球轴承位于推力轴承下方。

4.根据权利要求1所述的硬岩TBM模拟掘进装置，其特征在于，所述的机架包括底座，在底座上设置多根立柱，沿着立柱的高度方向，从下向上依次设置中横梁、上横梁，在中横梁上设置接料板，刀盘设置在中横梁上方，上横梁下方。

5.根据权利要求1所述的硬岩TBM模拟掘进装置，其特征在于，在试样的周围设置限位板，限位板用于对试样进行限位。

6.根据权利要求4所述的硬岩TBM模拟掘进装置，其特征在于，所述的传动装置包括动力底座、伺服电机、同步带、同步轮、丝杠；所述动力底座中间位置安置伺服电机，在动力底座的左右两侧各竖直的设置一个丝杠，在伺服电机的底部安装一个主动轮，主动轮通过同步带驱动安装在丝杠上的同步轮转动，丝杠与上横梁螺纹配合。

7.根据权利要求6所述的硬岩TBM模拟掘进装置，其特征在于，在所述立柱上设有连接板，所述的连接板与中横梁之间安装有推力传感器，所述的连接板与所述丝杠螺纹相连，在丝杠转动时，连接板上下移动，因此挤压推力传感器，实现推力大小的检测。

8.根据权利要求1所述的硬岩TBM模拟掘进装置，其特征在于，在所述的扭转轴上设有扭转传感器。

9.根据权利要求1所述的硬岩TBM模拟掘进装置，其特征在于，所述的控制系统包括自动控制和手动控制两种模式。