[发明专利]一种模拟TBM施工作业真实工况实验台的加载装置

摘要

本发明公开了一种模拟TBM施工作业真实工况实验台的加载装置，包括加载装置底座和固定在加载装置底座上的固定外筒，所述固定外筒的前端设置有加载装置固定板，所述固定外筒内设有负载模拟机构、十字滑台机构、加载装置球铰机构、弯矩模拟机构和负载转矩模拟机构；可以保证安装有本发明加载装置的实验台实现TBM模型的直线掘进实验和TBM模型的水平或俯仰调向实验。而且简化了实验台的结构，使整机外形较小、能够在实验室条件下较准确地模拟TBM施工作业真实工况，可以准确模拟TBM掘进作业工况下围岩对护盾的约束作用，能够对比不同的围岩物理特性对TBM掘进轨迹纠偏及规划的影响，为TBM推进系统的设计和控制提供依据。

主权项

一种模拟TBM施工作业真实工况实验台的加载装置，包括加载装置底座(18)和固定在加载装置底座(18)上的固定外筒(16)，所述固定外筒(16)内设有岩石板(151)，其特征在于，所述固定外筒(16)的前端设置有加载装置固定板(17)，所述固定外筒(16)内设有负载模拟机构、十字滑台机构、加载装置球铰机构、弯矩模拟机构和负载转矩模拟机构；所述负载模拟机构包括加载轴(111)和液压夹紧器(112)，所述加载轴(111)沿实验台的掘进方向穿过所述液压夹紧器(112)；所述加载轴(111)沿实验台的掘进方向穿过所述十字滑台机构和加载装置球铰机构；所述加载装置球铰机构包括嵌装在一盖板(132)内的双球面滑板(131)，所述双球面滑板(131)的前端面为内凹球面，所述双球面滑板(131)的后端面为外凸球面，所述盖板(132)的前端面的中央区域为与所述双球面滑板(131)的后端面相吻合的内凹球面；所述十字滑台机构包括垂直安装在所述加载装置固定板(17)上的一对垂直方向的直线导轨(122)，所述一对垂直方向的直线导轨(122)上装配有垂直滑台(121)，所述垂直滑台(121)由固定在所述加载装置固定板(17)上的垂直调整油缸(123)驱动，所述垂直滑台(121)的后端面上设一对水平方向的直线导轨(125)，所述一对水平方向的直线导轨(125)上装配有水平滑台(124)，所述水平滑台(124)由固定在所述垂直滑台(121)上的水平调整油缸(126)驱动，所述水平滑台(124)的后端面的中央区域为与所述双球面滑板(131)的前端面相吻合的外凸球面；所述盖板(132)固定在所述水平滑台(124)的后端面上，所述盖板(132)与所述水平滑台(124)之间设有弹性垫圈(133)；所述水平滑台(124)、双球面滑板(131)和盖板(132)之间为紧密接触；所述双球面滑板(131)固定在所述液压夹紧器(112)的后端面上；所述弯矩模拟机构包括设置在所述加载装置固定板(17)与所述盖板(132)之间上的第一弯矩油缸(141)和第二弯矩油缸(142)，所述第一弯矩油缸(141)和第二弯矩油缸(142)呈左右对称布置，所述盖板(132)上设有左右对称的两个过孔，所述第一弯矩油缸(141)和第二弯矩油缸(142)的后法兰均与加载装置固定板(17)固定，所述第一弯矩油缸(141)和第二弯矩油缸(142)的活塞杆端均分别穿过盖板(132)上的过孔后与一压板(143、144)铰接；所述负载转矩模拟机构包括设置在所述固定外筒(16)内的岩石板(151)，所述岩石板(151)的外缘上设有销钉(152)，所述销钉(152)置于一条形通孔内。