[实用新型]盾构刀盘振动掘削实验台

摘要

本实用新型公开了一种盾构刀盘振动掘削实验台，包括盾构机刀盘、土盆、土盆固定装置、土盆推升装置、主轴套件和整体钢架，主轴套件安装在所述整体钢架上，盾构机刀盘安装在所述主轴套件的下部，土盆固定装置安装在盾构机刀盘下方的土盆推升装置的并受土盆推升装置的带动上下运动，所述土盆推升装置安装在所述整体钢架上。本实用新型的盾构机刀盘的转速和土盆的推进速度都是可以通过电机实时控制，可以实现在非匀速的盾构掘进实验；通过扭矩传感器和地磅秤获取扭矩和推进力的变化，一方面可以测试在振动作用下刀盘所受力矩与推力的变化，另一方面可以实验盾构机刀盘在速度变化下的动力特性，即随着速度、加速度的变化，其扭矩和推进力的变化。

主权项

1.一种盾构刀盘振动掘削实验台，其特征在于：包括盾构机刀盘(3)、土盆(4)、土盆固定装置(6)、土盆推升装置(5)、主轴套件(2)和整体钢架(1)，所述主轴套件(2)安装在所述整体钢架(1)上，所述盾构机刀盘(3)安装在所述主轴套件(2)的下部，所述土盆固定装置(6)安装在盾构机刀盘(3)下方的土盆推升装置(5)上并受土盆推升装置(5)的带动上下运动，所述土盆推升装置(5)安装在所述整体钢架(1)上；所述整体钢架(1)由型钢焊接而成，整体钢架(1)顶部设置有用于放置高扭矩电机(7)、扭矩传感器(8)和减速器(9)的钢平台(11)，高扭矩电机(7)通过扭矩传感器(8)连接减速器(9)，减速器(9)连接主轴套件(2)的上端，主轴套件(2)通过主轴支撑钢板固定在整体钢架(1)的钢平台(11)下方，所述整体钢架(1)底部焊接有钢底板(12)，地磅秤(13)安装在所述钢底板(12)上；所述主轴套件(2)包括主轴(21)、轴壳(22)和主轴法兰(23)，所述主轴(21)的上端连接钢平台(11)上放置的减速器(9)，主轴(21)的下端通过主轴法兰(23)与盾构机刀盘(3)固定连接，所述轴壳(22)与主轴(21)通过轴承连接，所述轴壳(22)上设置有与整体钢架(1)上的主轴支撑钢板固定连接的法兰孔；所述盾构机刀盘(3)包括由六块钢板焊接而成的六边形的刀盘骨架(31)，六边形的刀盘骨架(31)的中部设置有骨架加强筋(39)，刀盘骨架(31)的六个顶点到骨架加强筋(39)的中心的连线处焊接有六条刀盘加强筋(32)，其中三个间隔分布的刀盘加强筋(32)上均设置有一个辐射板(35)，每个辐射板(35)上设置有六把等间距分布的切刀(37)，另外三个刀盘加强筋(32)的外端部安装有三把刮刀(36)；所述骨架加强筋(39)的正面安装有一把中心刀(38)，所述骨架加强筋(39)的背面还焊接有六块象腿(33)，所述象腿(33)上焊接有刀盘法兰(34)，刀盘法兰(34)与所述主轴套件(2)上的主轴法兰(23)固定连接；所述土盆(4)包括土盆底板(44)、四块内周钢板(41)和四块外周钢板(42)，四块内周钢板(41)固定在所述土盆底板(44)上构成土盆(4)用于盛放切削的土体式样的内圈，四块外周钢板(42)固定在内圈外侧的土盆(4)盆底上并构成土盆(4)用于盛放切削过程中掉出的土屑的外圈；所述土盆底板(44)的底部设置有条形加强筋(45)，所述条形加强筋(45)上转有与土盆推升装置(5)固接的螺纹孔；所述土盆(4)的两侧还设置有卡槽(43)；所述土盆推升装置(5)包括两台螺旋升降机(53)、升降机底座(51)和四个万向轮(52)，所述升降机底座(51)底部安装有四个万向轮(52)，两台螺旋升降机(53)等高的安装在所述升降机底座(51)上，所述螺旋升降机(53)的顶部通过升降块法兰(54)与土盆(4)底部的条形加强筋固定连接；所述土盆固定装置(6)包括一对由挂脚(61)、地脚(62)、旋转固定杆(63)和固定螺栓组成的单侧固定模块，一对单侧固定模块分别安装在地磅秤(13)两侧的整体钢架(1)上，所述地脚(62)固定在整体钢架(1)的下端，所述挂脚(61)固定在整体钢架(1)的中上部，所述地脚(62)和挂脚(61)的连线在一条铅垂线上，所述旋转固定杆(63)铰接在所述地脚(62)上，所述旋转固定杆(63)的上端设置有固定孔(65)，所述挂脚(61)上设置有安装孔(64)，土盆(4)定位后一对旋转固定杆(63)通过旋转闭合分别卡在土盆(4)两侧的卡槽(43)上，并通过穿过固定孔(65)和安装孔(64)的固定螺栓将旋转固定杆(63)的上端与挂脚(61)固接在一起。