CN113588438A - 一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备，包括液压缸和金属网，所述液压缸上固定连接有液压杆，且液压杆上端固定连接有横板，所述横板上方设置有金属网，且横板和金属网之间设置有显迹机构，滑杆上固定连接的电磁铁向上移动带着铁磁环向上移动，此时铁磁环通过若干组支撑板连接的若干组压辊向上移动，从而挤压海绵套，海绵套受压析出液体颜料并通过出液管流出，从而附着在透明筒的内壁，在盾尾密封油脂上的水受到空气压力透过盾尾密封油脂并通过金属网后沿透明筒内壁下流，在经过附着有液体颜料的透明筒内壁后形成水流痕迹，从而便于人们及时观察到有水渗透出盾尾密封油脂。

Description

一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备
技术领域
本发明涉及盾构机技术领域，具体为一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备。
背景技术
盾构隧道掘进机，简称盾构机。是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
盾尾密封油脂是盾构机的盾尾刷和管片之间的间隙填充材料，盾尾密封油脂能有效阻止泥浆和地下水的入侵，从而保护盾构机的盾尾，从而需要对盾尾密封油脂的水压检测性能进行检测，较为普遍的一种对盾尾密封油脂的水压检测性能检测的方法为，选择合适孔径的金属网，并在金属网上铺一层25mm厚的盾尾密封油脂，盾尾密封油脂上方充满水，然后在水面加0.8MPa的空气压力，通过观察在加压后水透过盾尾密封油脂所需的时间来评定该盾尾密封油脂的抗水压密封性，但由于水是透明的，且在盾尾密封油脂上的水受到空气压力刚开始渗透出盾尾密封油脂时水流较小，从而不易被人们观察到，从而使试验数据产生较大误差。
为此，提出一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备，包括液压缸和金属网，所述液压缸上固定连接有液压杆，且液压杆上端固定连接有横板，所述横板上方设置有金属网，且横板和金属网之间设置有显迹机构；
所述显迹机构包括滑杆、透明筒、圆槽、电磁铁、铁磁环、支撑板、压辊、海绵套、出液管，所述横板上固定连接有滑杆，所述滑杆上端贯穿伸出并滑动连接有透明筒，所述透明筒采用透明材质，且透明筒外表面为方形内表面为圆形，所述透明筒上侧壁上开设有环形的圆槽，所述圆槽内滑动连接有铁磁环，所述滑杆贯穿伸入透明筒的一端固定连接有电磁铁，所述电磁铁滑动连接在透明筒内，且电磁铁和铁磁环位置相对应，所述铁磁环上端面呈环形等间距固定连接有若干组支撑板，每组所述支撑板上端转动连接有一组压辊，且压辊一侧和圆槽内侧壁接触并滑动连接，所述圆槽内侧中部固定连接有海绵套，所述海绵套底部呈环形等间距固定连接有若干组出液管，所述出液管远离海绵套一端贯穿伸入透明筒内并固定连接。
优选的，所述电磁铁上端固定连接有活塞，所述活塞外侧套接有毛刷环，所述毛刷环底部固定连接在电磁铁上且与电磁铁外边缘齐平。
优选的，所述圆槽和透明筒之间的侧壁内开设有一组清洁仓，所述清洁仓内表面顶部开设有进口，且进口上塞有胶塞，所述清洁仓内表面底部固定连接有塑料弹簧，所述塑料弹簧上端固定连接有铁磁斗，所述铁磁斗左端和清洁仓内表面左侧贴合并滑动连接，且清洁仓内表面左侧上端处开设有一组清洁口。
优选的，所述清洁口内表面底部固定连接有一组抵片，所述抵片呈30度倾斜，所述抵片低处的一端固定连接在清洁口内底部，所述抵片高处的一端伸入清洁仓内从而在清洁仓内壁形成一组倾斜的凸起。
优选的，所述圆槽上方固定连接有均料槽，所述均料槽内表面侧壁呈环形等间距贯穿固定连接有若干组导流管，若干组所述导流管下端贯穿伸出均料槽底部并固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设计显迹机构，在对盾尾密封油脂进行水压试验前显迹机构工作，电磁铁工作吸附铁磁环并使铁磁环跟随电磁铁移动，液压缸工作使液压杆带动横板向上移动，从而使滑杆向上移动，滑杆上固定连接的电磁铁向上移动带着铁磁环向上移动，此时铁磁环通过若干组支撑板连接的若干组压辊向上移动，从而挤压海绵套，海绵套受压析出液体颜料并通过出液管流出，从而附着在透明筒的内壁，在盾尾密封油脂上的水受到空气压力透过盾尾密封油脂并通过金属网后沿透明筒内壁下流，在经过附着有液体颜料的透明筒内壁后形成水流痕迹，从而便于人们及时观察到有水渗透出盾尾密封油脂，以避免盾尾密封油脂上的水受到空气压力刚开始渗透出盾尾密封油脂时水流较小，且由于水是透明的难以贯穿，从而易造成较大的试验误差问题。
附图说明
图1为本发明的整体剖视图；
图2为本发明活塞和毛刷环的结合视图；
图3为本发明的均料槽的整体视图；
图4为本发明压辊在铁磁环上的俯视图；
图5为本发明的图1的A的放大图；
图6为本发明的图1的B的放大图；
图7为本发明的图1的C的放大图。
图中：
1、液压缸；2、金属网；3、横板；4、显迹机构；41、滑杆；42、透明筒；43、圆槽；44、电磁铁；45、铁磁环；46、支撑板；47、压辊；48、海绵套；49、出液管；5、活塞；51、毛刷环；6、清洁仓；61、塑料弹簧；62、铁磁斗；63、清洁口；7、抵片；8、均料槽；81、导流管；82、进料口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：
一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备，包括液压缸1和金属网2，所述液压缸1上固定连接有液压杆，且液压杆上端固定连接有横板3，所述横板3上方设置有金属网2，且横板3和金属网2之间设置有显迹机构4；
所述显迹机构4包括滑杆41、透明筒42、圆槽43、电磁铁44、铁磁环45、支撑板46、压辊47、海绵套48、出液管49，所述横板3上固定连接有滑杆41，所述滑杆41上端贯穿伸出并滑动连接有透明筒42，所述透明筒42采用透明材质，且透明筒42外表面为方形内表面为圆形，所述透明筒42上侧壁上开设有环形的圆槽43，所述圆槽43内滑动连接有铁磁环45，所述滑杆41贯穿伸入透明筒42的一端固定连接有电磁铁44，所述电磁铁44滑动连接在透明筒42内，且电磁铁44和铁磁环45位置相对应，所述铁磁环45上端面呈环形等间距固定连接有若干组支撑板46，每组所述支撑板46上端转动连接有一组压辊47，且压辊47一侧和圆槽43内侧壁接触并滑动连接，所述圆槽43内侧中部固定连接有海绵套48，所述海绵套48底部呈环形等间距固定连接有若干组出液管49，所述出液管49远离海绵套48一端贯穿伸入透明筒42内并固定连接。
作为本发明的一种实施例，如图1、图2和图5所示，所述电磁铁44上端固定连接有活塞5，所述活塞5外侧套接有毛刷环51，所述毛刷环51底部固定连接在电磁铁44上且与电磁铁44外边缘齐平。
工作时，在电磁铁44向上移动过程中，电磁铁44上固定连接的毛刷环51向上移动，从而将透明筒42内壁附着的液体颜料摊平并向上涂覆至透明筒42内壁顶端，即透明筒42内壁顶端便涂覆有液体颜料，在盾尾密封油脂上的水受到空气压力刚开始渗透出盾尾密封油脂时刚流出金属网2到透明筒42内壁就能形成“水迹”，从而更加便于人们及时贯穿到盾尾密封油脂上的水受到空气压力渗透出盾尾密封油脂时的时间，从而提高试验的准确性。
作为本发明的一种实施例，如图6所示，所述圆槽43和透明筒42之间的侧壁内开设有一组清洁仓6，所述清洁仓6内表面顶部开设有进口，且进口上塞有胶塞，所述清洁仓6内表面底部固定连接有塑料弹簧61，所述塑料弹簧61上端固定连接有铁磁斗62，所述铁磁斗62左端和清洁仓6内表面左侧贴合并滑动连接，且清洁仓6内表面左侧上端处开设有一组清洁口63。
工作时，在盾尾密封油脂水压试验结束后，取下盾尾密封油脂，然后电源间歇性的给电磁铁44通电，从而使电磁铁44产生间歇性的磁力吸引，清洁仓6内的铁磁斗62在受到电磁铁44磁力吸引时向上移动，在失去磁力吸引时受塑料弹簧61的弹力和自身重力下移，即在受到间歇性的磁力吸引后不断上下移动，从而不断将清洁仓6中的清洁液舀出在清洁口63内，清洁口63内存有适量清洁液后电磁铁44停止工作，此时电磁铁44无磁性，铁磁斗62下落后不移动，然后启动液压缸1使电磁铁44向下移动使清洁口63内的清洁液流入活塞5上后立即使电磁铁44上移至顶端，在移动过程中从而对透明筒42内壁的颜料进行擦洗，在移动至顶端后，从而将将清洁液送至透明筒42表面，以便于对在取下盾尾密封油脂时，金属网2上附着的零星盾尾密封油脂进行清洗。
作为本发明的一种实施例，如图6所示，所述清洁口63内表面底部固定连接有一组抵片7，所述抵片7呈30度倾斜，所述抵片7低处的一端固定连接在清洁口63内底部，所述抵片7高处的一端伸入清洁仓6内从而在清洁仓6内壁形成一组倾斜的凸起。
工作时，抵片7的设计从而使位于清洁口63内的清洁液难以回流入清洁仓6内，且在铁磁斗62向上移动时，铁磁斗62的左端被抵片7抵住，而此时铁磁斗62受到磁力吸引还需再向上稍微移动，从而使铁磁斗62朝向抵片7倾斜，从而便于铁磁斗62中的清洁液流到清洁口63内。
作为本发明的一种实施例，如图7所示，所述圆槽43上方固定连接有均料槽8，所述均料槽8内表面侧壁呈环形等间距贯穿固定连接有若干组导流管81，若干组所述导流管81下端贯穿伸出均料槽8底部并固定连接。
工作时，通过每个显迹机构4的进料口82向圆槽43内注入液体颜料，液体颜料通过进料口82下落到均料槽8内，随着均料槽8内液体颜料的注入，均料槽8内的液体颜料首先满浸在均料槽8内表面底部然后缓慢上升，在上升至呈环形的若干组导流管81的位置时，液体颜料同时通过若干组导流管81下流并顺着导流管81流出下落在下方的海绵套48上，从而使海绵套48上端面不同位置同时均匀滴落有液体颜料并被海绵套48吸收，从而使海绵套48内的液体颜料分布较为均匀，从而便于显迹机构4的工作。
工作原理：工作时，根据所要检测的盾尾油脂的面积从而选择不同金属网2孔径和面积，并根据金属网2面积选择相对应数量的显迹机构4，显迹机构4中透明筒42外表面为方形的设计便于若干组显迹机构4相互贴合在一起，并将相互贴合在一起的显迹机构4的滑杆41固定连接在横板3上，并通过每个显迹机构4的进料口82向圆槽43内注入液体颜料，液体颜料通过进料口82下落到均料槽8内，随着均料槽8内液体颜料的注入，均料槽8内的液体颜料首先满浸在均料槽8内表面底部然后缓慢上升，在上升至呈环形的若干组导流管81的位置时，液体颜料同时通过若干组导流管81下流并顺着导流管81流出下落在下方的海绵套48上，从而使海绵套48上端面不同位置同时均匀滴落有液体颜料并被海绵套48吸收，从而使海绵套48内的液体颜料分布较为均匀，从而便于显迹机构4的工作，通过打开胶塞向清洁仓6中注入清洁液塞上胶塞；
在通过进料口82向海绵套48上均匀注入液体颜料和向清洁仓6中注入清洁液后，在若干组透明筒42上盖上金属网2，并在金属网2上铺一层25mm厚的盾尾密封油脂，盾尾密封油脂上方充满水，然后在水面加0.8MPa的空气压力，通过观察在加压后水透过盾尾密封油脂所需的时间来评定该盾尾密封油脂的抗水压密封性，将该装置接通电源，电源此时同时给液压缸1和电磁铁44供电，电磁铁44工作吸附铁磁环45并使铁磁环45跟随电磁铁44移动，液压缸1工作使液压杆带动横板3向上移动，从而使滑杆41向上移动，滑杆41上固定连接的电磁铁44向上移动带着铁磁环45向上移动，此时铁磁环45通过若干组支撑板46连接的若干组压辊47向上移动，从而挤压海绵套48，海绵套48受压析出液体颜料并通过出液管49流出，从而附着在透明筒42的内壁，在盾尾密封油脂上的水受到空气压力透过盾尾密封油脂并通过金属网2后沿透明筒42内壁下流，在经过附着有液体颜料的透明筒42内壁后形成水流痕迹，从而便于人们及时观察到有水渗透出盾尾密封油脂，以避免盾尾密封油脂上的水受到空气压力刚开始渗透出盾尾密封油脂时水流较小，且由于水是透明的难以贯穿，从而易造成较大的试验误差问题；
在电磁铁44向上移动过程中，电磁铁44上固定连接的毛刷环51向上移动，从而将透明筒42内壁附着的液体颜料摊平并向上涂覆至透明筒42内壁顶端，即透明筒42内壁顶端便涂覆有液体颜料，在盾尾密封油脂上的水受到空气压力刚开始渗透出盾尾密封油脂时刚流出金属网2到透明筒42内壁就能形成“水迹”，从而更加便于人们及时贯穿到盾尾密封油脂上的水受到空气压力渗透出盾尾密封油脂时的时间，从而提高试验的准确性；
在电磁铁44向上移动并使透明筒42顶端涂覆液体颜料后向下移动，带动铁磁环45向下移动经过海绵套48后立即给电磁铁44切断电源使其停止工作，此时铁磁环45失去磁性吸引滑落至圆槽43底端，液压缸1控制液压杆使电磁铁44继续向下移动，电磁铁44移动至电磁铁44的侧面刚好堵住清洁口63时停止移动(此时电磁铁44无磁性)，从而使下落的水难以通过清洁口63进入清洁仓6内，在盾尾密封油脂水压试验结束后，取下盾尾密封油脂，然后电源间歇性的给电磁铁44通电，从而使电磁铁44产生间歇性的磁力吸引，清洁仓6内的铁磁斗62在受到电磁铁44磁力吸引时向上移动，在失去磁力吸引时受塑料弹簧61的弹力和自身重力下移，即在受到间歇性的磁力吸引后不断上下移动，从而不断将清洁仓6中的清洁液舀出在清洁口63内，抵片7的设计从而使位于清洁口63内的清洁液难以回流入清洁仓6内，且在铁磁斗62向上移动时，铁磁斗62的左端被抵片7抵住，而此时铁磁斗62受到磁力吸引还需再向上稍微移动，从而使铁磁斗62朝向抵片7倾斜，从而便于铁磁斗62中的清洁液流到清洁口63内，清洁口63内存有适量清洁液后电磁铁44停止工作，此时电磁铁44无磁性，铁磁斗62下落后不移动，然后启动液压缸1使电磁铁44向下移动使清洁口63内的清洁液流入活塞5上后立即使电磁铁44上移至顶端，在移动过程中从而对透明筒42内壁的颜料进行擦洗，在移动至顶端后，从而将将清洁液送至透明筒42表面，以便于对在取下盾尾密封油脂时，金属网2上附着的零星盾尾密封油脂进行清洗。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备，包括液压缸(1)和金属网(2)，其特征在于：所述液压缸(1)上固定连接有液压杆，且液压杆上端固定连接有横板(3)，所述横板(3)上方设置有金属网(2)，且横板(3)和金属网(2)之间设置有显迹机构(4)；
所述显迹机构(4)包括滑杆(41)、透明筒(42)、圆槽(43)、电磁铁(44)、铁磁环(45)、支撑板(46)、压辊(47)、海绵套(48)、出液管(49)，所述横板(3)上固定连接有滑杆(41)，所述滑杆(41)上端贯穿伸出并滑动连接有透明筒(42)，所述透明筒(42)采用透明材质，所述透明筒(42)上侧壁上开设有环形的圆槽(43)，所述圆槽(43)内滑动连接有铁磁环(45)，所述滑杆(41)贯穿伸入透明筒(42)的一端固定连接有电磁铁(44)，所述电磁铁(44)滑动连接在透明筒(42)内，且电磁铁(44)和铁磁环(45)位置相对应，所述铁磁环(45)上端面呈环形等间距固定连接有若干组支撑板(46)，每组所述支撑板(46)上端转动连接有一组压辊(47)，且压辊(47)一侧和圆槽(43)内侧壁接触并滑动连接，所述圆槽(43)内侧中部固定连接有海绵套(48)，所述海绵套(48)底部呈环形等间距固定连接有若干组出液管(49)，所述出液管(49)远离海绵套(48)一端贯穿伸入透明筒(42)内并固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备，其特征在于：所述电磁铁(44)上端固定连接有活塞(5)，所述活塞(5)外侧套接有毛刷环(51)，所述毛刷环(51)底部固定连接在电磁铁(44)上且与电磁铁(44)外边缘齐平。
3.根据权利要求1所述的一种高仿真隧道环境的盾尾油脂水压检测设备，其特征在于：所述圆槽(43)和透明筒(42)之间的侧壁内开设有一组清洁仓(6)，所述清洁仓(6)内表面顶部开设有进口，且进口上塞有胶塞，所述清洁仓(6)内表面底部固定连接有塑料弹簧(61)，所述塑料弹簧(61)上端固定连接有铁磁斗(62)，所述铁磁斗(62)左端和清洁仓(6)内表面左侧贴合并滑动连接，且清洁仓(6)内表面左侧上端处开设有一组清洁口(63)。
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