CN208734336U - 一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型 - Google Patents
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Abstract
一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型，包括驱动装置、土箱和设置在土箱内的前置刀盘装置；所述驱动装置包括电动机、扭矩传感器和固定轴承，电动机和扭矩传感器通过螺杆固定在底座上且电动机和扭矩传感器之间通过联轴器联动，扭矩传感器与安装在底座上的固定轴承通过联轴器连接；所述前置刀盘装置通过力臂固装在土箱内，且力臂轴穿过固定轴承与联轴器和扭矩传感器进行轴接，实现三者的轴接。该模型可对不同样式刀盘的开口率、力臂、刮刀、搅拌棒各部分进行扭矩的测试。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道施工用设备的测试装置，特别涉及一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型。
背景技术
在我国随着城市化的推进和经济的发展，一线城市地铁建造已经趋于饱和状态，未来地铁将会在二、三线城市大量建设。开挖地铁隧道最重要的工具是盾构机，它是地铁工程的核心，根据不同地区土质的不同，盾构机的也不尽相同，主要的是刀盘的的构造形式不同，刀盘是直接和土层接触的部件，将土从土层刮下，然后输送到地面上去。随着盾构机向前推进，隧道也就在形成了，因此刀盘的形式和不同类型的土作为我们主要研究目标。
在现有的盾构机刀盘研究中，基本上所有实验是测整个刀盘的扭矩，从而推导出刀盘扭矩计算公式，并没有更进一步详细计算刀盘扭矩在刀盘上不同构件上所占多少以及当刀盘上构件的变化所引起扭矩变化，例如刀盘开口率，刀盘上刮刀的数量和位置分布变化等等。
发明内容
本实用新型的目的就在于提供一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型，该模型可对不同样式刀盘的开口率、力臂、刮刀、搅拌棒各部分进行扭矩的测试。
为达上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型，其特征在于：包括驱动装置、土箱和设置在土箱内的前置刀盘装置；所述驱动装置包括电动机、扭矩传感器和固定轴承，电动机和扭矩传感器通过螺杆固定在底座上且电动机和扭矩传感器之间通过联轴器联动，扭矩传感器与安装在底座上的固定轴承通过联轴器连接；所述前置刀盘装置通过力臂固装在土箱内，且力臂轴穿过固定轴承与联轴器和扭矩传感器进行轴接，实现三者的轴接。
上述前置刀盘装置包括刀盘、搅拌棒和刮刀，所述刮刀通过螺杆和螺纹孔固定在刀盘上，所述搅拌棒通过螺纹孔固定在刀盘背面。
上述搅拌棒长为40mm。
上述土箱的长、宽、高分别为600*200*650mm，其上部开设用于放置和取出土样的开口。
本实用新型具有如下的优点和积极效果：
1、本实用新型可以简单的换用不同样式的刀盘进行最佳刀盘的设计试验，刀盘上的刮刀位置和数量都可以随意替换。
2、本实用新型所需的材料简单，耗费低，可以测出刀盘不同方向的扭矩且拆卸方便，土箱的土可以轻松装、卸。
3、本实用新型土箱装土方式的灵活度高，采用上部开口放土，中部开箱卸土。这样可以轻松应用到实验中，花费不高，达到的成果显著。
4、本实用新型通过模拟实际施工时盾构机工作对土进行剪切的作用，测定刀盘不同开口率、力臂、刮刀、搅拌棒所占扭矩。
5、本实用新型的前置刀盘通过实际施工刀盘样式模拟设计出同一样式不同开口率的刀盘和不同样式但同一开口率刀盘，例如按照20％、30％、35％、40％d等设计同一样式刀盘和不同样式刀盘，实验时两者进行比较，找到最佳的开口率，减少土层对盾构机刀盘的磨损，延长刀盘的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是搅拌棒的主视图；
图3是图2的侧视图；
图4是刮刀的主视图；
图5是图4的侧视图；
图6是刀盘的示意图，其中图6-1是开孔数为6、开孔率为20％、开孔角度为11.6的刀盘示意图、图6-2是开孔数为6、开孔率为40％、开孔角度为25.0的刀盘示意图、图6-3是开孔数为6、开孔率为60％、开孔角度为38.4的刀盘示意图、图6-4是开孔数为4、开孔率为40％、开孔角度为37.5的刀盘示意图、图6-5是开孔数为8、开孔率为40％、开孔角度为18.7的刀盘示意图。
具体实施方式：
如图所示：一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型,包括驱动装置、土箱和设置在土箱内的前置刀盘装置。所述驱动装置包括电动机1、扭矩传感器7和固定轴承10，电动机1和扭矩传感器7通过螺杆固定在底座8上且电动机和扭矩传感器之间通过联轴器9联动，用于测定刀盘转动时刀盘的扭矩系数。扭矩传感器7与安装在底座上的固定轴承10通过联轴器9连接；所述前置刀盘装置通过力臂4固装在土箱3内，且力臂轴穿过固定轴承6与联轴器9和扭矩传感器7进行轴接，实现三者的轴接。电动机1通电后可以通过扭矩传感器7测出不同的扭矩系数，从而在电脑上记录数据。
上述前置刀盘装置包括刀盘2、搅拌棒6和刮刀5，所述刮刀通过螺杆和螺纹孔固定在刀盘上，所述搅拌棒长为40mm，其通过螺纹孔固定在刀盘背面。
上述土箱的长、宽、高分别为600*200*650mm，它主要用来存储土和刀盘在里面与土作用剪切的容器，土箱上部开设开口，它用于放置和取出土样。
上述力臂4、刮刀5与螺杆长度的直径和规格相同。
本实用新型计算各部位扭矩如下：在实验时分为两类同一开口率不同形式和不同开口率但同一样式的前置刀盘2，在装土之前每一个类型都可以先测定力臂的扭矩，然后安装上前置刀盘2测扭矩减去力臂4的扭矩得到刀盘扭矩，依次类推安装上刮刀5和搅拌棒6后各自的扭矩，装土后也按这种方法测量扭矩，同时使刀盘的前、侧、后可以分别接触土样，保证实验的严谨。
Claims (4)
1.一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型，其特征在于：包括驱动装置、土箱和设置在土箱内的前置刀盘装置；所述驱动装置包括电动机、扭矩传感器和固定轴承，电动机和扭矩传感器通过螺杆固定在底座上且电动机和扭矩传感器之间通过联轴器联动，扭矩传感器与安装在底座上的固定轴承通过联轴器连接；所述前置刀盘装置通过力臂固装在土箱内，且力臂轴穿过固定轴承与联轴器和扭矩传感器进行轴接，实现三者的轴接。
2.根据权利要求1所述的一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型，其特征在于：上述前置刀盘装置包括刀盘、搅拌棒和刮刀，所述刮刀通过螺杆和螺纹孔固定在刀盘上，所述搅拌棒通过螺纹孔固定在刀盘背面。
3.根据权利要求2所述的一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型，其特征在于：上述搅拌棒长为40mm。
4.根据权利要求1所述的一种实验不同样式刀盘的简易盾构机模型，其特征在于：上述土箱的长、宽、高分别为600*200*650mm，其上部开设用于放置和取出土样的开口。
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|---|---|---|---|---|
| CN113446018A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-09-28 | 中铁十五局集团有限公司 | 一种泥水盾构机可折入式空隙可变刀盘及泥水盾构机 |
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| CN113446018B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-12-05 | 中铁十五局集团有限公司 | 一种泥水盾构机可折入式空隙可变刀盘及泥水盾构机 |
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