| 主权项 |
一种模拟TBM施工作业真实工况的实验台，包括底板(4)，其特征在于：所述底板(4)上沿实验台的掘进方向固定有加载装置(1)和TBM模型(2)，所述TBM模型(2)的外侧设有支护装置(3)；所述TBM模型(2)包括与支撑推进换步机构(21)连接的刀盘护盾，所述加载装置(1)和刀盘护盾设置在一固定外筒(16)内；所述加载装置(1)包括负载模拟机构，十字滑台机构、加载装置球铰机构、弯矩模拟机构、负载转矩模拟机构、加载装置底座(18)和固定在所述固定外筒(16)的前端的加载装置固定板(17)；所述固定外筒(16)上设有条形通孔，所述条形通孔与实验台的掘进方向一致；所述固定外筒(16)固定在加载装置底座(18)上；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)；所述负载模拟机构的加载轴(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加载装置(1)与TBM模型(2)之间的岩石板(151)，所述岩石板(151)的外缘上设有销钉(152)，所述销钉(152)置于所述条形通孔内；所述刀盘护盾包括刀头前板(25)、刀盘传动组件(22)、护盾支撑组件(23)和刀头后板(24)；所述刀盘传动组件(22)包括与刀盘(228)固定的内齿圈(225)，所述内齿圈(225)由多套结构相同的驱动装置带动，所述驱动装置包括与一伺服电机依次连接的联轴器和与内齿圈(225)啮合的齿轮轴；所述内齿圈(225)的后端设有台阶面，所述刀头前板(25)套在所述台阶面上，所述内齿圈(225)的后端面上固定有齿圈轴向定位板(227)；所述刀头前板(25)与所述内齿圈(225)之间及所述刀头前板(25)与齿圈轴向定位板(227)之间均分别设有耐磨铜片(226)；所述护盾支撑组件(23)包括底护盾(231)、顶护盾(233)和左右对称布置的两个侧护盾(235、236)，所述底护盾(231)的前后两端与刀头前板(25)和刀头后板(24)固定，所述刀头前板(25)和刀头后板(24)之间设有多组螺栓连接件，所述底护盾(231)的底部向前延伸出一岩石板托板，所述底护盾(231)的上面固定有机头架，所述机头架与顶护盾(233)之间、所述机头架与左右对称布置的两个侧护盾(235、236)之间均分别设有护盾油缸，所述护盾油缸两端的连接采用铰接；所述顶护盾(233)的后端面上设有垂直方向的滑道，所述刀头后板(24)的前端面上设有与所述滑道配合的导轨(239)；所述左右对称布置的两个侧护盾(235、236)的下端均分别与所述底护盾(231)铰接；每个护盾油缸的有杆腔(502)内均布置有一截锥螺旋弹簧(501)；所述刀头后板(24)与所述支撑推进换步机构(21)固连；所述支撑推进换步机构(21)包括主梁、鞍架、推进油缸支链、支撑油缸支链，位于主梁同侧的推进油缸支链和支撑油缸支链的活塞杆端均分别铰接有撑靴(211、212)；所述支护装置(3)包括左右对称布置的撑板座(31、32)，两个撑板座(31、32)之间设有多条可调节的拉杆，两个撑板座(31、32)的内侧均分别设有撑靴撑板(33、34)，所述支撑推进换步机构(21)依靠两侧的撑靴(211、212)支撑在所述支护装置(3)的撑靴撑板(33、34)上。 |
