TBM实验台刀盘柔性约束及姿态测量装置

摘要

本发明公开了一种TBM实验台刀盘柔性约束及姿态测量装置。刀盘外圆柱面由支撑装置支撑，弯曲主梁的前端与刀盘固接，后端与支撑在后支撑箱内的尾支撑装置固接，两对扭矩油缸分别铰接在撑靴油缸缸筒和鞍架上，撑靴油缸推动一对撑靴水平撑紧在后支撑箱内，相对主梁对称分布的拉伸油缸两端分别铰接在两个撑靴和弯曲主梁两侧。支撑装置随刀盘姿态调整等角偏转，消除油缸侧向力和支撑应力集中，模拟围岩沉降，直接测量姿态角和姿态调整方向上的轴向位移；安装在油缸上的位移传感器和压力表实时测量姿态调整时各油缸的力和位移；拉伸油缸避免刀盘在垂直方向上作姿态调整的重力过度侧滑现象；替换后支撑箱的垫圈材质，可模拟测量不同地质条件下的撑靴力。

主权项

一种TBM实验台刀盘柔性约束及姿态测量装置，其特征在于：包括前框架（1）、结构相同的四套支撑装置（2）、刀盘（3）、弯曲主梁（4）、两个拉伸油缸（5）、鞍架（6）、两对扭矩油缸（7）、撑靴油缸（8）、十字销轴（9）、撑靴（10）、后支撑箱（11）、尾支撑装置（12），底板（13）；固定在底板（13）上的方形前框架（1）的内壁上下左右四个方向上分别连接一套支撑装置（2），刀盘（3）外圆柱面分别由四套支撑装置（2）中，有一对支撑油缸（21）铰接支撑的三角支撑架（22）的一面沿四个方向约束在前框架（1）的中心，弯曲主梁（4）的前端与刀盘（3）同轴固接，弯曲主梁（4）的后端与尾支撑装置（12）上部固接，鞍架（6）与弯曲主梁（4）的后端通过弯曲主梁（4）上的导轨（41）滑动连接；鞍架（6）与撑靴油缸（8）的缸筒（81）通过十字销轴（9）连接，相对弯曲主梁（4）对称分布的两对扭矩油缸（7）分别铰接在撑靴油缸缸筒（81）和鞍架（6）上，撑靴油缸缸筒（81）有两个互不相通的油腔，分别推动与各自活塞杆（82）固接的撑靴（10）水平的撑紧在后支撑箱（11）内垫圈（111）的水平内壁上，尾支撑装置（12）的尾靴（121）铰接在尾支撑油缸活塞杆（122）上，在尾支撑油缸活塞杆（122）推动向下顶紧在后支撑箱（11）内垫圈（111）的下内壁上，相对主梁（4）对称分布的拉伸油缸（5）的两端分别铰接在两个撑靴（10）和弯曲主梁（4）两侧。