[发明专利]变地压巷道掘进负载实验台

权利要求书

1.一种变地压巷道掘进负载实验台，其特征在于，包括：底板，所述底板上设置有模拟岩壁组件，所述模拟岩壁组件的底部通过支撑机构撑起，所述模拟岩壁组件的一侧设有液压缸推进机构，所述液压缸推进机构包括铰接于立柱上的第一液压缸，所述立柱固定于所述底板，所述第一液压缸的伸出端通过第一球面支撑组件抵持于所述模拟岩壁组件的端面，所述模拟岩壁组件与所述第一球面支撑组件之间设有第一三向力传感器，所述模拟岩壁组件的另一侧设有掘进截割推进机构，所述掘进截割推进机构包括行走组件和截割组件，所述行走组件包括固定于所述底板上的底座，所述底座上设有齿条，所述齿条上方设有齿轮与所述齿条相啮合，所述齿轮被第一电机驱动，所述齿轮的齿轮轴固定在移动座上，通过所述第一电机驱动所述齿轮沿所述齿条移动，带动所述移动座相对所述底座移动，所述截割组件设置于所述移动座上，所述截割组件包括用于截割所述模拟岩壁组件的截割头，所述截割头远离所述模拟岩壁组件的一侧连接于减速机，所述减速机上设有温度传感器，所述减速机的末端连接于第二电机，所述第二电机与所述减速机之间设有扭矩传感器，通过所述第二电机带动所述截割头转动截割，所述截割组件与所述行走组件之间设有举伸液压缸，所述举伸液压缸的一端铰接于所述减速机，另一端铰接于所述移动座，所述支撑机构包括弹簧减震器和橡胶托辊组件，所述橡胶托辊组件包括支撑卡座及套设于所述支撑卡座的橡胶托辊，所述橡胶托辊支撑于所述模拟岩壁组件，所述弹簧减震器的底部固定于所述底板，顶部通过螺栓铰接于所述橡胶托辊的端部，还包括倾斜支撑于所述模拟岩壁组件周壁的支撑组件，所述支撑组件包括固定于所述底板的第一支撑座，一端铰接于所述第一支撑座的第二液压缸，所述第二液压缸的另一端铰接于第二球面支撑组件，所述第二球面支撑组件通过第二三向力传感器连接于第二支撑座，所述第二支撑座支撑于所述模拟岩壁组件的周壁，所述第二球面支撑组件的结构与所述第一支撑组件的结构相同。

2.根据权利要求1所述的变地压巷道掘进负载实验台，其特征在于：所述模拟岩壁组件包括圆柱体实验岩壁和盛装所述实验岩壁的圆筒状金属外壳体，所述实验岩壁由水泥、岩体、煤样、树脂、固化剂与水按特定比例搅拌均匀浇筑凝结于所述金属外壳体内。

3.根据权利要求2所述的变地压巷道掘进负载实验台，其特征在于：所述金属外壳体上方设有吊耳，用于将所述模拟岩壁组件吊装到对应位置。

4.根据权利要求1所述的变地压巷道掘进负载实验台，其特征在于：所述第一球面支撑组件包括连接于所述第一液压缸端部的第一球面支撑件，以及连接于所述第一三向力传感器一端的第一球面支撑座，所述第一三向力传感器的另一端连接于所述模拟岩壁组件的端面，所述第一球面支撑件设置于所述第一球面支撑座内。

5.根据权利要求1所述的变地压巷道掘进负载实验台，其特征在于：所述支撑组件设有两个，分别位于所述模拟岩壁组件径向的两侧，相对于所述模拟岩壁组件的轴线对称布置。

6.根据权利要求1所述的变地压巷道掘进负载实验台，其特征在于：所述第一三向力传感器、所述第二三向力传感器、所述温度传感器及所述扭矩传感器均连接于控制系统，所述控制系统还连接于所述第一液压缸、所述第二液压缸、所述第一电机、所述第二电机及所述举伸液压缸，所述控制系统用于接收所述第一三向力传感器、所述第二三向力传感器、所述温度传感器及所述扭矩传感器采集的力、温度、扭矩数据，并控制所述第一液压缸、所述第二液压缸、所述第一电机、所述第二电机及所述举伸液压缸的执行。

7.根据权利要求1所述的变地压巷道掘进负载实验台，其特征在于：所述第一电机通过二级减速器连接于所述齿轮轴，所述齿轮与所述齿轮轴通过平键连接，所述齿轮轴与所述二级减速器之间通过万向节连接。

8.根据权利要求1所述的变地压巷道掘进负载实验台，其特征在于：所述第二电机远离所述减速机的一端连接于第三支撑座，所述第三支撑座的底部固定于所述移动座，顶部与所述第二电机相铰接，当所述举伸液压缸举伸时，所述减速机被抬起绕所述第二电机的铰接部位转动，以带动所述截割头俯仰截割。