[发明专利]一种隧道地层损失模拟装置

权利要求书

1.一种隧道地层损失模拟装置，其特征在于：包括圆桶、主动轴、手轮、传动机构和筒壁支撑杆，所述圆桶的筒壁两端分别设置有第一侧板和第二侧板，所述主动轴一端固定于所述第一侧板内侧，所述主动轴另一端穿过所述第二侧板与所述手轮连接；所述传动机构和所述筒壁支撑杆设置于所述圆桶内部，所述筒壁支撑杆沿着所述圆桶的筒壁内侧周向设置有多根，每根所述筒壁支撑杆一端与所述第一侧板活动连接，每个所述筒壁支撑杆另一端与所述第二侧板活动连接，每个所述筒壁支撑杆与所述主动轴之间均连接有一组所述传动机构，转动所述主动轴通过所述传动机构能够控制所述筒壁支撑杆径向移动；

所述主动轴包括正旋丝杆段、反旋丝杆段和传动机构固定轴段，所述传动机构固定轴段设置于所述正旋丝杆段和所述反旋丝杆段之间，所述正旋丝杆段上套设有带正旋内螺纹的第一螺母套，所述第一螺母套上套设有第一固定卡盘，所述反旋丝杆段上套设有带反旋内螺纹的第二螺母套，所述第二螺母套上套设有第二固定卡盘，所述传动机构固定轴段上套设有固定承台；所述传动机构包括对称设置于所述固定承台两侧的两个半连杆机构，所述半连杆机构包括第一连接件，马蹄形连接件、第二连接件和第三连接件，所述第一连接件一端与所述马蹄形连接件一端铰接，所述马蹄形连接件另一端与所述固定承台铰接，所述第二连接件一端与所述马蹄形连接件的底部横杆铰接，所述第二连接件的另一端与所述第三连接件一端铰接，所述第三连接件的另一端与所述筒壁支撑杆连接；其中一个所述半连杆机构的第一连接件的另一端与所述第一固定卡盘铰接，另一个所述半连杆机构的所述第一连接件的另一端与所述第二固定卡盘铰接。

2.根据权利要求1所述的隧道地层损失模拟装置，其特征在于：所述筒壁支撑杆设置有四根，每根所述筒壁支撑杆上均套设有三个滚筒，一个所述滚筒设置于所述筒壁支撑杆中部，另外两个所述滚筒分别设置于所述筒壁支撑杆两端，两个所述半连杆机构的所述第三连接件分别与中部的所述滚筒两侧的所述筒壁支撑杆连接。

3.根据权利要求2所述的隧道地层损失模拟装置，其特征在于：所述第一固定卡盘为圆盘形结构，所述第一固定卡盘通过螺栓与所述第一螺母套的卡接端固定连接，所述第一固定卡盘上周向设置有四个带有第一铰接孔的卡盘连接件，每个所述卡盘连接件分别通过所述第一铰接孔与其相对的第一连接件一端铰接；所述第二固定卡盘为与所述第一固定卡盘大小相同的圆盘形结构，所述第二固定卡盘通过螺栓与所述第二螺母套的卡接端固定连接，所述第二固定卡盘在周向上也设置有四个带有所述第一铰接孔的所述卡盘连接件，每个所述卡盘连接件分别通过所述第一铰接孔与其相对的第一连接件一端铰接。

4.根据权利要求3所述的隧道地层损失模拟装置，其特征在于：所述固定承台的两侧端面贯穿设置有承台连接孔，所述承台连接孔的两端分别通过轴承与所述主动轴连接，所述固定承台的侧端面为正方形结构，沿着每个所述固定承台的侧端面的四条边线周向均布有四个铰接槽，所述铰接槽的两端贯穿有第二铰接孔，每个所述马蹄形连接件的一端插接到其相对一个所述铰接槽内通过所述第二铰接孔与所述固定承台铰接。

5.根据权利要求4所述的隧道地层损失模拟装置，其特征在于：所述第一侧板为铝型材侧板，所述第一侧板内侧的中心处设置有主动轴固定槽，所述主动轴一端设置于所述主动轴固定槽内，所述第一侧板内侧外围周向均匀设置有四个椭圆形第一固定槽，四个所述筒壁支撑杆一端分别插接于四个所述第一固定槽内。

6.根据权利要求5所述的隧道地层损失模拟装置，其特征在于：所述第二侧板包括有机玻璃材质的凹形侧板和铝型材凸形侧板，所述凹形侧板的中心处设置有凹槽，所述凹形侧板内侧外围设置有四个椭圆形第二固定槽，所述第二固定槽与四个所述第一固定槽相对设置，四个所述筒壁支撑杆另一端分别插接于四个所述第二固定槽内；所述凸形侧板固定于所述凹槽内，所述凸形侧板中心处设置有主动轴连接孔，所述主动轴另一端贯穿所述主动轴连接孔。

7.根据权利要求6所述的隧道地层损失模拟装置，其特征在于：所述主动轴与所述主动轴固定槽之间通过轴承连接，所述主动轴与所述主动轴连接孔之间也通过轴承连接。