[发明专利]一种高压水射流与滚刀复合的模拟实验平台

说明书

本发明公开了一种高压水射流与滚刀复合的模拟实验平台，包括底板，所述底板的上端固定连接有多个支撑块，所述支撑块的上端固定连接有支撑板，所述支撑板的上端固定连接有模拟测试筒；所述支撑板上设置有间隙旋转机构，所述间隙旋转机构的输出端连接有支架，所述支架上安装有伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构具备两个输出端，其中一个输出端连接有水射流与滚刀安装板，另外一个输出端连接有支撑杆，所述支撑杆远离伸缩驱动机构的一端转动连接有基板，所述基板远离支撑杆的一端设置有模拟压板。本发明突出的特点在于，便于在水射流与滚刀安装板上安装高压水射流设别及传统滚刀设备，并采用高压水射流技术进行切割，用于给盾构机提供一种模拟平台。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，尤其涉及一种高压水射流与滚刀复合的模拟实验平台。

背景技术

盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。

以前的盾构机遇到前方地下岩层中出现较多不规则硬岩的时候，对盾构机刀盘磨损较大，需要预先切割，但是现有技术中缺少用于盾构机预先切割的实验平台。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种高压水射流与滚刀复合的模拟实验平台。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高压水射流与滚刀复合的模拟实验平台，包括底板，所述底板的上端固定连接有多个支撑块，所述支撑块的上端固定连接有支撑板，所述支撑板的上端固定连接有模拟测试筒；

所述支撑板上设置有间隙旋转机构，所述间隙旋转机构的输出端连接有支架，所述支架上安装有伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构具备两个输出端，其中一个输出端连接有水射流与滚刀安装板，另外一个输出端连接有支撑杆，所述支撑杆远离伸缩驱动机构的一端转动连接有基板，所述基板远离支撑杆的一端设置有模拟压板；

所述支撑杆上安装有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构具备一个输出端，所述旋转驱动机构的输出端与基板连接；

所述支撑杆上转动连接有第一轴承套，所述第一轴承套的外表面转动连接有至少一根连杆，所述连杆远离第一轴承套的一端转动连接有用于固定模拟压板的固定件。

可选地，所述间隙旋转机构由第一电机、主动拨盘、从动槽轮和转轴构成，所述第一电机安装在支撑板上，所述主动拨盘与第一电机的输出轴键连接，所述主动拨盘与从动槽轮啮合，所述从动槽轮与转轴键连接，所述转轴的一端转动连接在支撑板上，所述转轴的另一端与支架转动连接。

可选地，所述从动槽轮采用四槽槽轮，所述转轴通过深沟球轴承转动连接在支撑板上。

可选地，所述伸缩驱动机构由第二电机、蜗杆、蜗轮、轴承座、丝杆、螺母和轴承构成，所述第二电机安装在支架上，所述第二电机的输出轴与蜗杆固定连接，所述蜗杆远离第二电机的一端套设有轴承座，所述轴承座安装在支架上，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮与螺母过盈配合，所述螺母的外表面过盈配合有轴承，所述轴承固定连接在支架上，所述螺母与丝杆螺纹连接，所述丝杆两端分别对应伸缩驱动机构的两个输出端，所述丝杆的一端与水射流与滚刀安装板固定连接，所述丝杆的另一端与支撑杆固定连接。

可选地，所述旋转驱动机构由底座、第三电机、第二轴承套、第一齿轮和第二齿轮构成，所述底座与支撑杆固定连接，所述第三电机安装在底座上，所述第三电机的输出轴与第一齿轮键连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第二轴承套的外表面键连接，所述第二轴承套与支撑杆转动连接，所述第二轴承套的外表面与基板固定连接。