[发明专利]一种用于盾构刀盘主驱动性能的测试装置

说明书

技术领域

本发明属于盾构掘进机技术领域，特别涉及一种用于盾构刀盘主驱动性能的测试装置。

背景技术

盾构掘进机是在盾壳的保护下，进行地下隧道工程掌子面开挖及衬砌连续作业，并依靠盾壳内布置的千斤顶向前推进。而盾构开挖作业是由安装在前部盾体中的主驱动系统带动支撑掌子面的刀盘进行的。因此，刀盘主驱动系统是盾构掘进机的关键核心部分，是盾构完成挖掘功能的主要工作部件。

目前，由于盾构刀盘直径大、重量大、扭矩大以及掘进地层条件、埋深和参数的变化，使得盾构刀盘主驱动功率波动范围较大，地质适应性较强。因此，对于给定地质条件后设计的盾构，在施工前对盾构刀盘主驱动系统性能进行测试非常必要，它是保证盾构顺利掘进的一项重要措施。

现有的对于盾构刀盘主驱动性能测试主要是通过实验进行。实验测试由于需要建造一个可进行实验的土槽，并配置相应的试验土和大量的传感器，使得整套实验装置的结构复杂，同时成本也就相应增加。

发明内容

本发明目的是在不建造实验土槽的基础上，提供一种用于盾构刀盘主驱动性能的测试装置，以解决在不同工况条件下，大型盾构刀盘主驱动性能的测试。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

用于盾构刀盘主驱动性能的测试装置，包括与盾构刀盘主驱动系统连接的加载盘、固定于盾体上的盘式制动器，所述加载盘的盘面上设有盘形冷却管，盘形冷却管的冷却液输入端和冷却液输出端分别设在加载盘的两侧并位于加载盘的轴线上，盘形冷却管的冷却液输入端和冷却液输出端通过旋转接头与冷却液管连接，所述盘形制动器与加载盘的盘沿相配合。

所述加载盘的前盘面上设有横截面为半圆形的螺旋嵌入槽，螺旋嵌入槽内固定有螺旋盘形冷却管。

所述盘式制动器为若干个以盾体轴线为中心沿圆周均匀固定在盾体上。

所述盘形制动器为4—10个。

所述加载盘的后盘面上通过连接板固接有固定板，加载盘通过固定板与所述盾构刀盘主驱动系统连接。

与现有技术相比，本发明所提供的测试装置具有以下有益效果：

1）通过控制盘形制动器的连续制动实现对刀盘主驱动系统性能的测试，其结构简单；

2）通过控制盘形制动器对加载盘的制动力矩实现对于盾构在不同工况下的性能测试，操作简便；

3）测试装置不需要建造实体土槽，并采用冷却装置实现能量的再利用，减少了测试成本。

下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的外观图。

图3是本发明中加载盘的结构示意图。

图4是本发明中加载盘后盘面的结构示意图。

图中，1—盘式制动器，2—盾体，3—加载盘，4—输入端旋转接头，5—冷却管，6—输出端旋转接头，7—固定板，8—连接板，9—盘沿，10—螺旋嵌入槽。

具体实施方式

如图1至图4所示，用于盾构刀盘主驱动性能的测试装置，包括与盾构刀盘主驱动系统连接的加载盘3、固定于盾体2上的盘式制动器1，所述盘式制动器1为4—10个以盾体2轴线为中心沿圆周均匀固定在盾体2上；所述加载盘3的前盘面上设有横截面为半圆形的螺旋嵌入槽10（参见图3），螺旋嵌入槽10内固定有螺旋盘形冷却管5；盘形冷却管5的冷却液输入端和冷却液输出端分别设在加载盘3的两侧并位于加载盘3的轴线上，盘形冷却管5的冷却液输入端和冷却液输出端分别通过输入端旋转接头4和输出端旋转接头5与冷却液管连接，所述盘式制动器1与加载盘3的盘沿9相配合；所述加载盘3的后盘面上固接有4个沿圆周方向均匀的布置的连接板8，连接板8上固接有固定板7（参见图4），加载盘3通过固定板7与所述盾构刀盘主驱动系统连接。

本发明测试装置对盾构刀盘主驱动性能进行测试时，盾构刀盘主驱动系统通过固定板7和连接板8带动加载盘3转动，然后控制与盾体2固接的盘式制动器1产生连续制动扭矩对加载盘3上的盘沿9进行制动加载，同时，启动冷却系统，冷却液由冷却液管从输入端旋转接头4输入，经置于螺旋嵌入槽10上的冷却管5，最后由输出端旋转接头6输出，带走加载盘3与盘式制动器1摩擦产生的热量。

本发明采用盘式制动器对加载盘进行加载，并在加载盘上设置冷却管，较好地解决了在不同工况条件下，大型盾构刀盘主驱动性能的测试，并使能量得到再利用，适用于大型盾构刀盘主驱动性能的测试。