盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺，包括：刀盤噴口裝置、攪拌裝置、泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)、水系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收集箱、外接口集成板、底座；其中，刀盤噴口裝置包括攪拌容器、刀盤噴口、土壓傳感器、隔膜式壓力表、玻璃視鏡和攪拌棒；攪拌裝置包括減速器、主軸、軸承、軸端密封、攪拌葉片和攪拌棒；本實(shí)用新型專利技術(shù)集成了盾構(gòu)機(jī)的各個流體系統(tǒng)，可模擬其不同工況下的工作狀態(tài)，測試系統(tǒng)整體及所屬元器件的性能參數(shù)，同時也可以輸出多種流體介質(zhì)，為盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和使用提供了試驗(yàn)研究平臺。

Multipurpose fluid test bed for shield machine

The utility model discloses a fluid multifunctional test bench, a shield machine comprises a cutter nozzle device, stirring device, foam system, bentonite system, water system, oil system, air system, monitoring system, collecting box, the external interface board, integrated base; among them, the cutter device comprises a mixing nozzle container, cutter nozzle, pressure sensor, diaphragm pressure gauge, glass mirrors and a stirring rod; stirring device comprises a reducer, shaft, bearings, shaft seal, mixing blades and bars; the utility model integrates various shield machine flow system, which can simulate the different working state the whole test system and the components of the performance parameters, but also can output a variety of media, provide a test platform for the research of design, manufacture and use of shield machine.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺
本技術(shù)涉及隧道施工設(shè)備的
，具體涉及一種盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺。
技術(shù)介紹
隨著我國城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，盾構(gòu)技術(shù)迅速普及，而目前在盾構(gòu)機(jī)流體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中各流體系統(tǒng)的性能、各元器件的性能和參數(shù)主要靠經(jīng)驗(yàn)借鑒或者現(xiàn)場測試，國內(nèi)尚沒有專門對盾構(gòu)機(jī)流體系統(tǒng)進(jìn)行測試的設(shè)備。為了縮短設(shè)計(jì)周期，加快新產(chǎn)品的研發(fā)速度，使盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)科學(xué)合理，以提高現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)水平，設(shè)計(jì)一套安全、環(huán)保、便捷、易于擴(kuò)展、適應(yīng)性強(qiáng)的盾構(gòu)機(jī)流體多動能試驗(yàn)平臺是需要解決的重要問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對上述
技術(shù)介紹
的不足，本技術(shù)提供了一種盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺，以解決現(xiàn)有技術(shù)的適應(yīng)性差，集成度低，檢測精確度差的技術(shù)問題。本技術(shù)的技術(shù)方案是：一種盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺，包括刀盤噴口裝置、攪拌裝置、泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)、水系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收集箱、外接口集成板和底座；水系統(tǒng)通過管路分別與泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)、刀盤噴口裝置、收集箱以及外接口集成板相連接，空氣系統(tǒng)通過集成板接口與泡沫系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)和刀盤噴口裝置相連接，油脂系統(tǒng)與外接口集成板相連接，膨潤土系統(tǒng)分別與刀盤噴口裝置、收集箱、外接口集成板相連接，泡沫系統(tǒng)與刀盤噴口裝置、收集箱、外接口集成板相連接；其中，所述刀盤噴口裝置包括攪拌容器、刀盤噴口、土壓傳感器、隔膜式壓力表、玻璃視鏡、被動攪拌棒和固定架，攪拌容器安裝在固定架上，攪拌容器的外端面上設(shè)有刀盤噴口、土壓傳感器和膈膜式壓力表，玻璃視鏡安裝在攪拌容器的外側(cè)面上，在所述攪拌容器的內(nèi)部端面上設(shè)有被動攪拌棒；所述攪拌裝置包括變頻電機(jī)Ⅰ、減速器Ⅰ、主軸、聯(lián)軸器、攪拌葉片和攪拌棒，減速器Ⅰ安裝在固定架上，變頻電機(jī)Ⅰ的輸出軸與減速器Ⅰ的輸入軸相連接，減速器Ⅰ的輸出軸通過聯(lián)軸器與主軸的輸入端相連接，主軸輸出端水平設(shè)置于攪拌容器內(nèi)部，主軸的輸出端設(shè)有攪拌葉片，攪拌葉片遠(yuǎn)離主軸的一端設(shè)有攪拌棒；所述泡沫系統(tǒng)包括泡沫原液泵、泡沫混合泵、泡沫原液箱、泡沫混合液箱和泡沫發(fā)生器，泡沫原液泵的入口與泡沫原液箱底部相連接，泡沫原液泵的出口與泡沫混合液箱相連接，泡沫混合泵的入口與泡沫混合液箱底部相連接，泡沫混合泵出口與泡沫發(fā)生器相連接，泡沫發(fā)生器與外接口集成板上的泡沫輸出口相連接。所述膨潤土系統(tǒng)包括擠壓泵和膨潤土攪拌箱，擠壓泵的入口通過管道與膨潤土攪拌箱相連接，擠壓泵的出口分別與外接口集成板上的膨潤土輸出口、收集箱相連接；所述油脂系統(tǒng)包括HBW油脂泵、盾尾油脂泵和Ep2油脂泵，HBW油脂泵的入口、盾尾油脂泵的入口和Ep2油脂泵的入口均設(shè)置有輸入接口，HBW油脂泵的出口與外接口集成板上的HBW油脂輸出口相連接、盾尾油脂泵的出口與外接口集成板上盾尾油脂輸出口相連接，Ep2油脂泵的出口與外接口集成板上Ep2油脂輸出口相連接；所述監(jiān)控系統(tǒng)包括控制箱、工控機(jī)和PLC，工控機(jī)設(shè)置在控制箱面板上，PLC設(shè)置在控制箱內(nèi)部，工控機(jī)和PLC之間通過電纜相連接，PLC與液位開關(guān)相連接。所述膨潤土攪拌箱與泡沫混合液箱結(jié)構(gòu)相同，在箱體上設(shè)有變頻電機(jī)Ⅱ和減速器Ⅱ，變頻電機(jī)Ⅱ輸出軸水平設(shè)置并與減速器Ⅱ輸入軸相相連接，減速器Ⅱ輸出軸豎直設(shè)置并與位于箱體內(nèi)的攪拌軸的一端相連接，攪拌軸的另一端通過軸座與箱體相連接，攪拌軸通過軸套與葉片軸相連接，葉片軸上設(shè)有葉片。所述泡沫發(fā)生器由三個并聯(lián)的泡沫發(fā)生單元、泡沫視鏡構(gòu)成，泡沫視鏡的一端與泡沫發(fā)生單元相連接，泡沫視鏡的另一端與手動球閥相連接，手動球閥與泡沫視鏡之間設(shè)有壓力傳感器。所述泡沫發(fā)生單元包括入口座、連接體、噴嘴、前擋圈、腔體、后擋圈和出口座，腔體的一端與連接體相連接、另一端與出口座相連接，連接體的另一端與入口座相連接，噴嘴套設(shè)在入口座的內(nèi)部，腔體內(nèi)填充有玻璃微珠，腔體與連接體之間設(shè)有前擋圈和O型圈，腔體與出口座之間設(shè)有后擋圈和O型圈，入口座與連接體之間設(shè)有O型圈。所述刀盤噴口裝置設(shè)有兩個刀盤噴口和兩個玻璃視鏡，兩個刀盤噴口分別位于主軸的兩側(cè)，一個玻璃視鏡水平設(shè)置于攪拌容器的外側(cè)面上，另外一個玻璃視鏡與水平設(shè)置的玻璃視鏡之間的夾角為100°~140°。所述主軸與攪拌容器之間采用迷宮式機(jī)械密封+Y型密封+O型圈組合式主軸密封方式。所述所述清水箱、泡沫原液箱、泡沫混合液箱、膨潤土攪拌箱和收集箱均安裝有液位開關(guān)。所述管道中設(shè)有手動球閥、手動截止閥、絲扣式止回閥和電動調(diào)節(jié)閥。本技術(shù)將盾構(gòu)機(jī)的各個流體系統(tǒng)進(jìn)行高度集成，可模擬不同工況下各個系統(tǒng)的工作狀態(tài)及所屬元器件的性能參數(shù)，模擬刀盤攪拌與渣土改良實(shí)驗(yàn)，測試刀盤噴口橡膠板性能，同時也可以輸出多種流體介質(zhì)，本技術(shù)所有元器件均可更換，可實(shí)現(xiàn)對不同形式的傳感器、泵以及閥門等流體元器件的可靠性驗(yàn)證以及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)零部件的國產(chǎn)化提供數(shù)據(jù)支持。附圖說明圖1為盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺原理圖。圖2為盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺總裝圖。圖3為刀盤噴口及攪拌裝置剖視圖。圖4為刀盤噴口及攪拌裝置主視圖。圖5為刀盤噴口及攪拌裝置左視圖。圖6為膨潤土攪拌箱結(jié)構(gòu)圖。圖7為泡沫發(fā)生單元剖視圖。圖8為泡沫發(fā)生單元右視圖。其中各標(biāo)號對應(yīng)部件為：1-HBW油脂泵；2-盾尾油脂泵；3-EP2油脂泵；4-膨潤土攪拌箱；401-減速器Ⅱ；402-變頻電機(jī)Ⅱ；403-葉片；404-攪拌軸；405-葉片軸；406-軸套；407-軸座；408-箱體；5-擠壓泵；6-清水箱；7-水泵8-泡沫原液箱；9-泡沫原液泵；10-泡沫混合液箱；11-泡沫混合液泵；12-絲扣式止回閥；13-流量傳感器；14-電動調(diào)節(jié)閥；15-泡沫發(fā)生器；151-泡沫發(fā)生單元；1511-入口座；1512-連接體；1513-噴嘴；1514-前擋圈；1515-腔體；1516-玻璃微珠；1517-后擋圈；1518-出口座；1519-O型圈；152-泡沫視鏡；16-壓力傳感器；17-手動球閥18-手動截止閥19-刀盤噴口裝置；191-玻璃視鏡；192-被動攪拌棒；193-刀盤噴口；194-攪拌容器；195-土壓傳感器；196-隔膜式壓力表；20-攪拌裝置；201-減速器Ⅰ；202-聯(lián)軸器；203-主軸；204-攪拌棒；205-攪拌葉片；206-變頻電機(jī)Ⅰ；21-收集箱；211-物料開關(guān)；22-外接口集成板；221-泡沫輸出口；222-清水輸出口；223-膨潤土輸出口；224-空氣輸入口；225-盾尾油脂輸出口；226-HBW油脂輸出口；227-EP2油脂輸出口；23-減壓閥；24-控制箱；25-底座；26-固定架。具體實(shí)施方式實(shí)施例：如圖1-8所示，本技術(shù)提供了一種盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺，用于模擬盾構(gòu)機(jī)的各個流體系統(tǒng)不同工況下的工作狀態(tài)，測試系統(tǒng)整體及所屬元器件的性能參數(shù)，輸出多種流體介質(zhì)，模擬刀盤攪拌與渣土改良實(shí)驗(yàn)，包括：刀盤噴口裝置19、攪拌裝置20、泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)、水系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收集箱21、外接口集成板22、底座25、管道和電纜。其中，水系統(tǒng)通過管路接入泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)、刀盤噴口裝置19、收集箱21以及外接口集成板22；空氣系統(tǒng)從集成板22接口接入泡沫系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)與刀盤噴口裝置19；油脂系統(tǒng)與外接口集成板22相連；膨潤土系統(tǒng)分別接入刀盤噴口裝置19、收集箱21與外本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺，其特征在于：包括刀盤噴口裝置（19）、攪拌裝置（20）、泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)、水系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收集箱（21）、外接口集成板（22）和底座（25）；水系統(tǒng)通過管路分別與泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)、刀盤噴口裝置（19）、收集箱（21）以及外接口集成板（22）相連接，空氣系統(tǒng)通過集成板（22）接口與泡沫系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)和刀盤噴口裝置（19）相連接，油脂系統(tǒng)與外接口集成板（22）相連接，膨潤土系統(tǒng)分別與刀盤噴口裝置（19）、收集箱（21）、外接口集成板（22）相連接，泡沫系統(tǒng)與刀盤噴口裝置（19）、收集箱（21）、外接口集成板（22）相連接；其中，所述刀盤噴口裝置（19）包括攪拌容器（194）、刀盤噴口（193）、土壓傳感器（195）、隔膜式壓力表（196）、玻璃視鏡（191）、被動攪拌棒（192）和固定架（26），攪拌容器（194）安裝在固定架（26）上，攪拌容器（194）的外端面上設(shè)有刀盤噴口（193）、土壓傳感器（195）和膈膜式壓力表（196），玻璃視鏡（191）安裝在攪拌容器（194）的外側(cè)面上，在所述攪拌容器（194）的內(nèi)部端面上設(shè)有被動攪拌棒（192）；所述攪拌裝置（20）包括變頻電機(jī)Ⅰ（206）、減速器Ⅰ（201）、主軸（203）、聯(lián)軸器（202）、攪拌葉片（205）和攪拌棒（204），減速器Ⅰ（201）安裝在固定架（26）上，變頻電機(jī)Ⅰ（206）的輸出軸與減速器Ⅰ（201）的輸入軸相連接，減速器Ⅰ（201）的輸出軸通過聯(lián)軸器（202）與主軸（203）的輸入端相連接，主軸（203）輸出端水平設(shè)置于攪拌容器（194）內(nèi)部，主軸（203）的輸出端設(shè)有攪拌葉片（205），攪拌葉片（205）遠(yuǎn)離主軸（203）的一端設(shè)有攪拌棒（204）；所述泡沫系統(tǒng)包括泡沫原液泵（9）、泡沫混合泵（11）、泡沫原液箱（8）、泡沫混合液箱（10）和泡沫發(fā)生器（15），泡沫原液泵（9）的入口與泡沫原液箱（8）底部相連接，泡沫原液泵（9）的出口與泡沫混合液箱（10）相連接，泡沫混合泵（11）的入口與泡沫混合液箱（10）底部相連接，泡沫混合泵（11）出口與泡沫發(fā)生器（15）相連接，泡沫發(fā)生器（15）與外接口集成板（22）上的泡沫輸出口（221）相連接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺，其特征在于：包括刀盤噴口裝置（19）、攪拌裝置（20）、泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)、水系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收集箱（21）、外接口集成板（22）和底座（25）；水系統(tǒng)通過管路分別與泡沫系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)、刀盤噴口裝置（19）、收集箱（21）以及外接口集成板（22）相連接，空氣系統(tǒng)通過集成板（22）接口與泡沫系統(tǒng)、油脂系統(tǒng)和刀盤噴口裝置（19）相連接，油脂系統(tǒng)與外接口集成板（22）相連接，膨潤土系統(tǒng)分別與刀盤噴口裝置（19）、收集箱（21）、外接口集成板（22）相連接，泡沫系統(tǒng)與刀盤噴口裝置（19）、收集箱（21）、外接口集成板（22）相連接；其中，所述刀盤噴口裝置（19）包括攪拌容器（194）、刀盤噴口（193）、土壓傳感器（195）、隔膜式壓力表（196）、玻璃視鏡（191）、被動攪拌棒（192）和固定架（26），攪拌容器（194）安裝在固定架（26）上，攪拌容器（194）的外端面上設(shè)有刀盤噴口（193）、土壓傳感器（195）和膈膜式壓力表（196），玻璃視鏡（191）安裝在攪拌容器（194）的外側(cè)面上，在所述攪拌容器（194）的內(nèi)部端面上設(shè)有被動攪拌棒（192）；所述攪拌裝置（20）包括變頻電機(jī)Ⅰ（206）、減速器Ⅰ（201）、主軸（203）、聯(lián)軸器（202）、攪拌葉片（205）和攪拌棒（204），減速器Ⅰ（201）安裝在固定架（26）上，變頻電機(jī)Ⅰ（206）的輸出軸與減速器Ⅰ（201）的輸入軸相連接，減速器Ⅰ（201）的輸出軸通過聯(lián)軸器（202）與主軸（203）的輸入端相連接，主軸（203）輸出端水平設(shè)置于攪拌容器（194）內(nèi)部，主軸（203）的輸出端設(shè)有攪拌葉片（205），攪拌葉片（205）遠(yuǎn)離主軸（203）的一端設(shè)有攪拌棒（204）；所述泡沫系統(tǒng)包括泡沫原液泵（9）、泡沫混合泵（11）、泡沫原液箱（8）、泡沫混合液箱（10）和泡沫發(fā)生器（15），泡沫原液泵（9）的入口與泡沫原液箱（8）底部相連接，泡沫原液泵（9）的出口與泡沫混合液箱（10）相連接，泡沫混合泵（11）的入口與泡沫混合液箱（10）底部相連接，泡沫混合泵（11）出口與泡沫發(fā)生器（15）相連接，泡沫發(fā)生器（15）與外接口集成板（22）上的泡沫輸出口（221）相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)用流體多功能試驗(yàn)臺，其特征在于：所述膨潤土系統(tǒng)包括擠壓泵（5）和膨潤土攪拌箱（4），擠壓泵（5）的入口通過管道與膨潤土攪拌箱（5）相連接，擠壓泵（5）的出口分別與外接口集成板（22）上的膨潤土輸出口（223）、收集箱（21）相連接；所述油脂系統(tǒng)包括HBW油脂泵（1）、盾尾油脂泵（2）和Ep2油脂泵（3），HBW油脂泵（1）的入口、盾尾油脂泵（2）的入口和Ep2油脂泵（3）的入口均設(shè)置有輸入接口，HBW油脂泵（1）的出口與外接口集成板（22）上的HBW油脂輸出口（226）相連接、盾尾油脂泵（2）的出口與外接口集成板（22）上盾尾油脂輸出口（225）相連接，Ep2油脂泵（3）的出口與外接口集成板（22）上E...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龔?fù)⒚?/a>，楊愛軍，李莉，楊興亞，鄭霄峰，諶文濤，
申請(專利權(quán))人：中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司，
類型：新型
國別省市：河南,41