专利汇可以提供一种TBM掘进过程模拟测试系统及测试方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种TBM掘进过程模拟测试系统及测试方法,测试系统主要由 数据采集 处理装置、模拟掘进装置、动 力 装置和数字 传感器 四部分组成。数据采集处理装置包括可编程逻辑 控制器 、电源模 块 、无线数据传输模块,可编程逻辑控制器输入端有位移监测模块、液压监测模块、转速监测模块、 电流 监测模块以及 扭矩 监测模块,输出端有显示器、数据储存器、 USB闪存盘 ;模拟掘进装置包括固定底座、 支架 、磨盘、掘进 推杆 、微型刀盘。本发明通过模拟和监测微型刀盘在各种类别、 质量 级别、性质的岩体中的掘进状态,可以用于快速预测深长隧道工程TBM掘进过程中的推进压力、推进扭矩、推进功率以及掘进速度,以指导隧道施工方法选择、施工进度安排和成本估算。,下面是一种TBM掘进过程模拟测试系统及测试方法专利的具体信息内容。
1.一种TBM掘进过程模拟测试系统,其特征在于,包括数据采集处理装置、模拟掘进装置、动力装置和数字传感器,所述数据采集处理装置包括可编程逻辑控制器、电源模块、无线数据传输模块,所述模拟掘进装置包括固定底座(12)、支架(13)、压力磨盘(5)、推进钻杆(6)和微型刀盘(7),压力磨盘(5)固定于支架(13)上部并握紧推进钻杆(6),推进微型刀盘(7)前进,支架(13)靠近岩体部位由固定底座(12)进行位移约束,所述数字传感器安装于所述模拟掘进装置的传力部位,精确测量装置的压力、位移、转速、电流以及扭矩信息。
2.根据权利要求1所述的一种TBM掘进过程模拟测试系统,其特征在于所述动力装置包括油泵(1),通过油泵(1)持续供给压力液体,通过推进油压管道(2)、后退油压管道(3)以及扭转油压管道(4)使压力磨盘(5)产生向下推进力、向上拉拔力和扭转力,并传输到推进钻杆(6),促进微型刀盘(7)向岩体内部挤压破岩。
3.根据权利要求1所述的一种TBM掘进过程模拟测试系统,其特征在于所述动力装置还包括转动马达(8)、扭转传动器(9)和调节压力控制器(10),所述转动马达(8)和扭转传动器(9使推进钻杆(6)稳定速率转动,所述调节压力控制器(10)可选择不同挡位来选择推进力,并由油压显示器(11)确定所给压力。
4.根据权利要求1所述的一种TBM掘进过程模拟测试系统,其特征在于所述数字传感器包括位移传感器(14)、转速传感器(15)、推进和后退压力传感器(16)、电流传感器(17)和扭矩液压传感器(18),通过位移传感器(14)测定压力磨盘(5)的上下位置移动量,通过转速传感器(15)测定推进钻杆(6)的转动速度,通过推进和后退压力传感器(16)测定微型刀盘(7)向下的推力,通过电流传感器(17)测定油泵(1)和转动马达(8)的总供给电流),通过扭矩液压传感器(18)和扭矩仪(19)测定推进钻杆(6)的扭矩。
5.根据权利要求1所述的一种TBM掘进过程模拟测试系统,其特征在于所述可编程逻辑控制器包括位移模块(20)、转速模块(21)、液压模块A(22)、电流模块(23)、液压模块B(24)以及扭矩模块(25)。
6.根据权利要求1所述的TBM掘进过程模拟测试系统,其特征在于,所述数字传感器通过数据传输端口(31)与可编程逻辑控制器位移模块(20)连接,通过电源接入口(32)和电源开关(34)控制工作状态,配有24v电源(35)和5v电源(36),且数据接口细分为位移器数据接口(37)、转速器数据接口(38)、前进液压器数据接口(39)、电流器数据接口(40)、扭矩液压器数据接口(41)、扭矩仪数据接口(42)。
7.一种根据权利要求1-6任一所述的一种TBM掘进过程模拟测试系统的测试方法,其特征在于,包括以下操作步骤:
步骤1:将模拟掘进装置固定于待测岩体表面,通过调节固定底盘(12)和支架(13)使设备不能发生上下、左右和前后位移以及扭转,保持微型刀盘(7)与岩面垂直;
步骤2:把传感器由数据传输端口(31)与可编程逻辑控制器位移模块(20)连接,通过电源接入口(32)和电源开关(34)控制工作状体,配置传感器接口;
步骤3:调节压力控制器(10)转动马达(8),通过推进钻杆(6)设置固定的向下推进压力以及转动速度;
步骤4:通过压力磨盘(5)和扭转传动器(9)带动微型刀盘(7)向下掘进岩体;
步骤5:布设位移传感器(14)监测微型刀盘(7)上下移动量,布设转速传感器(15)监测微型刀盘(7)转速,布设压力传感器(16)监测微型刀盘(7)推进压力,布设电流传感器(17)监测消耗功率,布设扭矩仪(19)监测微型刀盘(7)转速扭矩,安装并开启数据采集处理装置;
步骤6:掘进时间固定后,测量掘进深度,记录掘进过程中可编程逻辑控制器位移模块(20)、转速模块(21)、液压模块A(22)、电流模块(23)、液压模块B(24)以及扭矩模块(25)的相应数据,并通过显示器(27)实时显示。
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