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申请/专利权人：北京交通大学;中铁十四局集团有限公司

摘要：本发明提供了一种测定盾构刀具在越江海砂层中磨损系数的试验装置和方法。该装置包括：试验台架、试验材料箱、模型刀盘、模型刀具、转速传感器、扭矩传感器、气泵和PLC控制系统；试验台架由四根圆柱形立柱、上顶板、限位活动板、底板、液压驱动马达固定支架和底座组成，试验材料箱内装入模拟越江海砂层的试验材料；模型刀具安装在模型刀盘上，气泵通过输气管连接在试验材料箱上，对试验材料箱进行加压，转速传感器和扭矩传感器分别通过数据线与PLC控制系统相连。本发明可以得到不同石英含量下刀具磨损系数平均值，通过不同石英含量的磨损系数平均值拟合出石英含量与刀具磨损系数的关系，可探究越江海砂层中石英含量对刀具磨损的影响。

主权项：1.一种测定盾构刀具在越江海砂层中磨损系数的试验装置，其特征在于，包括：试验台架、试验材料箱、模型刀盘、模型刀具、转速传感器、扭矩传感器、气泵和PLC控制系统；所述试验台架由四根圆柱形立柱、上顶板、限位活动板、底板、液压驱动马达固定支架和底座组成，其中，四根圆柱形立柱用于固定上顶板、限位活动板和底板；所述试验材料箱固定安装在试验台架的底板上，箱内装入模拟越江海砂层的试验材料；所述模型刀具安装在所述模型刀盘上，气泵通过输气管连接在试验材料箱上，对试验材料箱进行加压，所述转速传感器和所述扭矩传感器分别通过数据线与PLC控制系统相连；所述模型刀盘由中心圆板、刀盘辐条、刀盘环架和可装卸面板组成，其中，中心圆板与刀盘环架通过四根刀盘辐条焊接在一起，四根刀盘辐条成十字形布置，可装卸面板通过螺栓与中心圆板和刀盘环架连接；所述中心圆板背面焊接刀盘连接座，该刀盘连接座与推进中心轴承栓接，正面预留螺栓孔，在该螺栓孔上安装刀座，模型刀具安装于刀座上；所述的刀盘面板能够根据需要同时模拟盾构刀盘上不同位置的刀具，并改变刀间距，所述模型刀具能够根据试验需求改变模型刀具的倒角、刃角、刃宽形状参数及模型刀具的硬度；所述的转速传感器安装在液压驱动马达固定支架侧面，通过转速传感器监测中心轴承的转速与圈数，扭矩传感器安装在液压驱动马达与推进中心轴承之间，监测模型刀盘的扭矩，位移传感器监测模型刀具的推进速度，液压油缸的压力传感器监测模型刀具的推力，转速传感器、扭矩传感器、位移传感器和液压油缸的压力传感器分别通过数据线与数据采集仪相连，数据采集仪通过数据线与数据处理装置相连，所述数据采集仪与数据处理装置均集成在PLC控制系统中。

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