• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本实用新型提供了一种中心回转接头试验设备，该中心回转接头试验设备包括：架体、模拟刀盘、驱动机构、法兰盘和泵组，所述驱动机构安装于所述架体，所述驱动机构与所述模拟刀盘连接，用于驱动所述模拟刀盘旋转；所述法兰盘连接于所述模拟刀盘的背面，所述法兰盘的背面连接有连接块，所述连接块设有连接部，所述中心回转接头能够连接于所述连接部，所述连接块被构造成使所述中心回转接头的轴线与所述模拟刀盘的轴线共线；所述泵组与所述中心回转接头的水路入口连接。通过本实用新型，缓解了难以对高压水TBM的中心回转接头的性能进行准确测试的技术问题。
    公开号:CN214334221U
    申请号:CN202120701154.9U
    申请日:2021-04-07
    公开日:2021-10-01
    发明作者:贺开伟；宁向可；于庆增；张啸；鲁义强；张天增
    申请人:China Railway Engineering Equipment Group Co Ltd CREG；
    IPC主号:G01M13-00
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及隧道掘进装置的技术领域，尤其涉及一种中心回转接头试验设备。
    [n0002] 常规TBM施工和盾构施工，均需要使用中心回转接头，中心回转接头通常安装于刀盘的背部，中心回转接头的作用就是将处于静止状态的泵组和旋转的刀盘连接起来。常规TBM中，中心回转接头将冷却水输送到刀盘前部；盾构施工中，中心回转接头将泡沫、膨润土等地质改良剂输送到刀盘前部。常规TBM施工和盾构施工中的中心回转接头要求的承压能力通常在20Mpa以内。中心回转接头是常规TBM施工和盾构施工中的一个关键部件，其承压能力、寿命最终影响掘进施工的效率。
    [n0003] 高压水TBM破岩也需要使用中心回转接头，需要将高压水和磨料结合后通过中心回转接头，高压水TBM的中心回转接头要求的承压能力超过100Mpa，在高的压力下，对中心回转接头的结构和密封寿命提出更高要求。目前，存在难以对高压水TBM的中心回转接头的性能进行准确测试的技术问题。
    [n0004] 本实用新型的目的是提供一种中心回转接头试验设备，以缓解难以对高压水TBM的中心回转接头的性能进行准确测试的技术问题。
    [n0005] 本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：
    [n0006] 本实用新型提供一种中心回转接头试验设备，包括：架体、模拟刀盘、驱动机构、法兰盘和泵组，所述驱动机构安装于所述架体，所述驱动机构与所述模拟刀盘连接，用于驱动所述模拟刀盘旋转；
    [n0007] 所述法兰盘连接于所述模拟刀盘的背面，所述法兰盘的背面连接有连接块，所述连接块设有连接部，所述中心回转接头能够连接于所述连接部，所述连接块被构造成使所述中心回转接头的轴线与所述模拟刀盘的轴线共线；所述泵组与所述中心回转接头的水路入口连接。
    [n0008] 在优选的实施方式中，所述试验设备包括固接于所述法兰盘的背面的安装块，所述连接块通过螺栓固接于所述安装块的背面。
    [n0009] 在优选的实施方式中，所述连接部包括设置于所述连接部的背面的装载用螺纹孔。
    [n0010] 在优选的实施方式中，所述驱动机构包括驱动电机、第一齿圈和第二齿圈，所述第二齿圈与所述第一齿圈啮合，所述法兰盘与所述第一齿圈固接且所述模拟刀盘的轴线与所述第一齿圈的轴线共线，所述驱动电机与所述第二齿圈连接，以通过所述第一齿圈和所述第二齿圈带动所述法兰盘和模拟刀盘旋转。
    [n0011] 在优选的实施方式中，所述驱动机构包括多个所述驱动电机和多个所述第二齿圈，多个所述第二齿圈绕所述第一齿圈的轴线圆周分布，所述驱动电机与所述第二齿圈一一对应地连接。
    [n0012] 在优选的实施方式中，所述第二齿圈的外径小于所述第一齿圈的外径，所述第二齿圈设于所述第一齿圈的外侧。
    [n0013] 在优选的实施方式中，所述驱动电机与所述第二齿圈之间通过减速机连接。
    [n0014] 在优选的实施方式中，所述模拟刀盘包括刀盘盘体和安装于所述刀盘盘体的水喷头，所述水喷头与所述中心回转接头相连通。
    [n0015] 在优选的实施方式中，所述刀盘盘体的正面设有刀座和安装于所述刀座的滚刀。
    [n0016] 在优选的实施方式中，所述泵组连接有用于与所述中心回转接头的水路入口连接的溢流阀。
    [n0017] 本实用新型的特点及优点是：
    [n0018] 将待测试的中心回转接头安装到连接部上。开始测试时，驱动机构驱动法兰盘旋转，带动模拟刀盘一起旋转，并通过连接块带动中心回转接头一起旋转，中心旋转接头与模拟刀盘保持同步旋转。泵组向中心回转接头的水路入口输入高压液流，高压液流通过中心回转接头进行输送，这样，可以对中心回转接头与刀盘协作工作、以及中心回转接头向外输送高压液流的工况进行比较准确地模拟，从而保障了对高压水TBM的中心回转接头的性能进行测试的准确性。
    [n0019] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
    [n0020] 图1为本实用新型提供的中心回转接头试验设备的示意图；
    [n0021] 图2为图1中的A-A向的示意图；
    [n0022] 图3为图1所示的中心回转接头试验设备中的法兰盘、模拟刀盘与中心回转接头的连接示意图；
    [n0023] 图4为图1所示的中心回转接头试验设备中的模拟刀盘的正面的示意图。
    [n0024] 附图标号说明：
    [n0025] 30、架体；16、泵组；
    [n0026] 10、模拟刀盘；8、刀盘盘体；11、水喷头；13、滚刀；12、刀座；15、高压管路；
    [n0027] 21、法兰盘；211、法兰盘的背面；7、支撑梁；
    [n0028] 23、连接块；24、连接部；241、装载用螺纹孔；
    [n0029] 20、安装块；22、螺栓；
    [n0030] 40、驱动机构；1、驱动电机；5、第一齿圈；4、第二齿圈；3、减速机；2、联轴器；
    [n0031] 6、中心回转接头；9、水路入口。
    [n0032] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
    [n0033] 本实用新型提供了一种中心回转接头试验设备，如图1和图2所示，该中心回转接头试验设备包括：架体30、模拟刀盘10、驱动机构40、法兰盘21和泵组16，驱动机构40安装于架体30，驱动机构40与模拟刀盘10连接，用于驱动模拟刀盘10旋转；法兰盘21连接于模拟刀盘10的背面，法兰盘的背面211连接有连接块23，连接块23设有连接部24，中心回转接头6能够连接于连接部24，连接块23被构造成使中心回转接头6的轴线与模拟刀盘10的轴线共线；泵组16与中心回转接头6的水路入口9连接。
    [n0034] 将被测试的中心回转接头6安装到连接部24上。开始测试时，驱动机构40驱动法兰盘21旋转，带动模拟刀盘10一起旋转，并通过连接块23带动中心回转接头6一起旋转，中心旋转接头与模拟刀盘10保持同步旋转。泵组16向中心回转接头6的水路入口9输入高压液流，高压液流通过中心回转接头6进行输送，这样，可以对中心回转接头6与刀盘协作工作、以及中心回转接头6向外输送高压液流的工况进行比较准确地模拟，从而保障了对高压水TBM的中心回转接头6的性能进行测试的准确性。
    [n0035] 被测试的中心回转接头6包括转子部分和定子部分，转子部分和定子部分之间安装有轴承和密封。与连接部24连接的为转子部分，转子部分随法兰盘21一起旋转。在一些情况下，架体30上连接有档杆，档杆与定子部分接触，档杆阻止定子部分发生转动，使定子部分保持静止。在一实施方式中，模拟刀盘10与法兰盘21之间通过支撑梁7连接。连接部24可以为设置于连接部24的背面的装载用螺纹孔241，中心回转接头6螺接于装载用螺纹孔241。
    [n0036] 进一步地，该试验设备包括固接于法兰盘的背面211的安装块20，如图3所示，连接块23通过螺栓22固接于安装块20的背面，连接块23可以进行拆卸，以方便选择与被测试的中心回转接头6相适配的连接块23，提高了该试验设备的适配性能。具体地，安装块20焊接于法兰盘的背面211。安装块20上设有螺纹孔，连接块23上设有通孔，螺栓22穿设于该通孔且与螺纹孔连接，实现将连接块23固定到安装块20上。
    [n0037] 如图1和图2所示，驱动机构40包括驱动电机1、第一齿圈5和第二齿圈4，第二齿圈4与第一齿圈5啮合，法兰盘21与第一齿圈5固接且模拟刀盘10的轴线与第一齿圈5的轴线共线，驱动电机1与第二齿圈4连接，以通过第一齿圈5和第二齿圈4带动法兰盘21和模拟刀盘10旋转。由驱动电机1提供动力，通过第一齿圈5和第二齿圈4组成的齿轮结构进行传动，可以驱动法兰盘21平稳旋转。驱动电机1由变频器控制，实时控制转速，进便于行不同转速下的耐久性试验。法兰盘21通过螺栓固定于第一齿圈5。
    [n0038] 进一步地，驱动机构40包括多个驱动电机1和多个第二齿圈4，多个第二齿圈4绕第一齿圈5的轴线圆周分布，驱动电机1与第二齿圈4一一对应地连接，多个驱动电机1分别通过第二齿圈4将动能传递给第一齿圈5，使第一齿圈5受力分布更加均衡并能获取较大的动能，带动模拟刀盘10和中心回转接头6平稳地同步旋转。优选地，驱动机构40包括4个驱动电机1和4个第二齿圈4。
    [n0039] 进一步地，第二齿圈4的外径小于第一齿圈5的外径，第二齿圈4设于第一齿圈5的外侧，是从第一齿圈5至第二齿圈4实现降速，同时增大传递给第一齿圈5的扭矩。如图1所示，驱动电机1与第二齿圈4之间通过减速机3连接，以进行降速。减速机3与驱动电机1之间通过联轴器2进行连接。
    [n0040] 在本实用新型的一实施方式中，模拟刀盘10包括刀盘盘体8和安装于刀盘盘体8的水喷头11，水喷头11与中心回转接头6相连通。泵组16向中心回转接头6输送高压液流，中心回转接头6将高压液流输送至刀盘盘体8上的水喷头11，试验时，模拟刀盘10和中心回转接头6进行旋转，同时液流流经中心回转接头6，通过水喷头11喷出。如图1所示，水喷头11连接有高压管路15，水喷头11通过高压管路15来与中心回转接头6连接。
    [n0041] 如图4所示，刀盘盘体8的正面设有刀座12和安装于刀座12的滚刀13，以方便安装滚刀13，对刀盘在掘进过程中的真实工况进行准确模拟。
    [n0042] 在一实施方式中，泵组16连接有用于与中心回转接头6的水路入口9连接的溢流阀，通过溢流阀，来调节泵组16的输出压力。泵组16的压力范围为0Mpa～380Mpa。泵组16布置在架体30的侧方，通过高压管路15与被测试的中心回转接头6的水路入口9相连。
    [n0043] 该试验设备的测试流程包括：
    [n0044] (1)中心回转接头6的安装，将被测试的中心回转接头6安装在连接法兰中心位置处的连接块23上，确保被测试的中心回转接头6轴线与模拟刀盘10的中心线同轴；
    [n0045] (2)管路连接，将被测试的中心回转接头6与水喷头11通过高压管路15连接，泵组16与被测试的中心回转接头6的水路入口9连接，并做密封检测；
    [n0046] (3)耐久性试验，打开泵组16，接通驱动电机1，压力控制在0Mpa～200Mpa，记录被测试的中心回转接头6无故障运转时间；
    [n0047] (4)密封性能试验，打开泵组16，接通驱动电机1，压力控制在380Mpa，记录被测试的中心回转接头6在最高压力下承受时间。
    [n0048] 通过上述的性能测试，对中心回转接头6的承压能力、寿命耐久性等指标进行测试试验，统计被测试的中心回转接头6的性能，为优化中心回转接头6提供基础数据。
    [n0049] 以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
    权利要求:
    Claims (10)
    [0001] 1.一种中心回转接头试验设备，其特征在于，包括：架体、模拟刀盘、驱动机构、法兰盘和泵组，所述驱动机构安装于所述架体，所述驱动机构与所述模拟刀盘连接，用于驱动所述模拟刀盘旋转；
    所述法兰盘连接于所述模拟刀盘的背面，所述法兰盘的背面连接有连接块，所述连接块设有连接部，所述中心回转接头能够连接于所述连接部，所述连接块被构造成使所述中心回转接头的轴线与所述模拟刀盘的轴线共线；所述泵组与所述中心回转接头的水路入口连接。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的中心回转接头试验设备，其特征在于，所述试验设备包括固接于所述法兰盘的背面的安装块，所述连接块通过螺栓固接于所述安装块的背面。
    [0003] 3.根据权利要求1所述的中心回转接头试验设备，其特征在于，所述连接部包括设置于所述连接部的背面的装载用螺纹孔。
    [0004] 4.根据权利要求1所述的中心回转接头试验设备，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机、第一齿圈和第二齿圈，所述第二齿圈与所述第一齿圈啮合，所述法兰盘与所述第一齿圈固接且所述模拟刀盘的轴线与所述第一齿圈的轴线共线，所述驱动电机与所述第二齿圈连接，以通过所述第一齿圈和所述第二齿圈带动所述法兰盘和模拟刀盘旋转。
    [0005] 5.根据权利要求4所述的中心回转接头试验设备，其特征在于，所述驱动机构包括多个所述驱动电机和多个所述第二齿圈，多个所述第二齿圈绕所述第一齿圈的轴线圆周分布，所述驱动电机与所述第二齿圈一一对应地连接。
    [0006] 6.根据权利要求4所述的中心回转接头试验设备，其特征在于，所述第二齿圈的外径小于所述第一齿圈的外径，所述第二齿圈设于所述第一齿圈的外侧。
    [0007] 7.根据权利要求4所述的中心回转接头试验设备，其特征在于，所述驱动电机与所述第二齿圈之间通过减速机连接。
    [0008] 8.根据权利要求1所述的中心回转接头试验设备，其特征在于，所述模拟刀盘包括刀盘盘体和安装于所述刀盘盘体的水喷头，所述水喷头与所述中心回转接头相连通。
    [0009] 9.根据权利要求8所述的中心回转接头试验设备，其特征在于，所述刀盘盘体的正面设有刀座和安装于所述刀座的滚刀。
    [0010] 10.根据权利要求1所述的中心回转接头试验设备，其特征在于，所述泵组连接有用于与所述中心回转接头的水路入口连接的溢流阀。
    类似技术:
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    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
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    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
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