一种浆液材料摩阻力检测装置的制作方法

本实用新型涉及摩阻力检测技术领域，尤其是一种浆液材料摩阻力检测装置。

背景技术：

顶管（或箱涵）顶进时，通常使用减摩触变泥浆或同步注浆，用于降低顶进时的摩阻力。

目前，尚没有一种简单便捷的方法测出浆液材料的摩阻力，以便为顶管或箱涵顶进施工所需的减摩泥浆或同步注浆进行正确选型，为顶管或箱涵顶进顶力设计与计算提供依据。

技术实现要素：

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种浆液材料摩阻力检测装置，通过转速传感器及扭矩传感器的配合使用，测得不同相对运动速度下的扭矩值，通过扭矩值计算出摩阻力。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种浆液材料摩阻力检测装置，其特征在于：所述检测装置包括试模、旋转驱动装置、搅拌筒、转速传感器、扭矩传感器及控制器，所述控制器连接控制所述旋转驱动装置，所述旋转驱动装置连接驱动所述搅拌筒使其可在所述试模内旋转，所述转速传感器和所述扭矩传感器均与所述旋转驱动装置构成感应连接，所述控制器与所述转速传感器及所述扭矩传感器构成数据连接。

所述检测装置还包括一支撑架，所述试模和所述旋转驱动装置均布置在所述支撑架上，且所述旋转驱动装置位于所述试模上方并使连接于所述旋转驱动装置的所述搅拌筒可悬垂于所述试模之中。

所述旋转驱动装置由电机和搅拌轴构成，其中所述电机的输出端与所述搅拌轴传动连接，所述搅拌轴与所述搅拌筒传动连接。

所述电机的输出端、所述搅拌轴及所述搅拌筒同轴相连。

所述搅拌轴为可伸缩式搅拌轴，所述控制器与所述可伸缩式搅拌轴相连，控制所述可伸缩式搅拌轴进行伸缩。

所述检测装置还包括取芯环，所述取芯环的内轮廓形状、大小与所述搅拌筒的内腔形状、大小相吻合适配。

所述试模的深度大于等于所述搅拌筒的高度。

本实用新型的优点：结构简单，测得的扭矩值精度高，可测得不同相对运动速度下的扭矩值；摩阻力的计算准确度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1所示，图中标记1-9分别表示为：支撑架1、试模2、电机3、搅拌轴4、搅拌筒5、转速传感器6、扭矩传感器7、控制器8、取芯环9。

本实施例具体涉及一种浆液材料摩阻力检测装置，通过转速传感器6及扭矩传感器7的配合使用，测得不同相对运动速度下的扭矩值，通过扭矩值计算出摩阻力，为顶管（或箱涵）顶进时顶力设计与计算提供直接依据。

实施例：如图1所示，该装置从上至下包括支撑架1、电机3、扭矩传感器7、转速传感器6、搅拌轴4、试模2、搅拌筒5及控制器8。

其中，电机3固定在支撑架1的顶端，支撑架1为电机3提供支承力。电机3与控制器8相连，控制器8控制电机3运行。试模2固定在支撑架1的底端，用来盛放浆液材料，支撑架1用来固定试模2。搅拌轴4与电机3的输出端相连，电机3用来驱动搅拌轴4旋转。搅拌筒5固定在搅拌轴4的底端，随着搅拌轴4的旋转而旋转。搅拌筒5全身均位于试模2内，当浆液材料的液面与搅拌筒5的上表面平齐时，驱动电机3旋转，使得搅拌轴4旋转进而带动搅拌筒5旋转，此时搅拌筒5会受到扭力矩。在电机3的主轴从上至下设有扭矩传感器7、转速传感器6，转速传感器6用于实时监测转速值ω，扭矩传感器7用于实时监测不同转速下的扭矩值M。扭矩传感器7、转速传感器6均与控制器8数据相连，实时将转速值ω及扭矩值M传输给控制器8。在控制器8中输入搅拌筒5的半径值R及高度L，控制器8中的计算模块根据搅拌筒5的半径值R、高度L、扭矩值M及转速值ω计算出浆液在不同相对运动速度下的摩阻力fs，，即。

搅拌轴4采用可伸缩式搅拌轴，且与控制器8相连，控制器8驱动可伸缩式搅拌轴收缩，从而带动搅拌筒5向上提升，方便对搅拌筒5及试模2进行清洗，防止搅拌筒5及试模2残留有浆液材料，影响下一次浆液材料扭矩值的精度。

测量胶凝状浆液时，需利用取芯环9在试模2中取出芯样，再将搅拌筒5插入试模2内。

电机3的输出端、搅拌轴4及搅拌筒5同轴相连，确保传递的角速度和转速相等，提高测量值的准确性。

本实施例的操作步骤：

向试模2内浇入浆液材料，液面距离试模2顶部15-20cm，保持液面水平；使用取芯环9取芯样——该步骤适用于胶凝状浆液；通过控制器8控制可伸缩搅拌轴伸长，直至搅拌筒5的上表面与浆液材料的液面平齐；通过控制器8启动电机3，电机3驱使搅拌轴4旋转，搅拌轴4带动搅拌筒5在浆液材料中旋转；扭矩传感器7、转速传感器6将测得的转速值及扭矩值实时传输给控制器8；在控制器8中输入搅拌筒5的半径值，控制器8中的计算模块根据半径值及扭矩值计算出某一转速下的摩阻力值。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。