硬巖隧道掘進機盤形滾刀磨損的在線檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種硬巖隧道掘進機盤形滾刀磨損的在線檢測裝置，包括刀軸、刀圈、厚度檢測傳感器、信號處理集成器、支撐架、信號輸出裝置、無線發射裝置和無線接收裝置。厚度檢測傳感器、信號處理集成器、支撐架和信號輸出裝置沿徑向依次由外向內設置在刀圈和刀體內；信號輸出裝置包括滑槽，滑槽由三段圓心角為100°的接觸弧和三段圓心角為20°的連接圓弧構成；刀軸上的數據線槽一端通向滑槽，另一端通向刀軸的一端面外的無線發射裝置；無線發射裝置安裝在刀盤上，無線接收裝置安裝在掘進機前盾上，無線接收裝置通過數據線連接至TBM主控室。本實用新型專利技術除能在線監測滾刀的磨損之外，還可以判斷工作的刀具是否出現平磨，減少停機時間。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種硬巖隧道掘進機盤形滾刀磨損的在線檢測裝置，包括刀軸、刀圈、厚度檢測傳感器、信號處理集成器、支撐架、信號輸出裝置、無線發射裝置和無線接收裝置。厚度檢測傳感器、信號處理集成器、支撐架和信號輸出裝置沿徑向依次由外向內設置在刀圈和刀體內；信號輸出裝置包括滑槽，滑槽由三段圓心角為100°的接觸弧和三段圓心角為20°的連接圓弧構成；刀軸上的數據線槽一端通向滑槽，另一端通向刀軸的一端面外的無線發射裝置；無線發射裝置安裝在刀盤上，無線接收裝置安裝在掘進機前盾上，無線接收裝置通過數據線連接至TBM主控室。本技術除能在線監測滾刀的磨損之外，還可以判斷工作的刀具是否出現平磨，減少停機時間。【專利說明】硬巖隧道掘進機盤形滾刀磨損的在線檢測裝置
本技術涉及一種TBM盤形滾刀檢驗測量裝置，用于硬巖掘進機行業中在線檢測刀盤上滾刀的磨損量。
技術介紹
隨著國家基礎建設的投入，大型工程出現在各個行業領域，尤其是鐵路和水利工程。為縮短施工工期和減少成本，通常施工單位采用直線施工。這樣在施工中就會遇到很多問題和困難，例如遇到山脈和河流。盡管爆破施工已經相對成熟，但是其工作環境危險和施工效率低。硬巖隧道掘進機將隧道施工的掘進、換步、支護、運輸和保養等多道工序放在同一時間內平行作業，然而在掘進過程中，刀具的磨損成為技術難題之一，同時也是主要的掘進成本之一?，F場對于刀具磨損的檢測是在停機之后由工作人員進入刀盤后面，用規尺測量刀具是否達到磨損極限。這種方法雖然直觀，但風險大。因為停機可能造成掌子面的失穩，弓丨發掌子面及周圍巖石的坍塌。此外，停機一次造成工期延誤和成本的增加。除停機檢查刀具磨損情況外，有人根據掘進參數來估算刀具磨損程度。但是，該方法是在施工實例中總結出來的，普遍應用性差。而關于硬巖隧道掘進機滾刀磨損在線檢測的專利較少。
技術實現思路
針對上述現有技術，出于對大型硬巖隧道掘進機的工作效率和人員安全的考慮，本技術提供一種硬巖隧道掘進機盤形滾刀磨損的在線檢測裝置，能實時在線的檢測出掘進機滾刀的磨損量，并且可以判斷刀具是否出現平磨。為了解決上述技術問題，本技術一種硬巖隧道掘進機盤形滾刀磨損的在線檢測裝置，包括刀軸、刀體和裝配在刀體上的被測滾刀的刀圈，該檢測裝置還包括厚度檢測傳感器、信號處理集成器、支撐架、信號輸出裝置、數據無線發射裝置和數據無線接收裝置；所述刀圈和所述刀體內設有安裝腔體，所述厚度檢測傳感器、信號處理集成器、支撐架和信號輸出裝置沿徑向依次由外向內設置在所述安裝腔體內，所述厚度檢測傳感器與所述信號處理集成器之間、所述信號處理集成器與所述支撐架之間進分別通過AB膠固定；所述信號輸出裝置由電刷和滑槽組成，所述滑槽由設置在一非導電材料圓筒上、且在周向上均布的三段圓心角均為100°的接觸弧構成，所述非導電材料圓筒裝配在所述刀軸上，所述非導電材料圓筒上設有用于間隔三段接觸弧的連接圓弧，每段連接圓弧的圓心角為20° ;所述刀軸上設有數據線槽，所述數據線槽的一端通向滑槽，所述數據線槽的另一端通向刀軸的一端面，所述滑槽內設有導線，所述導線連接所述滑槽和所述數據無線發射裝置；所述數據無線發射裝置安裝在所述刀盤后面板上，所述數據無線接收裝置安裝在硬巖隧道掘進機前盾上，所述數據無線接收裝置通過數據線連接至TBM主控室。與現有技術相比，本技術的有益效果是:利用本技術檢測裝置可以使工作人員快速的掌握當前滾刀的磨損情況以及判斷出是否出現偏磨或者平磨，并根據實際情況確定是否需要換刀，這樣既可以防止提早更換滾刀和過度使用滾刀情況的出現，又保證了其他滾刀的使用壽命和掘進的速度。本技術檢測裝置能夠實時在線監測刀具磨損程度，通過所存儲的檢測數據能為以后研究提供依據，通過該數據可以判斷刀具是否出現非正常磨損-平磨；實現轉動結構和固定結構間信號的傳遞?！緦＠綀D】【附圖說明】圖1是本技術硬巖隧道掘進機盤形滾刀磨損的在線檢測裝置整體結構示意圖；圖2-1是本技術檢測裝置中滑槽的剖面示意圖；圖2-2是圖2-1中接觸弧周向布局示意圖；圖3是本技術檢測裝置檢測過程中信號流程示意圖。圖中:1_刀圈，2-厚度檢測傳感器，3-AB膠，4-信號處理集成器，5-刀體，6-支架，7-信號輸出裝置，8-刀軸，9-數據線槽，10、11、12-接觸弧，13-數據無線發射裝置，14-數據無線接收裝置?！揪唧w實施方式】下面結合【具體實施方式】對本技術作進一步詳細地描述。如圖1所示，本技術一種硬巖隧道掘進機盤形滾刀磨損的在線檢測裝置，包括刀軸8、刀體5和裝配在刀體5上的被測滾刀的刀圈1，該檢測裝置還包括厚度檢測傳感器2、信號處理集成器4、支撐架6、信號輸出裝置7、數據無線發射裝置13和數據無線接收裝置14,如圖3所示。如圖1所示，所述刀圈I和所述刀體5內設有安裝腔體，所述厚度檢測傳感器2、信號處理集成器4、支撐架6和信號輸出裝置7沿徑向依次由外向內設置在所述安裝腔體內，所述厚度檢測傳感器2與所述信號處理集成器4之間、所述信號處理集成器4與所述支撐架6之間進分別通過AB膠3固定，AB膠3即可以穩固厚度檢測傳感器2和信號處理集成器4，又可以防止灰塵進入；所述支架6和所述刀體5之間、所述支架6和所述刀軸8之間均分別設有防塵墊圈，所述信號輸出裝置7由電刷和滑槽組成。如圖2-1和圖2-2所示，所述滑槽由設置在一非導電材料圓筒上、且在周向上均布的三段圓心角均為100°的接觸弧10、11、12構成，所述非導電材料圓筒裝配在所述刀軸8上，所述非導電材料圓筒上設有用于間隔三段接觸弧10、11、12的連接圓弧，每段連接圓弧的圓心角為20°。如圖1和圖3所示，所述刀軸8上設有數據線槽9，所述數據線槽9的一端通向滑槽，所述數據線槽9的另一端通向刀軸8的一端面，所述滑槽內設有導線，所述導線連接所述滑槽和所述數據無線發射裝置13 ;所述數據無線發射裝置13安裝在所述刀盤I上，所述數據無線接收裝置14安裝在硬巖隧道掘進機前盾上，所述數據無線接收裝置14通過數據線連接至TBM主控室。本技術檢測裝置的安裝方式如下:在滾刀的刀圈I上鉆孔，孔的直徑和深度要保證能夠放置厚度檢測傳感器2，所述的厚度檢測傳感器2是用來測量其到刀圈I的距離即厚度檢測傳感器2頂端到刀圈I頂端的厚度。在刀體5上與上述鉆孔對正的位置上鉆一通孔，用來安放信號處理集成器4，所述信號處理集成器4是用來調理由厚度檢測傳感器2檢測到的信號。除了安放厚度檢測傳感器2和信號處理集成器4外，其余空間用AB膠3填充，在刀體5的下端鉆有螺紋孔用來安裝支架6，實際上，在刀圈I和刀體5內部由上述鉆孔、通孔和螺紋孔形成了安裝腔體，該支架6用來支撐電刷，滑槽開在信號輸出裝置7的頂端，滑槽等分為三段(圓弧)接觸弧10、11、12，每段接觸弧10、11、12的圓心角均為100°，相鄰的接觸弧之間采用非導電材料連接，非導電的連接圓弧的圓心角均為20°，每段接觸弧10、11、12分別連接一根輸出的導線，導線與數據無線發射裝置13的輸入端連接。數據無線發射裝置13安裝在刀盤后面板上。數據無線接收裝置14安裝在硬巖隧道掘進機前盾上。厚度檢測傳感器2檢測到的信號由厚度檢測傳感器2的輸出端輸入到信號處理集成器本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦得昌，劉建琴，郭偉，劉蒙蒙，張斌，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：實用新型
國別省市：