一種盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及隧道掘進設備檢測的技術領域，具體涉及一種盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的加快，城市中的地鐵、水利水電、公路、鐵路等隧道都需要盾構機來進行開挖，盾構以其安全快速等諸多優(yōu)勢而逐漸普及。盾構機的刀盤在掘進開挖過程中，依靠安裝于刀盤結構上的刀具對巖土進行切削破巖，如常用的滾刀。隨著盾構機在國內(nèi)的廣泛使用，刀具磨損已經(jīng)成為一個影響工程質量和進度的關鍵問題。刀具的完善性及刀具的磨損狀態(tài)判斷是盾構正常掘進中的關鍵因素，如何判斷刀具的運動狀態(tài)及磨損狀態(tài)，對盾構安全掘進至關重要。在實際施工過程中，往往難于確定盾構滾刀的實時磨損和滾刀是否正常轉動，造成滾刀過度磨損或嚴重偏磨，甚至造成刀盤結構和刀箱磨損變形，給施工和刀盤磨損的修復帶來了嚴重的影響。因此，施工中，實時監(jiān)測刀具的磨損程度和轉速有助于提高施工效率和安全性。
[0003]目前，對滾刀的監(jiān)測方法主要有停機檢查法、閾值檢測法和掘進參數(shù)估計法。停機檢查法，在停機狀態(tài)下由施工人員進入刀盤部位進行檢查以及實施操作，檢查方式雖然直觀，但是工作量大；閾值檢測法，其主要用添加劑判斷刀具磨損狀態(tài)，但是這種方法只能在刀具磨損量到達一定程度時才能有效，不能實現(xiàn)對滾刀的磨損狀態(tài)實時監(jiān)測；掘進參數(shù)估計法，其主要是有理想地質條件是掘進參數(shù)的經(jīng)驗曲線或由半經(jīng)驗公式得到估算值，預測滾刀的磨損量，與滾刀的工作環(huán)境有較大的關系，缺乏普適性，并且誤差率極大。針對大型全斷面掘進裝備工作效率和安全運行的行業(yè)需求，研宄開發(fā)盾構的滾刀磨損狀態(tài)安全監(jiān)測技術，已成為掘進裝備工程中亟待解決的問題。施工中實時監(jiān)測滾刀的磨損程度及轉速，已成為國外掘進裝備生產(chǎn)商競相開發(fā)的關鍵技術之一。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，能有效的實時檢測滾刀的磨損和是否正常轉動，為盾構主機的掘進提供了有利保障。。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是:一種盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，包括設置在刀盤上的保護罩，所述保護罩內(nèi)設有第一螺母、第二螺母和電池；所述第一螺母上連接有第一筒套，第一筒套穿過固定在刀箱上的第三螺母，第一筒套頂端設有滾刀自轉轉速傳感器；所述第二螺母上連接有第二筒套，第二筒套頂端設有外筒，外筒內(nèi)設有滾刀刀圈磨損感應器，外筒頂端設有蓋板；所述保護罩上設有固定槽，固定槽內(nèi)設有無線傳輸天線。
[0006]所述刀盤和保護罩之間設有固定法蘭，保護罩通過螺栓固定在固定法蘭上。
[0007]所述第一筒套和第二筒套均穿過固定法蘭和刀盤。
[0008]所述外筒上端設有凸臺，外筒通過凸臺與刀箱固定連接。
[0009]所述滾刀刀圈磨損感應器和滾刀自轉轉速傳感器通過導線與電池相連接，導線分別設置在第二筒套和第一筒套中。
[0010]所述外筒與蓋板之間螺紋連接。
[0011]所述刀箱內(nèi)設有滾刀，滾刀上設有與滾刀自轉轉速傳感器相配合的磁鐵。
[0012]本實用新型結構簡單、體積小，且具有安裝輕便、操作靈活、效率高、工作可靠的特點；其可直接安裝在刀盤滾刀的位置，安裝時通過調節(jié)螺母可以實現(xiàn)滾刀刀圈磨損感應器和滾刀自轉轉速傳感器位置的精確定位，即可分別調節(jié)感應器、傳感器與滾刀的間距，保證測量的精度，實現(xiàn)對滾刀磨損和轉動的無線實時檢測，有效降低了滾刀過度磨損導致刀盤破裂的風險。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0014]圖2為圖1的A-A向剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例具體說明一本實用新型。
[0016]一種盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，如圖1和圖2所示，包括設置在刀盤15下端的保護罩1，保護罩I為可拆卸式的。刀盤15和保護罩I之間設有固定法蘭3，固定法蘭3通過精確定位焊接于刀盤15。保護罩I通過其的周邊4顆內(nèi)六角螺栓固定于固定法蘭3上。固定法蘭3的尺寸為106X80X20謹。
[0017]保護罩I內(nèi)設有第一螺母2、第二螺母6和電池12。第一螺母2上連接有第一筒套4，第一筒套4穿過固定在刀箱16上的第三螺母5。第一筒套4穿過固定法蘭3和刀盤15之后進入刀箱16，第一筒套4頂端設有滾刀自轉轉速傳感11，滾刀自轉轉速傳感器11與第一筒套4通過螺紋旋緊固定。刀箱16內(nèi)設有滾刀17。第一筒套4兩端均設有外螺紋，通過第一螺母2、第三螺母5進行固定，通過調節(jié)第一螺母2可以實現(xiàn)其與滾刀17之間安裝距離的調節(jié)，從而調整滾刀自轉轉速傳感11與滾刀17的間距。滾刀17上設有與滾刀自轉轉速傳感器11相配合的磁鐵。為了達到測量的精確性，磁鐵一般設有2個，對稱設置在滾刀17的直徑上。滾刀自轉轉速傳感11通過探測磁鐵經(jīng)過的次數(shù)來測試滾刀17的轉速。
[0018]第二螺母6上連接有第二筒套7，第二筒套7下端設有外螺紋，使其與第二螺母6之間通過螺紋連接。第二筒套7穿過固定法蘭3和刀盤15，其頂端設有外筒8，外筒8與第二筒套7為焊接連接方式。外筒8上端靠近滾刀17處設有凸臺，凸臺與刀箱加工孔形成機械配合，使外筒8通過凸臺與刀箱16固定連接。外筒8內(nèi)設有滾刀刀圈磨損感應器10，夕卜筒8頂端設有蓋板9，外筒8與蓋板9之間通過螺紋連接。蓋板9為POM材質制成。
[0019]滾刀刀圈磨損感應器10和滾刀自轉轉速傳感器11通過導線與電池12相連接，其導線分別設置在第二筒套7和第一筒套4中。保護罩I上設有固定槽13，固定槽13通過螺栓固定在保護罩I上，采用螺栓固定便于實現(xiàn)安裝及更換。固定槽13內(nèi)設有無線傳輸天線14，無線傳輸天線14采集滾刀刀圈磨損感應器10和滾刀自轉轉速傳感器11測量的數(shù)據(jù)，然后將檢測信號向外傳輸給控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對滾刀17的磨損狀態(tài)和轉速的實時監(jiān)測。
[0020]第一筒套4和第二筒套7分別使用第一螺母2、第二螺母6與固定法蘭3固定連接，通過調節(jié)第一螺母2、第二螺母6即可分別調節(jié)第一筒套4和第二筒套7的伸縮量，從而可以減少各個部件在生產(chǎn)中的誤差，實現(xiàn)了將滾刀刀圈磨損感應器10和滾刀自轉轉速傳感器11設置在合適的位置。
[0021]以上實施例僅用于說明本實用新型的優(yōu)先實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，在所述領域普通技術人員具備的知識范圍內(nèi)，本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代和改進等，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，包括設置在刀盤(15)上的保護罩(I )，其特征在于:所述保護罩(I)內(nèi)設有第一螺母(2)、第二螺母(6)和電池(12);所述第一螺母(2)上連接有第一筒套(4)，第一筒套(4)穿過固定在刀箱(16)上的第三螺母(5)，第一筒套(4)頂端設有滾刀自轉轉速傳感器(11);所述第二螺母(6)上連接有第二筒套(7)，第二筒套(7)頂端設有外筒(8)，外筒(8)內(nèi)設有滾刀刀圈磨損感應器(10)，外筒(8)頂端設有蓋板(9);所述保護罩(I)上設有固定槽(13)，固定槽(13)內(nèi)設有無線傳輸天線(14)。
2.根據(jù)權利要求1所述的盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，其特征在于，所述刀盤(15)和保護罩(I)之間設有固定法蘭(3)，保護罩(I)通過螺栓固定在固定法蘭(3)上。
3.根據(jù)權利要求2所述的盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，其特征在于，所述第一筒套(4)和第二筒套(7)均穿過固定法蘭(3)和刀盤(15)。
4.根據(jù)權利要求1所述的盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，其特征在于，所述外筒(8)上端設有凸臺，外筒(8)通過凸臺與刀箱(16)固定連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，其特征在于，所述滾刀刀圈磨損感應器(10)和滾刀自轉轉速傳感器(11)通過導線與電池(12)相連接，導線分別設置在第二筒套(7)和第一筒套(4)中。
6.根據(jù)權利要求1或4所述的盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，其特征在于，所述外筒(8)與蓋板(9)之間螺紋連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，其特征在于，所述刀箱(16)內(nèi)設有滾刀(17)，滾刀(17)上圓周方向嵌有若干個磁鐵，滾刀自轉轉速傳感器(11)通過感應磁鐵，獲得滾刀(17 )的自轉轉速信息。
【專利摘要】本實用新型公開了一種盾構滾刀轉速和磨損的無線檢測裝置，包括設置在刀盤上的保護罩，保護罩內(nèi)設有第一螺母、第二螺母和電池；第一螺母上連接有第一筒套，第一筒套穿過固定在刀箱上的第三螺母，第一筒套頂端設有滾刀自轉轉速傳感器；第二螺母上連接有第二筒套，第二筒套頂端設有外筒，外筒內(nèi)設有滾刀刀圈磨損感應器，外筒頂端設有蓋板；保護罩上設有固定槽，固定槽內(nèi)設有無線傳輸天線。本實用新型結構簡單、體積小，且安裝輕便、效率高、工作可靠；可直接安裝在刀盤滾刀位置，通過調節(jié)螺母可以實現(xiàn)滾刀刀圈磨損感應器和滾刀自轉轉速傳感器的精確定位，從而實現(xiàn)對滾刀磨損和轉動的無線實時檢測，有效降低滾刀過度磨損導致刀盤破裂的風險。
【IPC分類】G01D21-02
【公開號】CN204575130
【申請?zhí)枴緾N201520274936
【發(fā)明人】張家年, 孫志洪, 卓興建, 鄭康泰
【申請人】中鐵工程裝備集團有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月30日