一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，包括工作台、设置在工作台靠近滚刀一侧的监测机构、设置在工作台远离滚刀一侧的电子线路板和安装在滚刀刀体外缘的强磁铁，滚刀刀箱面板上开设有滚刀刀箱面板通孔，工作台上安装有导轨和马达，导轨上套设有滑台，监测机构包括滚刀磨损监测机构、滚刀转动监测机构和限位机构，电子线路板上集成有微控制器，电子线路板的旁侧安装有电池和无线发射装置，滚刀刀箱面板靠近滚刀一侧安装有非金属保护罩，滚刀刀箱面板远离滚刀一侧安装有金属保护壳。本发明专利技术设计新颖，不仅可以有效的实时监测滚刀的转动情况，而且可以全覆盖监测盾构滚刀磨损情况，为全面掌握滚刀磨损状况提供有力保障。

A mobile full cover shield hob wear monitoring device

The invention discloses a full coverage of the hob wear monitoring device of a mobile shield, including working platform, set up monitoring mechanism, in the table near the side of the cutter is arranged in the workbench away from the side of the electronic circuit board and hob cutter installed on the outer edge of the strong magnet, hob cutter box is arranged on the panel cutter box panel through holes are arranged on a work table, a guide rail and a guide rail is arranged on the motor, slide, monitoring mechanism comprises a hob wear monitoring mechanism, monitoring mechanism and rotating hob limit mechanism, electronic circuit board is integrated with a micro controller, beside the electronic circuit board is provided with a battery and a wireless transmitting device, non metal shield installation hob close to the side of the hob cutter box panel, hob cutter box panel away from the metal shell is installed on one side of the hob. The invention is novel in design, not only can effectively monitor the rotation of the hob in real time, but also can fully cover the wear condition of the shield hob, so as to provide a strong guarantee for the overall control of the wear condition of the hob.

【技术实现步骤摘要】
一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置
本专利技术属于滚刀磨损监测
，具体涉及一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置。
技术介绍
近年来，城市轨道交通和高铁建设在全国各地展开，而隧道建设是其中重要的组成部分，盾构施工法以其掘进速度快和施工安全等优点成为隧道建设的主要施工方式。由于盾构机利用刀盘上的滚刀进行破岩掘进，因而精确的监测滚刀的转动和磨损状态成为确保盾构施工安全有效进行的关键问题。在实际施工过程中，由于滚刀所在的土仓中充满岩土，因此不利于施工人员直接实时的监测滚刀的磨损情况，从而产生滚刀过度磨损或者偏磨严重等现象，最终导致掘进效率降低、施工成本增加甚至磨损刀盘等施工问题。因此，全面、高效、实时监测滚刀的运转和磨损状态对提高隧道盾构施工的经济性和效率大有益处。目前，在施工中对滚刀磨损的监测方法主要有掘进参数分析法、阈值检查法、停机检查法。掘进参数分析法是根据掘进速度和扭矩等参数来估计刀具磨损情况，但预测滚刀的磨损量与滚刀的工作环境有较大的关系，依赖经验性误差率较大。阈值检查法只能在刀具磨损量到达一定程度时才能有效，不能实现对滚刀的磨损状态实时监测，而且这种刀具造价较高。停机检查法可直接观测滚刀磨损状况，是目前施工现场最普遍的方法，但在开挖面岩层不稳定时不方便进仓检查。综上所述，现如今缺少一种可以全覆盖监测滚刀磨损情况，为全面掌握滚刀磨损状况提供技术支持，实时而全面监测滚刀磨损状态和转动情况的移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其设计新颖合理，不仅可以有效的实时监测滚刀的转动情况，而且可以全覆盖监测盾构滚刀磨损情况，为全面掌握滚刀磨损状况提供有力保障，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：包括安装在滚刀刀箱面板上的工作台、设置在工作台靠近滚刀一侧的监测机构、设置在工作台远离滚刀一侧的电子线路板和安装在滚刀刀体外缘的强磁铁，所述滚刀刀箱面板上开设有滚刀刀箱面板通孔，工作台上安装有导轨和用于带动导轨转动的马达，导轨上套设有与导轨螺纹配合的滑台，所述监测机构包括安装在滑台上且穿过滚刀刀箱面板通孔的滚刀磨损监测机构、安装在工作台端部穿过滚刀刀箱面板通孔且与强磁铁配合的滚刀转动监测机构和安装在工作台上用于限定滑台移动行程的限位机构，电子线路板上集成有微控制器，工作台远离滚刀一侧且位于电子线路板的下侧安装有电池，工作台远离滚刀一侧且位于电子线路板的上侧安装有无线发射装置，滚刀刀箱面板靠近滚刀一侧安装有用于封堵滚刀刀箱面板通孔的非金属保护罩，滚刀刀箱面板远离滚刀一侧安装有用于防护工作台的金属保护壳，非金属保护罩和滚刀刀箱面板通过第一防水胶垫密封，金属保护壳和滚刀刀箱面板通过第二防水胶垫密封。上述的一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：所述导轨通过联轴器与马达的输出轴同轴连接。上述的一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：所述滚刀磨损监测机构包括磨损监测传感器、焊接在磨损监测传感器一端的第一螺栓和与第一螺栓螺纹连接的第一螺纹套管，第一螺纹套管焊接在滑台上，滑台中心位置处开设有滑台通孔，磨损监测传感器通过第一导线穿过所述滑台通孔与所述微控制器连接；所述滚刀转动监测机构包括滚刀转动监测传感器、焊接在滚刀转动监测传感器一端的第二螺栓和与第二螺栓螺纹连接的第二螺纹套管，第二螺纹套管焊接在工作台端部，工作台与第二螺纹套管连接位置处开设有工作台通孔，滚刀转动监测传感器通过第二导线穿过所述工作台通孔与所述微控制器连接。上述的一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：所述限位机构包括第一限位传感器和第二限位传感器，第一限位传感器安装在位于所述滚刀转动监测机构下侧的工作台上，第二限位传感器安装在与滚刀刀箱面板通孔的边缘等高且远离第一限位传感器的工作台上，第一限位传感器和第二限位传感器的连线与导轨所在直线平行，第一限位传感器和第二限位传感器均与所述微控制器电连接。上述的一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：所述马达通过马达数据线与所述微控制器连接，马达通过马达电源线与电池连接；所述微控制器通过无线发射装置与盾构机控制器无线通信。上述的一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：所述工作台通过第一外六角螺栓与滚刀刀箱面板进行螺栓连接；所述电子线路板和电池通过圆形螺钉与工作台进行固定连接；所述金属保护壳通过第二外六角螺栓与滚刀刀箱面板进行螺栓连接。上述的一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：所述非金属保护罩为圆台形POK保护罩，所述非金属保护罩与滚刀刀箱面板通过第三外六角螺栓固定连接。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术通过设置滚刀磨损监测机构可沿导轨在与滚刀轴向平行的方向自由移动，可实时监测滚刀刀圈各个位置的磨损情况，而不是固定的监测滚刀某一点，从而实现对滚刀磨损的全覆盖监测，因此，不论滚刀刀圈在破岩过程中出现磨尖或者磨钝的情况，均可通过滚刀磨损监测机构实时监测而及时发现，可有效提高滚刀磨损监测的范围和精度；通过设置滚刀转动监测机构定点监测滚刀刀体上的强磁铁信号，可实时监测滚刀刀体的转动情况，避免滚刀堵转的情况，可通过滚刀转动监测机构实时监测而及时发现滚刀堵转，可有效提高滚刀转动监测精度，便于推广使用。2、本专利技术通过设置通过无线发射装置，可远程控制滚刀磨损监测机构、滚刀转动监测机构和马达的开启，并且通过控制马达的转动可自由调整磨损监测传感器的位置，在任何地质条件下均可实时而全面的监测滚刀磨损和转动情况，另外，设置限位机构避免滚刀磨损监测机构与滚刀刀箱面板的反复碰撞，延长滚刀磨损监测机构的使用寿命，避免碰撞带来的信号干扰，可靠稳定，使用效果好。3、本专利技术设计新颖合理，金属保护壳和非金属保护罩具有耐高温和耐冲击的性质，防水胶垫可避免隧道开挖产生的水进入装置，保证滚刀磨损监测机构、滚刀转动监测机构和马达的正常运转，便于推广使用。综上所述，本专利技术设计新颖合理，不仅可以有效的实时监测滚刀的转动情况，而且可以全覆盖监测盾构滚刀磨损情况，为全面掌握滚刀磨损状况提供有力保障，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为图1的左视图。附图标记说明:1—非金属保护罩；2—金属保护壳；3—工作台；4—导轨；5—滑台；6—马达；7—联轴器；8—第一螺纹套管；9—第一螺栓；10—磨损监测传感器；11—第二螺纹套管；12—第二螺栓；13—滚刀转动监测传感器；14—无线发射装置；15—电子线路板；16—电池；17—滚刀刀箱面板；18—滚刀刀箱面板通孔；19—第一外六角螺栓；20—第二外六角螺栓；21—第三外六角螺栓；22—圆形螺钉；23—第一防水胶垫；24—第二防水胶垫；25—滚刀刀圈；26—滚刀刀体；27—强磁铁；28—第一限位传感器；29—第二限位传感器。具体实施方式如图1和图2所示，本专利技术包括安装在滚刀刀箱面板17上的工作台3、设置在工作台3靠近滚刀一侧的监测机构、设置在工作台3远离滚刀一侧的电子线路板15和安装在滚刀刀体26外缘的强磁铁2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：包括安装在滚刀刀箱面板(17)上的工作台(3)、设置在工作台(3)靠近滚刀一侧的监测机构、设置在工作台(3)远离滚刀一侧的电子线路板(15)和安装在滚刀刀体(26)外缘的强磁铁(27)，所述滚刀刀箱面板(17)上开设有滚刀刀箱面板通孔(18)，工作台(3)上安装有导轨(4)和用于带动导轨(4)转动的马达(6)，导轨(4)上套设有与导轨(4)螺纹配合的滑台(5)，所述监测机构包括安装在滑台(5)上且穿过滚刀刀箱面板通孔(18)的滚刀磨损监测机构、安装在工作台(3)端部穿过滚刀刀箱面板通孔(18)且与强磁铁(27)配合的滚刀转动监测机构和安装在工作台(3)上用于限定滑台(5)移动行程的限位机构，电子线路板(15)上集成有微控制器，工作台(3)远离滚刀一侧且位于电子线路板(15)的下侧安装有电池(16)，工作台(3)远离滚刀一侧且位于电子线路板(15)的上侧安装有无线发射装置(14)，滚刀刀箱面板(17)靠近滚刀一侧安装有用于封堵滚刀刀箱面板通孔(18)的非金属保护罩(1)，滚刀刀箱面板(17)远离滚刀一侧安装有用于防护工作台(3)的金属保护壳(2)，非金属保护罩(1)和滚刀刀箱面板(17)通过第一防水胶垫(23)密封，金属保护壳(2)和滚刀刀箱面板(17)通过第二防水胶垫(24)密封。...

【技术特征摘要】
1.一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：包括安装在滚刀刀箱面板(17)上的工作台(3)、设置在工作台(3)靠近滚刀一侧的监测机构、设置在工作台(3)远离滚刀一侧的电子线路板(15)和安装在滚刀刀体(26)外缘的强磁铁(27)，所述滚刀刀箱面板(17)上开设有滚刀刀箱面板通孔(18)，工作台(3)上安装有导轨(4)和用于带动导轨(4)转动的马达(6)，导轨(4)上套设有与导轨(4)螺纹配合的滑台(5)，所述监测机构包括安装在滑台(5)上且穿过滚刀刀箱面板通孔(18)的滚刀磨损监测机构、安装在工作台(3)端部穿过滚刀刀箱面板通孔(18)且与强磁铁(27)配合的滚刀转动监测机构和安装在工作台(3)上用于限定滑台(5)移动行程的限位机构，电子线路板(15)上集成有微控制器，工作台(3)远离滚刀一侧且位于电子线路板(15)的下侧安装有电池(16)，工作台(3)远离滚刀一侧且位于电子线路板(15)的上侧安装有无线发射装置(14)，滚刀刀箱面板(17)靠近滚刀一侧安装有用于封堵滚刀刀箱面板通孔(18)的非金属保护罩(1)，滚刀刀箱面板(17)远离滚刀一侧安装有用于防护工作台(3)的金属保护壳(2)，非金属保护罩(1)和滚刀刀箱面板(17)通过第一防水胶垫(23)密封，金属保护壳(2)和滚刀刀箱面板(17)通过第二防水胶垫(24)密封。2.按照权利要求1所述的一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：所述导轨(4)通过联轴器(7)与马达(6)的输出轴同轴连接。3.按照权利要求1所述的一种移动式全覆盖盾构滚刀磨损监测装置，其特征在于：所述滚刀磨损监测机构包括磨损监测传感器(10)、焊接在磨损监测传感器(10)一端的第一螺栓(9)和与第一螺栓(9)螺纹连接的第一螺纹套管(8)，第一螺纹套管(8)焊接在滑台(5)上，滑台(5)中心位置处开设有滑台通孔，磨损监测传感器(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓勇，张孟喜，吴应明，张靖，李增良，加武荣，徐磊，李语默，闫茹，张云飞，王维，吕岩，张涛涛，张小林，
申请(专利权)人：中铁二十局集团有限公司，上海大学，中铁二十局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61