一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制制造技术

本发明专利技术公开了一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制，所述盾构机滚刀磨损实时监测的步骤如下：步骤一：利用扫描仪对未经使用的盾构机滚刀进行扫描，将采集的三维点云数据输入至计算机，并建立三维模型备用；步骤二：通过供应商提供的盾构机滚刀使用寿命建立二至七个监测点，相邻监测点的转数差距应在三万至八万之间；步骤三：测量带动盾构机滚刀电机的转数，从而计算出盾构机滚刀的钻转数。本发明专利技术提供了一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制，具备监测精度高，监测成本低的优点，解决了现有的盾构机滚刀磨损实时监测精准度低的问题，且建立的数据库可以对盾构机滚刀的使用寿命进行预测，结果科学合理，精准度高。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制
本专利技术涉及盾构机
，具体为一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制。
技术介绍
盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建隧道支撑性管片，盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构，机械式盾构，用盾构法的机械进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理，盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘，该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面，挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行，盾构机全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行量体裁衣式的设计制造，可靠性要求极高，盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程，盘形滚刀是一种可更换刀圈的刀具，通常有单刃、双刃和多刃之分，常以辐射状或螺旋状分布装在盾构机刀盘上，盾构机在千斤顶的压力下向前掘进，同时盾构机刀盘作旋转运动，安装在盾构机刀盘上的刀具在随刀盘公转同时，自己在摩擦力和压力下作自转，从而利用刀圈刃口对岩石表面产生滚动切削作用，盘形滚刀破岩工作原理可以理解为：掘进时盘形滚刀刀圈先在岩石内挤压出一个槽，并在槽周围生成初始的张拉破坏的裂纹，井随着刀具不断惯入，刀圈的楔形面对刀圈两边的岩石起剪切破坏作用，初始的张拉破坏裂纹会在剪切力作用下沿岩石切线方向持续快速扩张，相临刀具间的岩石裂纹会产生相互影响，产生进一步的张拉破坏，使相临切槽之间的岩脊在这种张拉破坏下产生较大的岩块剥落下来。盘形滚刀工作时除了要承受刀圈周向的正压力之外，还受到刀圈切向的摩擦力、以及侧向方向上交变应力的作用，受力复杂，工作环境恶劣，地层以及剥落的岩石对刀圈、刀体有着磨削、冲蚀效应，极易造成刀具的磨损，因此对盾构机滚刀磨损实时监测是必不可少的程序之一，然而现有的盾构机滚刀磨损监测大多是对盾构机滚刀进行目测或者根据供应商提供的数据在使用达到报废时间后强制报废，不能精确的判断盾构机滚刀磨损实时状况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制，具备监测精度高，监测成本低的优点，解决了现有的盾构机滚刀磨损实时监测精准度低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制，所述盾构机滚刀磨损实时监测的步骤如下：步骤一：利用扫描仪对未经使用的盾构机滚刀进行扫描，将采集的三维点云数据输入至计算机，并建立三维模型备用；步骤二：通过供应商提供的盾构机滚刀使用寿命建立二至七个监测点，相邻监测点的转数差距应在三万至八万之间；步骤三：测量带动盾构机滚刀电机的转数，从而计算出盾构机滚刀的钻转数；步骤四：当盾构机滚刀的转数达到监测点设置的数值时立即停止盾构机；步骤五：利用扫描仪对盾构机滚刀进行扫描，记录采集的数据；步骤六：将记录的数据输入至计算机中，根据扫描仪提供的三维点云数据使用计算机建立三维模型；步骤七：与之前记录的未经使用的盾构机滚刀三维模型进行对比；步骤八：根据比对结果对判断检测的点的盾构机滚刀磨损是否在误差范围内，在范围内即可继续使用，超出范围后对盾构机滚刀进行报废处理；步骤九：建立盾构机滚刀磨损数据库，将报废的盾构机滚刀转数等信息输入至数据库，当数据库信息积累到一定程度时即可对盾构机滚刀使用寿命进行预测。优选的，所述步骤三中的测量电机的转数是利用与电机相连的计数机实现的，所述计数机的型号为A9-01。优选的，所述步骤一和步骤五所用的扫描仪的型号为FreeScan-X3。优选的，所述步骤一和步骤六中建立的三维模型均是利用计算机中的建模软件完成。优选的，所述步骤八的误差范围是30％-70％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供了一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制，具备监测精度高，监测成本低的优点，解决了现有的盾构机滚刀磨损实时监测精准度低的问题，且建立的数据库可以对盾构机滚刀的使用寿命进行预测，结果科学合理，精准度高。具体实施方式下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种技术方案：实施例1：一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制，所述盾构机滚刀磨损实时监测的步骤如下：步骤一：利用扫描仪对未经使用的盾构机滚刀进行扫描，将采集的三维点云数据输入至计算机，并建立三维模型备用；步骤二：通过供应商提供的盾构机滚刀使用寿命建立三个监测点，相邻监测点的转数差距为三万；步骤三：测量带动盾构机滚刀电机的转数，从而计算出盾构机滚刀的钻转数，步骤三中的测量电机的转数是利用与电机相连的计数机实现的，所述计数机的型号为A9-01；步骤四：当盾构机滚刀的转数达到监测点设置的数值时立即停止盾构机；步骤五：利用扫描仪对盾构机滚刀进行扫描，记录采集的数据，步骤一和步骤五所用的扫描仪的型号为FreeScan-X3；步骤六：将记录的数据输入至计算机中，根据扫描仪提供的三维点云数据使用计算机建立三维模型，步骤一和步骤六中建立的三维模型均是利用计算机中的建模软件完成；步骤七：与之前记录的未经使用的盾构机滚刀三维模型进行对比；步骤八：根据比对结果对判断检测的点的盾构机滚刀磨损是否在误差范围内，在范围内即可继续使用，超出范围后对盾构机滚刀进行报废处理，步骤八的误差范围是30％-70％；步骤九：建立盾构机滚刀磨损数据库，将报废的盾构机滚刀转数等信息输入至数据库，当数据库信息积累到一定程度时即可对盾构机滚刀使用寿命进行预测。实施例2：本实施例与实施例1的区别在于：一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制，所述盾构机滚刀磨损实时监测的步骤如下：步骤一：利用扫描仪对未经使用的盾构机滚刀进行扫描，将采集的三维点云数据输入至计算机，并建立三维模型备用；步骤二：通过供应商提供的盾构机滚刀使用寿命建立五个监测点，相邻监测点的转数差距为五万；步骤三：测量带动盾构机滚刀电机的转数，从而计算出盾构机滚刀的钻转数，步骤三中的测量电机的转数是利用与电机相连的计数机实现的，所述计数机的型号为A9-01；步骤四：当盾构机滚刀的转数达到监测点设置的数值时立即停止盾构机；步骤五：利用扫描仪对盾构机滚刀进行扫描，记录采集的数据，步骤一和步骤五所用的扫描仪的型号为FreeScan-X3；步骤六：将记录的数据输入至计算机中，根据扫描仪提供的三维点云数据使用计算机建立三维模型，步骤一和步骤六中建立的三维模型均是利用计算机中的建模软件完成；步骤七：与之前记录的未经使用的盾构机滚刀三维模型进行对比；步骤八：根据比对结果对判断检测的点的盾构机滚刀磨损是否在误差范围内，在范围内即可继续使用，超出范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制，其特征在于：所述盾构机滚刀磨损实时监测的步骤如下：步骤一：利用扫描仪对未经使用的盾构机滚刀进行扫描，将采集的三维点云数据输入至计算机，并建立三维模型备用；步骤二：通过供应商提供的盾构机滚刀使用寿命建立二至七个监测点，相邻监测点的转数差距应在三万至八万之间；步骤三：测量带动盾构机滚刀电机的转数，从而计算出盾构机滚刀的钻转数；步骤四：当盾构机滚刀的转数达到监测点设置的数值时立即停止盾构机；步骤五：利用扫描仪对盾构机滚刀进行扫描，记录采集的数据；步骤六：将记录的数据输入至计算机中，根据扫描仪提供的三维点云数据使用计算机建立三维模型；步骤七：与之前记录的未经使用的盾构机滚刀三维模型进行对比；步骤八：根据比对结果对判断检测的点的盾构机滚刀磨损是否在误差范围内，在范围内即可继续使用，超出范围后对盾构机滚刀进行报废处理；步骤九：建立盾构机滚刀磨损数据库，将报废的盾构机滚刀转数等信息输入至数据库，当数据库信息积累到一定程度时即可对盾构机滚刀使用寿命进行预测。

【技术特征摘要】
1.一种盾构机滚刀磨损实时监测的研制，其特征在于：所述盾构机滚刀磨损实时监测的步骤如下：步骤一：利用扫描仪对未经使用的盾构机滚刀进行扫描，将采集的三维点云数据输入至计算机，并建立三维模型备用；步骤二：通过供应商提供的盾构机滚刀使用寿命建立二至七个监测点，相邻监测点的转数差距应在三万至八万之间；步骤三：测量带动盾构机滚刀电机的转数，从而计算出盾构机滚刀的钻转数；步骤四：当盾构机滚刀的转数达到监测点设置的数值时立即停止盾构机；步骤五：利用扫描仪对盾构机滚刀进行扫描，记录采集的数据；步骤六：将记录的数据输入至计算机中，根据扫描仪提供的三维点云数据使用计算机建立三维模型；步骤七：与之前记录的未经使用的盾构机滚刀三维模型进行对比；步骤八：根据比对结果对判断检测的点的盾构机滚刀磨损是否在误差范围内，在范围内即可继续使...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雄，
申请(专利权)人：湖南合盾工程刀具有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43