掘进机主驱动安全监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及掘进机相关技术领域，尤其涉及掘进机主驱动安全监测装置。通过在掘进机主驱动大法兰圆周上安装多个加速度传感器，以及在主驱动座垂直开挖面一端安装的多个加速度传感器，通过比对每个速度周期下所对应的振动参数是否发生持续明显变化来判断加速度传感器所检测的部件是否损伤，并且在主驱动大法兰远离开挖面的一端安装有电涡流位移传感器，电涡流位移传感器的监测头靠近主轴承内圈，用于监测轴承的轴向间隙是否与正常情况下轴承的轴向间隙出现较大的偏差，来判断轴承是否出现故障，使得掘进机的主驱动轴承检查可以不停机或不解体设备就可对主驱动轴承劣化部位和故障的性质作出超前判断。

Safety Monitoring Device for Main Drive of Roadheader

【技术实现步骤摘要】
掘进机主驱动安全监测装置
本专利技术涉及掘进机相关
，尤其涉及掘进机主驱动安全监测装置。
技术介绍
掘进机集机、电、液、传感和信息技术于一体，在施工过程中掘进机自身设备的安全性和可靠性已成为掘进机厂家和施工方关注的焦点，尤其是掘进机的主驱动轴承，是掘进机驱动系统的核心部件，起直接传递动力和荷载的作用。传统掘进机的主驱动工作状态只能从掘进机上拆卸后才能进行检测，无法对掘进机主驱动工作状态进行实时监测，可能会导致主驱动有损坏后仍然继续掘进，错失最佳解除风险和减小损失的机会，造成更严重的损失，因此有必要提供一种能够在不停机或不解体设备的情况下，对掘进机的主驱动轴承劣化部位和故障的性质作出判断，如有异常能够提前对掘进机进行维保作业，把风险和损失降到最低，确保设备可靠运行满足施工要求。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的问题，本专利技术提供了一种掘进机主驱动安全监测装置，实现了在掘进机不停机或不解体设备的情况下对主驱动轴承劣化部位和故障的性质作出判断，从而能够提前对掘进机进行维保作业，把风险和损失降到最低，确保设备可靠运行满足施工要求。本专利技术的技术方案如下：掘进机主驱动安全监测装置，包括在掘进机主驱动的大法兰圆周上安装的多个加速度传感器，用于监测主推力端的轴承是否存在损伤；以及在主驱动座垂直开挖面一端安装的多个加速度传感器，用于监测主轴承径向滚动体和分段式保持架是否存在缺陷；上述的加速度传感器均通过光纤接入盾构施工现场服务器，隧道施工现场服务器通过TCP/IP协议与云服务器通信，可通过电脑进入云服务器提取监测数据进行频谱分析，所述加速度传感器用于获取所对应监测部件在每个速度周期下所对应的振动参数。所述每个速度周期是指主驱动旋转一周为一个周期。通过比对每个速度周期下所对应的振动参数是否发生持续明显变化来判断加速度传感器所检测的部件是否损伤。优选的，所述主驱动大法兰远离开挖面一端安装五个加速度传感器，并且每个相邻加速度传感器沿主驱动大法兰的圆周间隔72度进行安装。优选的，所述掘进机主驱动座的圆周上安装三个加速度传感器，且每个相邻的加速度传感器在主驱动座的圆周上间隔120度进行安装。进一步的，在所述主驱动大法兰远离开挖面的一端开有两个通孔，两个通孔在主驱动大法兰的圆周上相距180度，所述两个通孔内均安装有电涡流位移传感器，电涡流位移传感器的监测头靠近主轴承内圈，用于监测轴承的轴向间隙。再进一步的，在吸油过滤器与主驱动齿轮油吸油口之间的油液管道上安装金属磨损碎片传感器，通过金属磨损碎片传感器监测油液中磨损碎屑产生的黑色金属和有色金属。又进一步的，在所述吸油过滤器和主驱动齿轮油吸油口之间的油液管道上安装有油液水分监测传感器，用于监测掘进机润滑油液的含水量、介电常数及温度。优选的，所述电涡流位移传感器和油液水分监测传感器均通过光纤将监测数据传输至隧道施工现场服务器，服务器通过TCP/IP协议将监测数据传输到云服务器，使得可通过电脑提取云服务器中的监测数据。本专利技术加入金属磨损碎片传感器和油液水分监测传感器，对掘进机工作环境的磨损和润滑情况有更清晰的实时认知，使得掘进机主驱动状态在线诊断分析更加精准。本专利技术的有益效果：本专利技术通过对掘进机主驱动运转的相关参数进行实时采集、存储和频谱分析，掘进机的主驱动轴承检查可以不停机或不解体设备就可对主驱动轴承劣化部位和故障的性质作出超前判断，以便及时采取措施避免掘进机主驱动在施工中发生故障；并且维修人员和设备管理人员能够通过电脑登录云服务器进行报警查看、频谱分析等操作，实现“随时随地”监控掘进机主驱动轴承状态。附图说明图1为本专利技术的加速度传感器布局示意图；图2为本专利技术的加速度传感器具体安装位置示意图；图3为本专利技术的电涡流位移传感器布局示意图；图4为本专利技术的电涡流位移传感器具体安装位置示意图；图5为本专利技术的水分监测传感器安装位置示意图；图6为本专利技术的金属磨损碎片传感器安装位置示意图；附图说明：1.主驱动；2.加速度传感器；3.大法兰；4.电涡流位移传感器；5.主轴承内圈；6.齿轮油吸油口；7.油液水分监测传感器；8.吸油过滤器；9.金属磨损碎片传感器。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术做进一步的说明。掘进机主驱动安全监测装置，包括在掘进机主驱动1的大法兰3圆周上安装的多个加速度传感器2，用于监测主推力端的轴承是否存在损伤；以及在主驱动1座安装的多个加速度传感器2，用于监测主轴承径向滚动体和分段式保持架是否存在缺陷；上述的加速度传感器2均通过光纤接入隧道施工现场服务器，隧道施工现场服务器通过TCP/IP协议与云服务器通信，可通过电脑进入云服务器提取监测数据进行频谱分析，所述加速度传感器2用于获取所对应监测部件在每个速度周期下所对应的振动参数。所述每个速度周期是指主驱动1旋转一周为一个周期。通过比对每个速度周期下所对应的振动参数是否发生持续明显变化来判断加速度传感器2所检测的部件是否损伤。优选的，所述主驱动1大法兰3远离开挖面一端安装的五个加速度传感器2，并且每个相邻加速度传感器2沿主驱动1的圆周间隔72度进行安装。优选的，所述掘进机主驱动1座的圆周上安装有三个加速度传感器2，且每个相邻的加速度传感器2在主驱动1的圆周上间隔120度进行安装。进一步的，在所述主驱动1大法兰3远离开挖面的一端开有两个通孔，两个通孔在主驱动1大法兰3的圆周上相距180度，所述两个通孔内均安装有电涡流位移传感器4，电涡流位移传感器4的监测头靠近主轴承内圈5，用于监测轴承的轴向间隙。再进一步的，在吸油过滤器8与主驱动1齿轮油吸油口6之间的油液管道上安装金属磨损碎片传感器9，通过金属磨损碎片传感器9监测油液中磨损碎屑产生的黑色金属和有色金属。又进一步的，在所述吸油过滤器8和主驱动1齿轮油吸油口6之间的油液管道上安装有油液水分监测传感器7，用于监测掘进机润滑油液的含水量、介电常数及温度。优选的，所述电涡流位移传感器4和油液水分监测传感器7均通过光纤将监测数据传输至隧道施工现场服务器，服务器通过TCP/IP协议将监测数据传输到云服务器，使得可通过电脑提取云服务器中的监测数据。本专利技术加入金属磨损碎片传感器9和油液水分监测传感器7，对掘进机工作环境的磨损和润滑情况有更清晰的实时认知，掘进机主驱动1状态在线诊断分析更加精准。本专利技术通过安装在掘进机主驱动1大法兰3上的加速度传感器2监测主推力端的轴承是否存在损伤；再结合主驱动1座上安装的用于监测主轴承径向滚动体和分段式保持架是否存在缺陷的多个加速度传感器2，再通过频谱分析，比对每个速度周期下所对应的振动参数是否发生持续明显变化来判断加速度传感器2所检测的部件是否损伤，以上的频谱分析均可通过频谱分析软件实现，故本专利技术能够实现掘进机主驱动1轴承检查不停机或不解体设备，就可对主驱动1轴承劣化部位和故障的性质作出超前判断，进一步的，可通过电涡流位移传感器4监测轴承的轴向间隙是否与正常情况下轴承的轴向间隙出现较大的偏差，来判断轴承是否出现故障，并且可通过金属磨损碎片传感器9监测油液中磨损碎屑产生的黑色金属和有色金属来判断其磨损情况是否严重，同时可通过油液水分监测传感器7检测含水量、介电常数及温度，来判断油液状况是否良好，使得能够及时了解油液情况，提前更换油液或对油液进行净化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.掘进机主驱动安全监测装置，其特征在于，包括在掘进机主驱动(1)的大法兰(3)圆周上安装的多个加速度传感器(2)，用于监测主推力端的轴承是否存在损伤；以及在主驱动(1)座安装的多个加速度传感器(2)，用于监测主轴承径向滚动体和分段式保持架是否存在缺陷；上述的加速度传感器(2)均通过光纤接入隧道施工现场服务器，隧道施工现场服务器通过TCP/IP协议与云服务器通信，可通过电脑进入云服务器提取监测数据进行频谱分析，所述加速度传感器(2)用于获取所对应监测部件在每个速度周期下所对应的振动参数；所述每个速度周期是指主驱动(1)旋转一周为一个周期；通过比对每个速度周期下所对应的振动参数是否发生持续明显变化来判断加速度传感器(2)所检测的部件是否损伤。

【技术特征摘要】
1.掘进机主驱动安全监测装置，其特征在于，包括在掘进机主驱动(1)的大法兰(3)圆周上安装的多个加速度传感器(2)，用于监测主推力端的轴承是否存在损伤；以及在主驱动(1)座安装的多个加速度传感器(2)，用于监测主轴承径向滚动体和分段式保持架是否存在缺陷；上述的加速度传感器(2)均通过光纤接入隧道施工现场服务器，隧道施工现场服务器通过TCP/IP协议与云服务器通信，可通过电脑进入云服务器提取监测数据进行频谱分析，所述加速度传感器(2)用于获取所对应监测部件在每个速度周期下所对应的振动参数；所述每个速度周期是指主驱动(1)旋转一周为一个周期；通过比对每个速度周期下所对应的振动参数是否发生持续明显变化来判断加速度传感器(2)所检测的部件是否损伤。2.如权利要求1所述的掘进机主驱动安全监测装置，其特征在于，所述主驱动(1)大法兰(3)远离开挖面一端安装的五个加速度传感器(2)，并且每个相邻加速度传感器(2)沿主驱动(1)的圆周间隔72度进行安装。3.如权利要求1所述的掘进机主驱动安全监测装置，其特征在于，所述掘进机主驱动(1)座的圆周上安装有三个加速度传感器(2)，且每个相邻的加速度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：高旭东，杨鹏，李川，段天文，郑军，李才洪，李恒，梅元元，周鸿雏，
申请(专利权)人：中铁工程服务有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51