【技术实现步骤摘要】
一种盾构机滚刀载荷实时监测系统及方法
本专利技术属于盾构刀具感知
，具体涉及一种盾构机滚刀载荷实时监测系统及方法。
技术介绍
在隧道和地下工程施工中，全断面隧道掘进机具有自动化程度高、安全高效和在超长隧道中连续作业的特点。掘进机在软硬不均地层条件下施工，由于岩土抗压强度的差异，容易造成盾构掘进姿态不稳，而且在掘进过程中，由于滚刀在软硬不均介质中随刀盘不断旋转往返切削于软硬不均地层，会造成刀具受力突然增大的现象，并且随着刀盘转速的增大，滚刀受到的冲击力会呈非线性增加，造成滚刀刀圈断裂、异常磨损等问题。
技术实现思路
针对滚刀在掘进过程中由于受力变化可能会出现刀具磨损或损坏的问题，本专利技术提出了一种盾构机滚刀载荷实时监测系统及方法，可以实时监测滚刀的受力以为施工参数提供指导。为解决以上技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种盾构机滚刀载荷实时监测系统，包括用于支撑刀轴的C形块，所述C形块的内侧设有正向载荷测量组件和切向载荷测量组件，且正向载荷测量组件和切向载荷测量组件相连接；所述...
【技术保护点】
1.一种盾构机滚刀载荷实时监测系统，包括用于支撑刀轴(7)的C形块(5)，其特征在于，所述C形块(5)的内侧设有正向载荷测量组件和切向载荷测量组件，且正向载荷测量组件和切向载荷测量组件相连接；所述正向载荷测量组件和切向载荷测量组件均与刀轴(7)相配合，且正向载荷测量组件和切向载荷测量组件的输出线缆穿过密封隔离模块与信号采集模块电连接；所述信号采集模块与信号接收模块通信连接，且信号接收模块与上位机电连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种盾构机滚刀载荷实时监测系统，包括用于支撑刀轴(7)的C形块(5)，其特征在于，所述C形块(5)的内侧设有正向载荷测量组件和切向载荷测量组件，且正向载荷测量组件和切向载荷测量组件相连接；所述正向载荷测量组件和切向载荷测量组件均与刀轴(7)相配合，且正向载荷测量组件和切向载荷测量组件的输出线缆穿过密封隔离模块与信号采集模块电连接；所述信号采集模块与信号接收模块通信连接，且信号接收模块与上位机电连接。
2.根据权利要求1所述的盾构机滚刀载荷实时监测系统，其特征在于，所述信号采集模块包括控制器I、A/D转换模块、供电模块I、无线发射模块和串口转换模块I，所述正向载荷测量组件和切向载荷测量组件的输出线缆通过A/D转换模块与控制器I的输入端电连接；所述控制器I的输出端分别与供电模块I和串口转换模块I电连接，且控制器I通过无线发射模块与信号接收模块通信连接。
3.根据权利要求2所述的盾构机滚刀载荷实时监测系统，其特征在于，所述信号接收模块包括控制器II、供电模块II、无线接收模块和串口转换模块II，所述控制器II通过无线接收模块与信号采集模块通信连接，控制器II的一个输出端与供电模块II电连接，且控制器II通过串口转换模块II与上位机电连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的盾构机滚刀载荷实时监测系统，其特征在于，所述密封隔离模块包括隔离盒(8)，所述隔离盒(8)设置在中心隔板(11)的后方，隔离盒(8)内设有防水组件，且正向载荷测量组件和切向载荷测量组件的输出线缆穿过防水组件后与信号采集模块相连接。
5.根据权利要求4所述的盾构机滚刀载荷实时监测系统，其特征在于，所述防水组件包括相互连通的第一防水接头(8-1)、第二防水接头(8-2)和第三防水接头(8-3)，第一防水接头(8-1)和第二防水接头(8-2)均设置在隔离盒(8)内，第三防水接头(8-3)设置在隔离盒(8)的外侧，且正向载荷测量组件和切向载荷测量组件的输出线缆依次穿过第一防水接头(8-1)、第二防水接头(8-2)和第三防水接头(8-3)后与信号采集模块相连接。
6.根据权利要求1或5所述的盾构机滚刀载荷实时监测系统，其特征在于，所述正向载荷测量组件和切向载荷测量组件的输出线缆上套设有第一液压软管(4-1)，所述第一液压软管(4-1)的前部通过第一液压接头(3-1)与滚刀刀座(2)相连接，第一液压软管(4-1)的后部穿过中心隔板(11)后通过第三液压接头(3-3)与第一防水接头(8-1)相连接。
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭顺辉，魏晓龙，林福龙，贾连辉，路亚缇，郭俊可，黄震，张华刚，于金达，孟祥波，李光，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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