盾构机刀具在线检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种盾构机刀具在线检测装置，涉及盾构机技术领域，包括盲孔、反光片、激光传感器、透明堵头、磁性待测物、磁力传感器、加速度传感器、信号采集及控制系统；盲孔孔口开设于刀毂内壁处并延伸至刀圈内；反光片设于盲孔孔底；激光传感器设于刀轴轴套上向盲孔内发射激光信号并接收反射激光信号；透明堵头设于盲孔靠近孔口的一端；磁性待测物设于刀毂内壁处；磁力传感器设于刀轴轴套上用于检测磁性待测物；加速度传感器设于刀轴轴套上，用于监测刀具运行过程中的振动状态，以及信号采集及控制系统。旨在解决现有技术中传统检测方法工艺复杂、可靠性安全性低、难以应对较为复杂的地质以及容易对系统造成破坏的技术问题。地质以及容易对系统造成破坏的技术问题。地质以及容易对系统造成破坏的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
盾构机刀具在线检测装置


[0001]本专利技术涉及盾构机
，更具体地说，是涉及一种盾构机刀具在线检测装置。

技术介绍

[0002]盾构机作为一种大型的隧道、地铁施工设备，具有极其复杂的系统，而盾构机刀具作为其中的重要一环，却不可避免的时常发生故障及产生磨损，由于盾构机工作时刀具处在充满岩土的恶劣环境中，对刀具故障和磨损的检测成为了一大难点。但若没有及时发现故障或损坏的刀具，将会造成巨大的经济损失甚至是灾难事故。
[0003]传统的盾构机刀具检测及维护方式为停机检修，由于环境的复杂性，人工检修具有一定的危险性，掘进区域处于高压环境中，人工检修不仅工作量大且不能长时间停留。另外，频繁停机会造成工程进度减缓且可能造成岩土不稳定。
[0004]另一种较传统的方法是根据掘进参数判断是否发生故障或严重磨损。但这种方法难以应对较为复杂的地质。
[0005]较为复杂的检测方法有电阻或电容检测法，通过预先将电阻电容等部件嵌入刀具内部，刀具工作中检测由于刀具磨损造成的电阻电容变化，可推算刀具的形状。但此方法将各个部件嵌入刀具内部的工艺较为复杂，且一般需要通过蓝牙或无线等方式传输信号，刀具本身处于一种高温且具有较大冲击的恶劣环境，容易对该系统造成破坏。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种盾构机刀具在线检测装置，旨在解决现有技术中传统检测方法工艺复杂、可靠性安全性低、难以应对较为复杂的地质以及容易对系统造成破坏的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种盾构机刀具在线检测装置，包括：
[0008]盲孔，孔口开设于刀毂内壁处，并延伸至刀圈内；
[0009]反光片，设于所述盲孔的孔底；
[0010]激光传感器，设于刀轴的轴套上，用于向所述盲孔内发射激光信号并接收反射的激光信号；
[0011]透明堵头，设于所述盲孔靠近孔口的一端；
[0012]磁性待测物，设于刀毂内壁处；
[0013]磁力传感器，设于刀轴轴套上，用于检测所述磁性待测物；
[0014]加速度传感器，设于刀轴轴套上，用于监测刀具运行过程中的振动状态；以及
[0015]信号采集及控制系统，用于接收所述磁力传感器、激光传感器以及加速度传感器的信号。
[0016]进一步地，所述盲孔为多个且沿刀毂和刀圈的圆周方向依次间隔排布，所述盲孔沿刀圈和刀毂的径向延伸且延长线经过所述刀圈的最大外圈边缘。
[0017]进一步地，所述透明堵头材质为有机材料或石英。
[0018]进一步地，所述磁性待测物为多个且沿刀毂的圆周方向依次间隔排布。
[0019]进一步地，所述激光传感器具有激光发射端和激光接收端，分别用于向对正的盲孔内发射和接收激光信号。
[0020]进一步地，还包括热电偶，所述热电偶设于轴套上，用于检测刀具工作温度，所述热电偶的信号输出端连接所述信号采集及控制系统。
[0021]进一步地，所述激光传感器和磁力传感器设有外螺纹，且螺纹连接在轴套的螺孔内，所述刀轴为空心轴，并设有光孔，所述激光传感器和磁力传感器通过穿过光孔和刀轴内腔的线体连接外部的信号采集及控制系统。
[0022]进一步地，所述盲孔的孔底到所述刀圈的最大外圈边缘的距离小于等于刀圈的最大允许磨损量。
[0023]进一步地，所述盲孔的孔底和刀圈的最大外圈边缘之间通过螺杆封堵。
[0024]进一步地，所述磁性待测物和盲孔位于刀毂内壁的同一圆周面上且相互间隔设置，所述磁力传感器和激光传感器间隔设于所述轴套上且也位于所述同一圆周面上。
[0025]本专利技术提供的盾构机刀具在线检测装置的有益效果在于：能够按需求对刀圈运行状态和磨损状态进行检测，且传感器主体安装于刀轴及轴套上，与刀毂及刀圈上的待检测无分离，相比于将传感器或电容电阻等部件安装于刀圈内部的检测手段来说，本专利技术提供的检测系统具有更加简单且可靠的安装方式，无需复杂的嵌入安装工艺，以应对盾构机滚刀极其恶劣的工作环境。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例提供的盾构机刀具在线检测装置的剖面结构示意图；
[0028]图2为本专利技术另一实施例提供的盾构机刀具在线检测装置的另一剖面结构示意图。
[0029]图中：1.盲孔，2.刀毂，3.刀圈，4.反光片，5.激光传感器，6.刀轴，7.轴套，8.透明堵头，9.磁性待测物，10.磁力传感器，11.热电偶，12.螺杆，13.轴承，14.挡圈，15.加速度传感器。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0034]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0035]请参阅图1和图2，现对本专利技术提供的一种盾构机刀具在线检测装置，包括：盲孔1、反光片4、激光传感器5、透明堵头8、磁性待测物9、磁力传感器10、加速度传感器15、信号采集及控制系统；盲孔1，孔口开设于刀毂2内壁处，并延伸至刀圈3内；反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.盾构机刀具在线检测装置，其特征在于，包括：盲孔，孔口开设于刀毂内壁处，并延伸至刀圈内；反光片，设于所述盲孔的孔底；激光传感器，设于刀轴的轴套上，用于向所述盲孔内发射激光信号并接收反射的激光信号；透明堵头，设于所述盲孔靠近孔口的一端；磁性待测物，设于刀毂内壁处；磁力传感器，设于刀轴轴套上，用于检测所述磁性待测物；加速度传感器，设于刀轴轴套上，用于监测刀具运行过程中的振动状态，以及信号采集及控制系统，用于接收所述磁力传感器、激光传感器以及加速度传感器的信号，并控制刀具转动状态。2.如权利要求1所述的盾构机刀具在线检测装置，其特征在于，所述盲孔为多个且沿刀毂和刀圈的圆周方向依次间隔排布，所述盲孔沿刀圈和刀毂的径向延伸且延长线经过所述刀圈的最大外圈边缘。3.如权利要求1所述的盾构机刀具在线检测装置，其特征在于，所述透明堵头材质为有机材料或石英。4.如权利要求1所述的盾构机刀具在线检测装置，其特征在于，所述磁性待测物为多个且沿刀毂的圆周方向依次间隔排布。5.如权利要求1所述的盾构机刀具在线检测装置，其特征在于，所述激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建军，李长林，李洁，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：