一种盾构机滚刀磨损的监测系统技术方案

本发明专利技术提出一种盾构机滚刀磨损的监测系统，涉及隧道掘进技术领域，该监测系统包括：检测模块，具有顺序间隔设置的磁敏元件、第一激励磁铁和第二激励磁铁，所述第一激励磁铁和所述第二激励磁铁磁场叠加，所述磁敏元件检测所述第一激励磁铁和所述第二激励磁铁之间磁场的变化并输出检测信号；采集模块，与所述磁敏元件电连接并接受所述磁敏元件的所述检测信号。本发明专利技术提出的盾构机滚刀磨损监测系统，增加了检测量程范围，提高了检测的可靠性和一致性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机滚刀磨损的监测系统


[0001]本专利技术涉及隧道掘进
，特别涉及一种盾构机滚刀磨损的监测系统。

技术介绍

[0002]盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，刀具是盾构机掘进过程中最易于磨损和失效的部件，如果磨损的刀具未被实时检测并及时更换，将导致刀具严重磨损，致使盾构机掘进困难，影响施工效率，甚者会造成刀盘严重磨损，需进行竖井开挖更换刀盘，并且人工带压进仓，会极大危害身体健康，此过程存在极大的经济、安全风险。
[0003]现有技术中通常应用电涡流传感器进行磨损量的检测。但是，目前所采用的电涡流传感器的量程范围较小，一般仅为20mm左右。由于受到量程范围的限制，导致其在刀架上的安装形式受限，仅能凸出于刀架并靠近滚刀进行安装，容易被渣土破坏。另外，电涡流传感器的功耗较大。此外，现有的滚刀磨损量检测装置的一致性较差，检测灵敏度不高，使用时还需逐个标定，较为麻烦。
[0004]有鉴于此，本专利技术人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种盾构机滚刀磨损的监测系统，以期解决现有技术存在的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种盾构机滚刀磨损的监测系统，增加了检测量程范围，提高了检测的可靠性和一致性。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提出一种盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述监测系统包括：
[0007]检测模块，具有顺序间隔设置的磁敏元件、第一激励磁铁和第二激励磁铁，所述第一激励磁铁和所述第二激励磁铁磁场叠加，所述磁敏元件检测所述第一激励磁铁、所述第二激励磁铁和所述滚刀之间磁场的变化并输出检测信号；
[0008]采集模块，与所述磁敏元件电连接并接受所述磁敏元件的所述检测信号。
[0009]如上所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述监测系统还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述采集模块电连接并对所述采集模块传送的检测信号进行分析和显示。
[0010]如上所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述数据处理模块内置有检测信号
‑
磨损量曲线，所述数据处理模块根据所述检测信号
‑
磨损量曲线确定所述滚刀其刀刃的磨损量。
[0011]如上所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述磁敏元件、所述第一激励磁铁和所述第二激励磁铁沿所述滚刀的径向且背向刀刃的方向顺序设置。
[0012]如上所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述第一激励磁铁的外径小于所述第二激励磁铁的外径。
[0013]如上所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述采集模块输出的所述检测信
号为电压信号。
[0014]如上所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述监测系统还包括磁铁间距调节模块，所述磁铁间距调节模块包括：
[0015]第二激励磁铁支架，用于安装所述第二激励磁铁；
[0016]第一激励磁铁支架，用于安装所述第一激励磁铁，所述第一激励磁铁支架安装在所述第二激励磁铁支架上；
[0017]磁敏元件支架，用于安装所述磁敏元件，所述磁敏元件支架安装在所述第二激励磁铁支架上。
[0018]如上所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述第一激励磁铁支架通过间距调节机构安装在所述第二激励磁铁支架上，所述间距调节机构能够调节所述第一激励磁铁和所述第二激励磁铁之间的间距。
[0019]如上所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述监测系统还包括防护模块，所述磁铁间距调节模块固定于所述防护模块内，所述防护模块固定安装在盾构机的刀筒端盖上。
[0020]如上所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其中，所述磁敏元件检测信号通过有线或无线方式，穿过端盖传输到所述采集模块。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下特点和优点：
[0022]本专利技术提出的盾构机滚刀磨损的监测系统，检测模块设置在正对滚刀刀刃的位置，第一激励磁铁和第二激励磁铁产生磁场，当滚刀刀刃发生磨损后，刀刃与磨损检测传感器之间的间距发生变化，带来磁场的变化，磁敏元件感应到由滚刀磨损带来的磁场强度变化，并进一步输出为检测信号。
[0023]磁敏元件处的磁场是多个激励磁铁磁场与刀刃磁化磁场的叠加值。通过调整多个激励磁铁和磁敏元件的相对位置，可以提高磨损检测的灵敏度，并保证多个磨损传感器之间的一致性。
[0024]本专利技术提出的盾构机滚刀磨损的监测系统，能够准确、可靠的检测滚刀磨损量的变化，实时掌握盾构机滚刀磨损量的变化，为盾构机换刀提供可靠的数据支撑。
附图说明
[0025]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本专利技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本专利技术的理解，并不是具体限定本专利技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本专利技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本专利技术。
[0026]图1为本专利技术提出的盾构机滚刀磨损的监测系统的整体示意图；
[0027]图2为本专利技术提出的盾构机滚刀磨损的监测系统的连接示意图；
[0028]图3为本专利技术中第一激励磁铁与第二激励磁铁间距调节装置的结构示意图。
[0029]图4为本专利技术一实施方式的示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]100、监测系统；
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10、检测模块；
[0032]11、磁敏元件；
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12、第一激励磁铁；
[0033]13、第二激励磁铁；
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20、采集模块；
[0034]30、数据处理模块；
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40、磁铁间距调节模块；
[0035]41、第二激励磁铁支架；
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42、第一激励磁铁支架；
[0036]43、磁敏元件支架；
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50、防护模块；
[0037]60、数据接受模块；
[0038]200、滚刀；
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300、端盖。
具体实施方式
[0039]结合附图和本专利技术具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本专利技术的细节。但是，在此描述的本专利技术的具体实施方式，仅用于解释本专利技术的目的，而不能以任何方式理解成是对本专利技术的限制。在本专利技术的教导下，技术人员可以构想基于本专利技术的任意可能的变形，这些都应被视为属于本专利技术的范围。
[0040]如图1至图3所示，本专利技术提出一种盾构机滚刀磨损的监测系统100，该监测系统至少包括检测模块10和采集模块20，检测模块10包括顺序间隔设置的磁敏元件11、第一激励磁铁12和第二激励磁铁13，第一激励磁铁12和第二激励磁铁13磁场叠加，磁敏元件11检测第一激励磁铁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构机滚刀磨损的监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：检测模块，具有顺序间隔设置的磁敏元件、第一激励磁铁和第二激励磁铁，所述第一激励磁铁和所述第二激励磁铁磁场叠加，所述磁敏元件检测所述第一激励磁铁、所述第二激励磁铁和所述滚刀之间磁场的变化并输出检测信号；采集模块，与所述磁敏元件电连接并接受所述磁敏元件的所述检测信号。2.如权利要求1所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述采集模块电连接并对所述采集模块传送的检测信号进行分析和显示。3.如权利要求2所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其特征在于，所述数据处理模块内置有检测信号
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磨损量曲线，所述数据处理模块根据所述检测信号
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磨损量曲线确定所述滚刀其刀刃的磨损量。4.如权利要求1所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其特征在于，所述磁敏元件、所述第一激励磁铁和所述第二激励磁铁沿所述滚刀的径向且背向刀刃的方向顺序设置。5.如权利要求4所述的盾构机滚刀磨损的监测系统，其特征在于，所述第一激励磁铁的外径小于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾连辉，张志国，郑永光，孙志洪，魏晓龙，黄震，赵春阳，王震，周树亮，路亚缇，黄士广，
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：