【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种内嵌式tbm滚刀监测装置及刀箱，属于隧道施工，尤其涉及tbm滚刀监测。
技术介绍
1、滚刀在tbm施工掘进过程中扮演着重要的角色。滚刀状态直接影响tbm的掘进速度。因此，滚刀状态在线监测系统对于tbm的高效掘进是非常有意义的。滚刀状态监测系统实时监测滚刀的转速、温度、磨损等三种状态变量。
2、近年来，随着科技的发展，逐步出现了tbm刀具状态监测方面的相关研究。申请公布号为cn111486789a的中国专利申请文件公开了一种tbm滚刀磨损在线实时检测系统及方法，该方法采用用激光测距的原理测定滚刀的磨损量，该方法只测定了滚刀的磨损，无法对转速额外难度等状态变量进行监测。申请公布号为cn112184630a的中国专利申请文件公开了一种基于机器视觉的tbm滚刀磨损监测装置及监测方法，该方法采集滚刀刀刃的图像信息，通过机器视觉的方法提取刀刃的边缘轮廓，利用图像匹配的方法进行匹配融合，即可获得滚刀刀圈的磨损区域范围。但是该方法忽略了土仓内高温高湿强冲击的恶劣环境，因此该方法原理可行，但是实现有难度。申请公布号为cn110702777a的中国专利申请文件公开了一种隧道掘进机滚刀磨损在线检测装置，该装置分段式采集滚刀磨损，标定重复一致性差，且只能检测滚刀的磨损。
3、为解决以上现有技术的缺陷，申请公布号为cn108181484a的中国专利申请文件公开了一种常压刀盘滚刀转速和温度测量装置及磨损量测量方法。该方案利用霍尔原理检测检测滚刀转速、根据滚刀转速反映磨损量，以及通过滚刀周围环境温度反应滚刀温度。该方案的
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种内嵌式tbm滚刀监测装置，用以解决现有霍尔原理检测滚刀转速及磨损的方案存在霍尔元件易失效的问题；还提供了一种刀箱，用于解决目前采用霍尔原理检测滚刀转速及磨损的刀箱易积渣的问题。
2、为实现上述目的，本技术的方案包括：
3、本技术的一种内嵌式tbm滚刀监测装置的技术方案，包括壳体和设置在壳体内的处理器、与处理器相连的用于监测滚刀状态的传感器、与处理器相连用于传输检测数据的通信模块和用于为监测装置供电的电源模块；所述传感器包括温度传感器和霍尔元件中的一种或多种；所述壳体呈圆柱形，并在外表面形成与刀箱侧壁上对应位置盲孔内螺纹相匹配的外螺纹。
4、本技术的滚刀监测装置，壳体采用圆柱体且设置外螺纹，能够通过螺纹与刀箱侧壁连接。装置能够隐藏安装在刀仓侧壁之中，避免受到泥水砂石等恶劣环境侵扰，且刀仓侧壁导热良好，避免高温导致霍尔元件失效，有效延长了监测装置使用寿命，增加了装置的可靠性。
5、进一步地，所述壳体的一端设置有用于使用工具旋动圆柱形壳体的螺栓头。
6、端部增加螺栓头，便于通过工具拆装检修或更换监测装置。
7、进一步地，所述电源模块为dcdc模块，dcdc模块输入端用于外接供电线路，输出端供电连接处理器、传感器和通信模块。
8、通过外置接线供电，避免频繁拆卸更换电池，降低运维成本。
9、进一步地，所述通信模块为485通信模组。
10、装置采用有线供电、有线传输信号的方式，解决了无线通讯电池供电频繁更换电池、采集频率低、通讯不可靠的问题。
11、本技术的一种刀箱的技术方案，通过刀箱侧壁转动支撑设置有滚刀，在滚刀轴向的两个端面中，与刀箱侧壁相邻的一个端面上偏离旋转轴心的位置设置有磁体；在刀箱侧壁上与所述磁体相对应的位置上设置有滚刀监测装置；所述滚刀监测装置包括壳体和设置在壳体内的处理器、与处理器相连的霍尔元件、与处理器相连用于传输检测数据的通信模块和用于为滚刀监测装置供电的电源模块。
12、本技术的刀箱，用于滚刀状态监测的监测装置设置在刀箱侧壁上，通过滚刀侧面安装的传感器采集转速，防止积渣，减少了清理和冲洗刀箱的频率。
13、进一步地，在刀箱侧壁上与所述磁体相对应的位置上开设盲孔，所述滚刀监测装置嵌入盲孔之中。滚刀监测装置，壳体采用圆柱体且设置外螺纹，能够通过螺纹与刀箱侧壁连接。
14、本技术刀箱的滚刀监测装置隐藏安装在刀仓侧壁之中，避免受到泥水砂石等恶劣环境侵扰，且刀仓侧壁导热良好，避免高温导致霍尔元件失效，有效延长了监测装置使用寿命，增加了装置的可靠性。
15、进一步地，所述盲孔中车有内螺纹；所述壳体呈圆柱形，且圆柱形的外表面上设置有与内螺纹匹配的外螺纹；所述壳体旋入盲孔通过螺纹与刀箱侧壁连接。
16、通过螺纹固定连接，方便拆装检修更换，连接更牢固可靠。
17、进一步地，所述壳体在盲孔开口一侧设置有用于使用工具旋动圆柱形壳体的螺栓头。
18、端部增加螺栓头，便于通过工具拆装检修或更换监测装置。
19、进一步地，所述滚刀监测装置还包括设置在壳体内用于检测滚刀温度的温度传感器。
20、通过监测装置中的温度传感器，还能够进一步监测滚刀的温度。
21、进一步地，所述电源模块为dcdc模块，dcdc模块输入端用于外接供电线路，输出端供电连接处理器、温度传感器、霍尔元件和通信模块。
22、装置采用有线供电、有线传输信号的方式，解决了无线通讯电池供电频繁更换电池、采集频率低、通讯不可靠的问题。
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1.一种内嵌式TBM滚刀监测装置，其特征在于，包括壳体和设置在壳体内的处理器，与处理器相连的用于监测滚刀状态的传感器，与处理器相连用于传输检测数据的通信模块和用于为监测装置供电的电源模块；所述传感器包括温度传感器和霍尔元件中的一种或多种；所述壳体呈圆柱形，并在外表面形成与刀箱侧壁上对应位置盲孔内螺纹相匹配的外螺纹。
2.根据权利要求1所述的内嵌式TBM滚刀监测装置，其特征在于，所述壳体的一端设置有用于使用工具旋动圆柱形壳体的螺栓头。
3.根据权利要求2所述的内嵌式TBM滚刀监测装置，其特征在于，所述电源模块为DCDC模块，DCDC模块输入端用于外接供电线路，输出端供电连接处理器、传感器和通信模块。
4.根据权利要求1所述的内嵌式TBM滚刀监测装置，其特征在于，所述通信模块为485通信模组。
5.一种刀箱，通过刀箱侧壁转动支撑设置有滚刀，其特征在于，在滚刀轴向的两个端面中，与刀箱侧壁相邻的一个端面上偏离旋转轴心的位置设置有磁体；在刀箱侧壁上与所述磁体相对应的位置上设置有滚刀监测装置；所述滚刀监测装置包括壳体和设置在壳体内的处理器、与处
6.根据权利要求5所述的刀箱，其特征在于，在刀箱侧壁上与所述磁体相对应的位置上开设盲孔，所述滚刀监测装置嵌入盲孔之中。
7.根据权利要求6所述的刀箱，其特征在于，所述盲孔中车有内螺纹；所述壳体呈圆柱形，且圆柱形的外表面上设置有与内螺纹匹配的外螺纹；所述壳体旋入盲孔通过螺纹与刀箱侧壁连接。
8.根据权利要求6所述的刀箱，其特征在于，所述壳体在盲孔开口一侧设置有用于使用工具旋动圆柱形壳体的螺栓头。
9.根据权利要求5所述的刀箱，其特征在于，所述滚刀监测装置还包括设置在壳体内用于检测滚刀温度的温度传感器。
10.根据权利要求5所述的刀箱，其特征在于，所述电源模块为DCDC模块，DCDC模块输入端用于外接供电线路，输出端供电连接处理器、霍尔元件和通信模块。
...【技术特征摘要】
1.一种内嵌式tbm滚刀监测装置，其特征在于，包括壳体和设置在壳体内的处理器，与处理器相连的用于监测滚刀状态的传感器，与处理器相连用于传输检测数据的通信模块和用于为监测装置供电的电源模块；所述传感器包括温度传感器和霍尔元件中的一种或多种；所述壳体呈圆柱形，并在外表面形成与刀箱侧壁上对应位置盲孔内螺纹相匹配的外螺纹。
2.根据权利要求1所述的内嵌式tbm滚刀监测装置，其特征在于，所述壳体的一端设置有用于使用工具旋动圆柱形壳体的螺栓头。
3.根据权利要求2所述的内嵌式tbm滚刀监测装置，其特征在于，所述电源模块为dcdc模块，dcdc模块输入端用于外接供电线路，输出端供电连接处理器、传感器和通信模块。
4.根据权利要求1所述的内嵌式tbm滚刀监测装置，其特征在于，所述通信模块为485通信模组。
5.一种刀箱，通过刀箱侧壁转动支撑设置有滚刀，其特征在于，在滚刀轴向的两个端面中，与刀箱侧壁相邻的一个端面上偏离旋转轴心的位置设置有磁体；在刀箱侧壁上与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾连辉，周树亮，范亚磊，黄震，赵春阳，魏晓龙，林福龙，杨添任，张啸，王育文，王震，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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