[实用新型]一种用于盾构机及顶管机的刀具磨损在线检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种刀具磨损量的在线检测装置，尤其是涉及一种用于盾构机及顶管机的刀具磨损在线检测装置。

背景技术

盾构施工掘进过程中，刀具往往会发生磨损，在发生磨损时，如果不进行及时处理，亦或是当对于磨损的情况不能实时掌握，会造成盾构施工的效率低下，严重时甚至会有灾难性的事故发生。

而现阶段对刀具的磨损规律还无法完全掌握，刀具的实时跟踪检测水平不够，刀具更换复杂困难、成本高，是影响整个工程的质量和工期的重要因素之一。因此，如何实时准确的检测盾构掘削刀具磨损情况，是影响盾构法施工的一个亟待解决的问题。

目前，刀具磨损的检测方法主要有开仓检查，刀具磨损感应装置，异味添加剂，掘进参数分析等。

其中，开仓检查的方法最为直接有效，但存在较高的风险，通常需要进行带压作业，可能造成开挖面的失稳坍塌、影响隧道周边建筑物的安全甚至造成人员伤亡。

异味添加剂在土压平衡盾构和泥水盾构中效果不佳，也无法实现较准确的磨损量检测。

刀具磨损感应装置分为电阻式和液压式，液压式磨损检测装置只能实现单个磨损高度的检测，即磨损到设定高度，液压管路泄压报警，对于设定磨损高度前后的磨损过程和磨损情况不得而知，无法准确指导施工参数的设定和掘进方案的编制。二目前的电阻式磨损传感器由于掘进过程中刀盘持续带动传感器导线旋转，需要在刀盘停转时进行接线检测，而无法对刀具实时磨损量进行监测。

例如中国专利CN201540105U公开了盾构机刀具磨损监测装置，主要由超声波测厚装置、蓝牙信号发射装置及蓝牙信号接收装置组成，超声波测厚装置包括安装在周边刮刀内的超声波探头，蓝牙信号发射装置与数据读取记录装置集成在一起，蓝牙信号接收装置安装在前盾前方。然而该刀具磨损监测装置采用通过超声波测量刀具厚度方法一方面元器件的采购比较困难，另一方面盾构工程中刀片与岩石等有接触，超声波测量方面无疑会带来比较大的误差。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于盾构机及顶管机的刀具磨损在线检测装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于盾构机及顶管机的刀具磨损在线检测装置，包括：

电阻传感器，固定在盾构机或顶管机刀具内且端面与刀具端面齐平，并随刀具一同磨损，用于检测刀片的厚度信息；

第一电子控制器，设于盾构机或顶管机刀盘中央，用于转发电阻传感器采集的数据；

第二电子控制器，通过无线方式与第一电子控制器连接，用于接收并显示刀具磨损情况。

所述第一电子控制器包括相互连接的显示控制器和无线数据发射器，所述显示控制器通过多芯电缆与电阻传感器连接，所述无线数据发射器与第二电子控制器连接。

所述显示控制器包括第一控制器和用于显示刀具磨损情况的显示单元，所述第一控制器分别与电阻传感器、显示单元和无线数据发射器连接。

所述显示单元包括25个LED灯。

所述第一电子控制器还包括供电单元，该供电单元包括相互连接的充电控制器和充电电池，所述充电控制器分别与显示控制器和无线数据发射器连接。

所述第二电子控制器包括PLC控制器以及均与PLC控制器连接的无线数据接收器和显示屏，所述无线数据接收器与第一电子控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型中第一控制器盾构机或顶管机刀盘中央，其随刀座一同转动，而采用无线方式与第二电子控制器发送数据，因而其与电阻传感器间的连接线无需采用电刷等方式，可以采用多芯电缆，测量更加精准，同时也可以提高寿命，同时也可以实现在线测量，而无需使刀具停转。

2)电阻传感器端面与刀具端面齐平，并随刀具一同磨损，通过测量电阻的阻值变化可以有效地得到刀具的磨损情况，测量精准。

3)25个LED可以分级显示刀具的磨损程度，可以方便现场查看。

4)刀盘上刀具磨损量通过无线数据传输技术连接至第二电子控制器，第二电子控制器具有直观的刀具磨损量显示功能，能将刀具的磨损量及时反馈给盾构机及顶管机的操作或施工管理人员，以便及时调整施工方案，消除刀盘刀具的不当磨损，消除施工隐患，提高了盾构机、顶管机掘进施工的效率。