[发明专利]一种精确测量盾构TBM滚刀磨损量的装置及配套的测量方法

说明书

本发明涉及滚刀测量技术领域，特别是涉及一种精确测量盾构/TBM滚刀磨损量的装置及配套的测量方法。旨在解决现有技术中测量结果数据量单一，数据池数据平面化现象严重的问题。本发明包括转组件和安装在所述旋转组件上的测量组件，所述旋转组件包括转轴，所述转轴的一端配合安装滚刀，所述滚刀固定安装，另一端套装于金属盒内，所述金属盒上安装导轨，所述导轨上滑动连接滑动块，所述滑动块上还设有弹性调节构件，所述滑动块上安装伸缩式支杆；所述测量组件包括激光传感器、角度传感器、电控机构、激光反射板。优点在于：数据覆盖全面精确，成本低，测量形式多样。

技术领域

本发明涉及滚刀测量技术领域，特别是涉及一种精确测量盾构TBM滚刀磨损量的装置及配套的测量方法。

背景技术

随着我国交通工程建设的快速发展，盾构TBM被广泛应用于地铁、公路、铁路等的建设之中，盾构TBM掘进的地层也越来越复杂，滚刀是保障盾构TBM快速掘进、不可或缺的部件。根据目前隧道掘进施工现在来看，滚刀极易损耗，刀具的磨损直接影响到施工效率和成本。因此，有必要及时对滚刀刀圈磨损量进行测量，从而预测滚刀磨损速率，研究不同类型滚刀与地层的匹配性，为滚刀设计和盾构TBM掘进施工提供一定的参考，进而通过合理选材、合理设计及合理施工达到减少滚刀磨损的目的，提高施工效率，降低施工成本。

目前现场多采用卡规测量滚刀的磨损量，但卡规测量时无固定基准点，靠人工估读结果，测量精度较差；且测量操作不便，不能快速测量刀圈一周各个位置的磨损量。专利号为CN 207066377 U公开了一种盾构TBM滚刀磨损测量装置，该装置操作复杂，装置固定后仅能测量刀圈一个位置磨损量信息。专利号为CN 208588338 U公开了一种滚刀磨损量测量装置，测量时需将较重的滚刀安装至该装置上进行固定，单人很难完成该操作，且装置尺寸较大，无法随身携带。

综上所述，现阶段的技术缺陷在于：1.测量结果数据量单一，数据池数据平面化现象严重；2.必须存在刀具安装位置精确的前提，无形中提高了测量难度。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中测量数据单一，设备要求难度大成本高的问题。

本发明的具体方案是：

设计一种精确测量盾构TBM滚刀磨损量的装置，包括旋转组件和安装在所述旋转组件上的测量组件，所述旋转组件包括转轴，所述转轴的一端配合安装滚刀，所述滚刀固定安装，另一端套装于金属盒内，所述金属盒上安装导轨，所述导轨上滑动连接滑动块，所述滑动块上还设有弹性调节构件，所述滑动块上安装伸缩式支杆；所述测量组件包括激光传感器、角度传感器、电控机构、激光反射板，其中所述激光传感器安装在所述滑动块朝向所述金属盒的一侧，对应的在所述激光传感器的下方、金属盒上安装激光反射板，所述角度传感器安装在所述转轴与所述金属盒的配合面上，所述电控机构包括触摸显示屏、数据处理装置，所述电控机构与所述激光传感器和所述角度传感器电路连接。

具体实施中，所述转轴与所述滚刀刀轴间螺纹配合，所述转轴于所述金属盒间设有轴承以实现套装。所述电控机构还包括供电电池和数据读写接口，所述供电电池安装在所述金属盒内，所述数据读写接口安装在所述金属盒外部。所述角度传感器与转轴同轴安装。

所述弹性调节构件包括套装于所述导轨外部的弹簧，所述弹簧的一端与滑动块固定，另一端与所述金属盒固定。所述滑动块上还设有固定螺栓，对应的在导轨上设有若干个与所述固定螺栓形位一致的配合定位孔。所述伸缩式支杆包括套筒和弹性安装在套筒内的钢针，所述钢针与所述套筒间设有限位弹簧或限位移动副连接。转轴的一端配合安装在滚刀的刀轴内，所述刀轴底面置于水平面上。

本发明还涉及一种精确测量盾构TBM滚刀磨损量的方法，包括如下步骤：

（1）固定被测量滚刀测量装置：将滚刀的一侧置于水平面上或垂直于水平面固定安装，另一侧固定安装上述的精确测量盾构TBM滚刀磨损量的装置；