[发明专利]盾构施工中滚刀状态实时监测装置及运行判定方法

权利要求书

1.一种盾构施工中滚刀状态实时监测装置，其包括安装在刀箱（2）内的滚刀（1），其特征在于，在所述刀箱（2）上部位于滚刀（1）一侧的边缘位置设有安装支架（3），在所述安装支架（3）与滚刀（1）相邻的一侧依次设有第一保护板（4）、第二保护板（5）和第三保护板（6），在所述第一保护板（4）的中部设有贯通孔，在所述贯通孔内固定设置有激光传感器（12），所述第二保护板（5）是矩形框架结构，在第二保护板（5）与第一保护板（4）、第三保护板（6）之间形成一个内部空腔，在所述第三保护板（6）上与所述激光传感器（12）相对应的位置设有透光窗（7），在所述内部空腔中位于激光传感器（12）和透光窗（7）之间的位置设有保护镜片（15）；

在所述第三保护板（6）的内侧、透光窗（7）的周边固定设置有密封清洁装置，所述密封清洁装置包括覆盖所述透光窗（7）四个边的竖向密封条（13）、横向密封条（14），在所述第一保护板（4）的内侧壁上与所述第三保护板（6）上相对应的位置也设有同样的竖向密封条（13）、横向密封条（14），所述保护镜片（15）的两侧均与相邻的竖向密封条（13）和横向密封条（14）相贴合；

所述保护镜片（15）通过驱动机构带动，以可左右移动的方式设置在所述内部空腔中，使得在所述保护镜片（15）的移动过程中，镜片上的污渍被所述密封清洁装置擦除。

2.根据权利要求1所述盾构施工中滚刀状态实时监测装置，其特征在于，所述保护镜片（15）的材料为钢化玻璃或透明的树脂材料。

3.根据权利要求1所述盾构施工中滚刀状态实时监测装置，其特征在于，所述驱动机构包括设置在所述第三保护板（6）一侧上部的微型电机（8）、第一带轮（9）和主动轮轴（18），所述微型电机（8）的输出轴与所述第一带轮（9）对应连接，所述第一带轮（9）通过主动轮轴（18）转动设置在所述第三保护板（6）上；在所述第一保护板（4）和第三保护板（3）之间穿设有从动轮轴（17），在所述从动轮轴（17）一端与所述第一带轮（9）相对应的位置设有第二带轮（16），所述第一带轮（9）与第二带轮（16）之间通过传送带传动连接，在所述从动轮轴（17）上位于所述保护镜片上方的位置设有齿轮（10），所述第二带轮（16）与从动轮轴（17）、齿轮（10）同轴转动；

在所述保护镜片（15）的顶部固定设置有齿条（11），所述齿轮（10）与齿条（11）相啮合，使得所述保护镜片（15）在齿轮（10）的带动下左右平移。

4.根据权利要求3所述盾构施工中滚刀状态实时监测装置，其特征在于，在所述第二保护板（5）的底部长度方向上设置有导槽（19），保护镜片（15）的底部滑动设置在所述导槽（19）中。

5.根据权利要求3所述盾构施工中滚刀状态实时监测装置，其特征在于，ss保护镜片（15）左右移动的行程大于所述透光窗（7）的宽度。

6.一种盾构施工中滚刀状态运行判定方法，其特征在于，其采用权利要求1中所述的盾构施工中滚刀状态实时监测装置进行监测，在盾构施工过程中，刀盘旋转，通过激光传感器实时采集滚刀数据，通过激光传感器监测的数据判断滚刀的运行状态：

①当该滚刀磨损数值程稳定波动，且逐步增大，说明滚刀正常运转破岩；

②当该滚刀磨损数值出现突然跳动，然后又稳定波动，说明滚刀出现弦磨；

③当该滚刀磨损数值稳定不动，说明滚刀卡死，没有滚动破岩；

当出现②、③两种情况时，需要进仓进行滚刀维护；

当激光传感器反馈的信号明显减弱时，给微型电机（8）发送指令，使微型电机（8）带动第一带轮（9）转动，第一带轮（9）带动第二带轮（16）、从动轮轴（17）和齿轮（10）转动，使齿条（11）产生平移，进而带动保护镜片（15）左右，通过密封清洁装置刮除保护镜片（15）上的污渍。