[发明专利]一种TBM滚刀状态监控方法

说明书

本发明涉及盾构机技术领域，具体涉及一种TBM滚刀状态监控方法,其包括如下步骤：步骤一、在滚刀的轴孔内沿径向开设盲孔，在所述滚刀的刀轴中沿轴向开设轴心油道，并且所述轴心油道对应所述盲孔的一端通过径向贯通孔与所述盲孔连通；步骤二、将所述轴心油道远离所述盲孔的一端与液压系统中的高压油管连通；步骤三、在所述高压油管中设置压力传感器，并与上位机连接；步骤四、通过上位机对所述压力传感器的返回值进行监测，从而获取滚刀的磨损极限情况。本发明通过对滚刀部分的改进，并结合液压系统及电控系统的配合，从而实现了对滚刀磨损情况的监测工作。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，具体涉及一种TBM滚刀状态监控方法。

背景技术

滚刀是一种破碎坚硬岩石的挖掘工具，安装于盾构、TBM、顶管等大型非开挖施工设备的开挖刀盘上，其作用是碾压掌子面岩石并将岩石从掌子面上剥落下来。滚刀主要有刀圈、刀毂、刀轴、轴承、浮动密封、端盖等部件组成。由于岩石坚硬以及地层的不均一性，滚刀在工作过程中极易被磨损破坏。通常认为，滚刀磨损量达到20mm就会影响正常的掘进效率，单把滚刀的破坏会引起相邻刀具的偏磨，加剧其破坏速度，甚至会造成刀盘开裂、解体，由于刀盘及刀具安装位置的特殊性，不能方便直接观察它们的磨损情况，因而需要对滚刀磨损量大小进行实时监测。

发明内容

本发明提供一种TBM滚刀状态监控方法，通过对滚刀部分的改进，并结合液压系统及电控系统的配合，从而实现了对滚刀磨损情况的监测工作。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种TBM滚刀状态监控方法,其包括如下步骤：步骤一、在滚刀的轴孔内沿径向开设盲孔，在所述滚刀的刀轴中沿轴向开设轴心油道，并且所述轴心油道对应所述盲孔的一端通过径向贯通孔与所述盲孔连通；步骤二、将所述轴心油道远离所述盲孔的一端与液压系统中的高压油管连通；步骤三、在所述高压油管中设置压力传感器，并与上位机连接；步骤四、通过上位机对所述压力传感器的返回值进行监测，从而获取滚刀的磨损极限情况。

优选的，所述盲孔末端位于所述滚刀磨损极限区域，并且所述盲孔的末端为锥度设置。

优选的，所述盲孔为多个设置，并成放射状分布于所述滚刀内部，并且各个所述盲孔靠近所述滚刀轴心的一端通过环形油道相互连通。

优选的，所述压力传感器为多个设置，并分别对应各个所述轴芯油道；所述压力传感器远离所述刀轴的一侧，还设有限流器，用于限制高压油管中的液压油流量。

优选的，还包括电磁阀，所述电磁阀设置在所述限流器与所述压力传感器之间的高压油管上。

优选的，还包括蓄能器，所述蓄能器由储油罐和高压油泵构成，所述高压油泵输出端通过分流器与多组高压油管连接；所述高压油泵设有恒压阀，用于保证所述液压系统中分流器内的压力恒定不变。

本发明有益效果为：滚刀随着工作不断的磨损，直至将盲孔磨穿时，盲孔内的液压油泄露，导致轴心油道内的压力降低，压力传感器检测到压力低于设定值时，上位机发出报警提示。由于盲孔末端直径较小，因此当盲孔刚被磨透时，压力传感器检测到的压力变化较轻微，随着滚刀磨损的加剧，盲孔末端的漏点直径逐渐加大，此时压力传感器检测到的压力变化随之加大，从而使得上位机实现对滚刀磨损曲线的感知。多个盲孔对滚刀工作表面多个区域进行检测，由于各个盲孔通过环形油道相互连通，因此当任意一个盲孔被磨漏后，均能造成轴心油道内的压力变化，从而更好的满足监测需求。限流器对各个轴心油道是输入进行限流，避免其中一个盲孔泄露后造成的整个液压系统失压问题，从而避免上位机误报。当上位机根据压力传感器的返回值采集到轴心油道失压后，在启动报警的同时，为了避免更多的液压油泄露，此时关闭对应该轴心油道的电磁阀，避免液压油继续向该轴心油道内输送。蓄能器用来补充管路接头等位置的油液渗漏，保证高压油管中的压力长时间维持在稳定状态，以免出现因基准压力出现波动而造成的误报现象。

附图说明