[实用新型]一种盾构机常压换刀刀具检测系统

说明书

本实用新型提供一种盾构机常压换刀刀具检测系统，布置在盾构机的常压换刀仓，所述常压换刀仓内安装刀筒和刀盖，所述刀筒上安装刀轴及滚刀，其特征在于：所述刀轴上安装温度传感器、旋转传感器和应力传感器，所述温度传感器安装在刀轴端部的第一安装孔内，所述应力传感器安装在刀轴的轴向上间隔布置的第二安装孔和第三安装孔内，所述旋转传感器安装在刀轴两端。本实用新型采用布置在常压换刀仓的多传感器实时监测滚刀刀具的温度、旋转、应力、磨损等全状态，为盾构机常压换刀提供数据支持。

技术领域

本实用新型涉及一种盾构机的刀具实时检测系统，具体涉及一种盾构机常压换刀刀具检测系统。

背景技术

全断面掘进机在富水砂卵石上软下硬地层等复杂地质地层掘进刀具易磨损。尤其是滚刀在复合地层的掘进状态监测非常困难，一旦磨损无法及时监测更换将对掘进施工带来巨大的风险。目前，常见的滚刀磨损检测有油液式、电阻式，其只能检测滚刀刀具磨损临界点，未能实时监测滚刀偏磨、滚刀卡盘、刀圈应力崩断、非均匀磨损等异常磨损状态，并且其检测的精度局限性受地质环境等因素大。

经检索，CN108387261A公开一种箱体内侧的磨损检测装置，不能准确反映刀具的正常磨损状况，且电阻式传感器的抗干扰性差；也无法检测冲击力对刀圈及刀轴的影响；温度传感器设置在箱体内，测量点仅为刀刃部位，难以准确显示磨损对于刀轴刀具的影响，无法判定是否发生非均匀形式的磨损。

设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的刀具检测系统，使其更具实用性。经过不断研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种盾构机常压换刀刀具检测系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种盾构机常压换刀刀具检测系统，布置在盾构机的常压换刀仓，所述常压换刀仓内安装刀筒和刀盖，所述刀筒上安装刀轴及滚刀，其特征在于：所述刀轴上安装温度传感器、旋转传感器和应力传感器，所述温度传感器安装在刀轴端部的第一安装孔内，所述应力传感器安装在刀轴的轴向上间隔布置的第二安装孔和第三安装孔内，所述旋转传感器安装在刀轴两端。

具体地，在刀筒的前端还安装有磨损检测液压传感器。

具体地，在刀轴端部安装温度应力保护罩，所述温度传感器和应力传感器的出线电缆位于温度应力保护罩内，所述温度应力保护罩内部形成L形结构通道，通道的一端具有法兰，另一端具有螺纹。

具体地，常压换刀仓内布置有刀具无线采集模块，刀具无线采集模块通过电缆连接刀筒上温度应力转接板接插件和旋转转接板接插件，在常压仓隔板上安装无线接收模块，所述无线接收模块的天线经常压仓隔板开孔穿入常压换刀仓内。

使用时，常压换刀刀具检测系统包括安装在常压换刀仓内的硬件模块和传感器部分，无线接收模块，司机室内的控制系统；常压换刀仓内的硬件模块和传感器部分，主要包括安装在常压换刀仓内的刀具无线采集模块、磨损检测液压传感器和刀筒内传感器部分；刀筒内传感器部分主要包括安装在刀轴上的温度传感器，通过改造刀轴检测应力的应力传感器，检测滚刀旋转的旋转传感器；磨损检测液压传感器安装在刀筒外部的磨损检测供油管路上；刀具无线采集模块安装在对应采集刀筒附近的安装板上，主要包括电池仓和电路板仓组成；电池仓内放置可更换充电的电池，给电路板仓中的电路板进行供电；刀具无线采集模块通过电缆连接刀筒上温度应力转接板接插件、旋转转接板接插件和常压仓内的磨损检测液压传感器，实时采集相关传感器的信号，并进行信号数据解析，相关数据进行无线传输。无线接收模块实时无线接收来自常压仓内刀具无线采集模块发送的信号，并通过有线RS485通讯方式将信号传输至司机室内的控制系统；司机室内控制系统主要包括三菱PLC和电脑，三菱PLC接收无线接收模块的数据，通过TCP/IP和电脑上位机软件进行通讯，上位机软件实时显示刀具的温度、旋转、应力和磨损数值，报警信息等。