[实用新型]盾构中心回转接头改造体

说明书

技术领域

本实用新型涉及盾构掘进机技术领域有关盾构机内中心回转体的结构改造。 

背景技术

盾构施工前方情况复杂多变，常常存在不良地质因素和未知埋藏物，如市政管道、人工构建物、水泡、气泡、碎石、沉船等。这些因素会造成工作面塌方、涌水，轻则影响隧道的掘进速度，延误工期，增加施工成本；重则造成设备损坏和人员伤亡，后果不堪设想。所以，需要对盾构工作面前方的地质状况进行超前探测和辨识。 

探地雷达是一种新型的无损检测高科技产品，将其安装到盾构机刀盘上探测前方地质是一种创新运用。位于盾构头部的雷达所获得的地质情况信息需传送到盾构机尾部控制室内，并经专用软件处理后方可在计算机上显示。但是，遇到以下两个困难： 

1、雷达天线及DAD控制器安装在盾构机头部刀盘上并随刀盘一起转动，而雷达获得的地质信息需传送至盾构尾部的控制室内才能在计算机上处理并显示，这就需要解决信息的传输问题。由于传输距离较远，并且盾构机内存在很多金属干扰，若全程通过无线传输方式必然出现信号不稳定等弊端，所以单独采用无线传输方式不能满足要求。另外，刀盘相对于盾 尾控制室是旋转的，若全程采用有线传输方式又会产生绕线问题，所以单独采用有线传输方式也不适合。 

2、使用的雷达为意大利IDS公司生产的K2型探地雷达。该雷达采用蓄电池供电，电压12伏，其优点是电压和电流波动范围小，能保证雷达的精确运行及其信号的无失真传输，缺点是持续供电能力不够，连续供电几十小时后需要充电才能继续使用。由于盾构机在地下施工时间较长，有时达到半年左右，期间不可能对电池进行充电，并且地下环境很潮湿，不适合电池工作，所以采用蓄电池供电方式并不适合。为此专门设计了一套直流供电系统。该直流供电系统可将施工现场220伏的交流电转化为12伏的直流电。但是，如果采用电线传输电力，在中心回转接头部分也会产生绕线问题。所以，如何将直流供电系统提供的12伏直流电由盾构尾部传到盾构的头部是一个需要解决的难题。 

发明内容

本实用新型目的在于提供一种盾构机中心回转体的改造结构，通过改造盾构机切口环内的中心回转体，完成将位于盾构机头部刀盘内的探地雷达探测到的地质信息传输至盾构尾部控制室内，同时完成将后方直流供电系统转化的12伏直流电供给前方雷达和无线信号发射模块，满足其用电需求。由此可实现探测雷达应用于地下盾构机的前向探测。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的，该中心回转接头改造体的结构特征为：回转体内腔壁上开有通孔，该通孔轴向贯穿整个回转体至端部接头处，通孔内布置有由盾构刀盘部位DAD控制器及无线发射模块引出的 电力线和无线发射AP的延长天线和同轴电缆；在回转体端部接头处安装有电力连接装置，该电力连接装置包括两个电刷总成、外导电环、内导电环、绝缘体，内外导电环上设有小孔，刀盘部位DAD控制器及无线发射模块引出的电力线通过该小孔实现与内外导电环的电性连接，内外导电环分别通过螺钉安装在绝缘体上，绝缘体通过螺钉安装固定在回转体上；每个电刷总成包括电刷体、电刷、弹簧、螺纹圆柱销，电刷总成通过电刷与所述的导电环连接，电刷、弹簧、螺纹圆柱销设于电刷体内，电刷体右端设有孔，螺纹圆柱销拧固在电刷上，电刷一端插入弹簧腔内，其另一端与导电环接触；电刷在弹簧向左的弹力作用下始终紧紧压住导电环实现与导电环的电性接触，从盾尾引来的用于传输12伏直流电的电力线通过电刷总成右端的开孔进入电刷总成，穿过弹簧，通过螺纹圆柱销与电刷电性连接；两个导电环又分别和回转体通孔内电力线相连接。无线接收模块中的无线路由的延长天线在中心回转体接头处挨靠着无线发射AP的延长天线，该两个延长天线进行信息的无线传输。 

本实用新型中心回转体改造结构还设有防尘保护结构，包括盖子和罩子，所述电刷总成通过电刷体拧固在罩子上，所述盖子和罩子的外圈有螺栓孔，二者通过螺栓连接在一起，所述盖子密闭卡设于中心回转体外侧，所述罩子套于电力连接装置外。所述盖子的内圈安装有防尘环和密封圈。所述罩子不是全封闭的，中央开孔，沿圆周方向均匀的开有侧孔，适于无线信号的传输。 

本实用新型结构不需要对原中心回转接头的关键部位进行改动，在不影响其原有的工作性能的前提下实现了直流电的输送和雷达信息的传输。 

附图说明

图1为现在技术盾构机结构示意图 

图2为雷达信号传输系统结构示意图 

图3为中心回转体改造后的结构示意图(右视图a、主视剖图b) 

图4为中心回转体端部接头改造处的局部剖图(A、B两处剖解) 

图5为罩子142的侧面(a)以及罩内部(b)示意图