[发明专利]一种盾构机刀盘磨损在线测量装置

说明书

本发明提供了一种盾构机刀盘磨损在线测量装置，利用现有盾构机刀盘上的泡沫孔，通过液压油缸、压力传感器、位移传感器，可以实现在线测量，减少人员加压施工，测量装置简单，方便随时掌握刀具的磨损量，避免延误工期。

技术领域

本发明属于一种刀盘磨损在线测量装置，更具体的说涉及一种盾构机刀盘磨损在线测量装置。

背景技术

随着盾构机在国内的广泛使用，加之单次掘进的隧道长度在不断延长，刀具磨损已经成为一个影响工程质量和进度的关键问题。刀盘作为盾构机的重要部件，定时地检查和维护、准确掌握刀具使用情况，有着重要的意义。而土压平衡盾构法作为目前常用盾构方式，为了检测刀盘刀具的磨损情况，在这种情况下，刀盘检查和工具维护是在加压条件下进行的，往往需要带压操作，这个过程是极其麻烦和危险的，而采用无压操作的方式，工序也往往很繁琐，会花费大量的时间，耽误工期。

为了避免上述人工检测的麻烦，目前，对刀具的磨损状况进行实时监测的方式主要包括：1）液压式，当刀具磨损至极限时，液压油泄漏，PLC自动报警；2）电磁式，刀具磨损至极限时，埋置于刀具内的探头接触到地层，电磁回路断开，接收器接收不到电磁信号，报警器启动；3）超声波式，对刀具的磨损量进行实时监测，能随时掌握刀具的磨损状况。当时，由于盾构机的工作环境十分的恶劣，上述检测一旦失效，采用人工检测的方式又会花费大量的时间，延误工期。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，提供了一种盾构机刀盘磨损在线测量方法，该方法利用机械的方式可以对刀盘磨损进行定期检测，实施掌握刀盘的磨损情况。

本发明提供了一种盾构机刀盘磨损在线测量装置，所述测量装置包括液压油缸和油泵，油泵用于给液压油缸提供液压油，液压油缸包括壳体和伸缩杆，伸缩杆从壳体中伸出，在壳体的后端部设置有位移传感器，在壳体的前部设置有凸缘，壳体还包括密封筒，密封筒设置在凸缘的前端，刀盘上均布有若干个泡沫孔，凸缘的直径大于泡沫孔的直径，密封筒的直径略小于凸缘的直径，在密封筒的外周侧开设有凹槽，凹槽中固定安装有充气密封圈，在油泵上设置有压力传感器，其中，压力传感器用于检测油泵输出的液压油的压力，位移传感器用来检测伸缩杆的位移；刀盘磨损在线测量装置还包括显示装置，显示装置用于显示压力传感器和位移传感器检测到实时数据，在初始状态下，即伸缩杆未伸出的状态下，伸缩杆的端部与密封筒的前端侧平齐，此时显示装置显示位移传感器的数值为0。

优选地，伸缩杆的直径小于泡沫孔的直径。

优选地，控制液压油缸的伸出速度，使得液压油缸从启动到接触到开挖土体的时间为3-5分钟。

优选地，选取偶数个泡沫孔进行测量，偶数个泡沫孔沿周向方向均布。

优选地，在油泵到液压油缸的管路上，还串联有单向阀，在油泵到液压油缸的管路上，还并联有安全阀。

本发明的有益效果如下：

1. 本发明利用现有盾构机刀盘上的泡沫孔，通过液压油缸、压力传感器、位移传感器，可以实现在线测量，减少人员加压施工，测量装置简单，方便随时掌握刀具的磨损量，避免延误工期；同时，通过在液压油缸前端增设密封筒，能够在测量期间，避免开挖土体的压力仓的压力泄漏，能够大大提高再次施工时恢复施工速度，提高施工效率。

2. 本发明利用压力传感器检测压力变化，通过压力传感器的压力变化，实现位移测量，检测方便，而且通过控制油缸的伸出速度，使得液压油缸从启动到接触到开挖土体的时间为3-5分钟，保证足够的时间使得便于压力传感器能够产生压力变化，保证测量结果的准确性。

3.选取偶数个泡沫孔进行测量，偶数个泡沫孔沿周向方向均布，通过偶数个泡沫孔的测量结果，求平均值，提高检测结果的准确性。

4.本发明的液压油缸的壳体的前端部设置有凸缘，方便油缸测试时进行定位，保证测量准确性。

附图说明