[发明专利]基于霍尔传感器的盾构机刀具磨损实时检测实验台及系统

说明书

本发明公开了一种基于霍尔传感器的盾构机刀具磨损实时检测实验台及系统，该实验台包括：平台底座上设置有圆形滑轨，隔离罩设置于平台底座上且位于圆形滑轨内，盾构机刀具安装于隔离罩内，并在盾构机刀具的边缘设置有磁铁；圆形滑轨上设置有可滑动的两组滑块模组，且两组滑块模组上分别固定安装有支撑架，支撑架的高度高于隔离罩，两个支撑架上方架设卡槽，且卡槽内设置滑块，滑块上设置有伸入隔离罩内部的连接件，连接件的端部设置有霍尔传感器，该系统，包括上述实验台，还包括信号调理器、数据采集器和工控机；本发明目的在于有效模拟盾构机刀具工况，以实现在低速率转动的情况下对盾构机刀具磨损的实时检测。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，更具体的说是涉及一种基于霍尔传感器的盾构机刀具磨损实时检测实验台及系统。

背景技术

随着社会的发展，我国铁路、公路和地下隧道等交通运输业迅猛发展，这也就造成了土地资源紧张，并且随着人口的增长，地面交通越来越不能满足人们的需求，因此隧道施工以及地铁施工项目等地下工程日渐增多，盾构机的应用也越来越广泛。在盾构施工中，盾构机的状态、故障检测及刀具磨损成为影响盾构施工的主要因素，其中滚刀的磨损检测成为影响一个工程进度和质量的关键问题。刀盘上的刀具是易耗件、易损件，换刀过早会造成资源的浪费，换刀过晚又会加重刀具周围的滚刀的载荷，加速磨损，因此及时检测到滚刀的磨损状态，视情换刀十分必要。

目前国内外检测盾构刀具磨损的方法主要有：开仓检查、异味检测、油压检测、掘进参数分析等。开仓检查危险系数高，可能会造成开挖面坍塌，严重的还会造成人员伤亡，并且工作效率低，异味检测能够很敏感地报告刀具损坏的信息，但是这种方法适合用在TBM中，在盾构机中无效。在油压磨损检测中，由于油路数量有限，油路只能安装于少部分刀具上，对于其它刀具的磨损则检测不到，而且无法获取具体的磨损量。

因此，提出一种基于霍尔传感器的盾构机刀具磨损实时检测实验台及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于霍尔传感器的盾构机刀具磨损实时检测实验台及系统，其目的在于有效模拟盾构机刀具工况，以实现在低速率转动的情况下对盾构机刀具磨损的实时检测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于霍尔传感器的盾构机刀具磨损实时检测实验台，安装盾构机刀具用于测试，包括：平台底座和隔离罩；

所述平台底座上设置有圆形滑轨，所述隔离罩设置于所述平台底座上且位于所述圆形滑轨内，所述盾构机刀具固定安装于所述隔离罩内，并在所述盾构机刀具的边缘设置有磁铁；

所述圆形滑轨上设置有可滑动的两组滑块模组，两组所述滑块模组设置于所述圆形滑轨任意直径的两端，且两组所述滑块模组上分别固定安装有支撑架，所述支撑架的高度高于所述隔离罩，两个所述支撑架上方架设卡槽，且所述卡槽内设置滑块，所述滑块上设置有伸入所述隔离罩内部的连接件，所述连接件的端部设置有霍尔传感器，通过所述霍尔传感器获取磨损数据。

优选的，所述圆形滑轨包括THK圆弧滑轨，所述THK圆弧滑轨之间相互拼接，所述滑块模组为与所述THK圆弧滑轨相适配的THK圆弧滑块模组。

优选的，所述隔离罩与所述平台底座之间密封设置。

优选的，所述霍尔传感器至少包括测距霍尔传感器和测速霍尔传感器，所述测距霍尔传感器用于获取自身与所述盾构机刀具边缘的相对距离，所述测速霍尔传感器用于获取自身与所述盾构机刀具的相对转速。

一种基于霍尔传感器的盾构机刀具磨损实时检测实验系统，包括上述实验台，还包括信号调理器、数据采集器和工控机；

所述信号调理器与所述霍尔传感器相连，用于对所述霍尔传感器所获取到的磨损数据进行整理；