[发明专利]在线检测全断面硬地质掘进机滚刀受力的装置

摘要

本发明公开了一种在线检测全断面硬地质掘进机滚刀受力的装置，包括刀具中心轴的轴端支撑结构、用于检测滚刀受力的传感器、信号放大器、发射天线、信号接收装置和监测计算机；所述刀具中心轴的轴端支撑结构包括所述刀具中心轴的轴端结构、支撑楔块和锁紧楔块；在支撑楔块上形成有传感器。本发明利用支撑楔块作为弹性体，通过在弹性体上粘贴电阻应变片形成用于检测滚刀受力的传感器，当掘进机工作时，传感器可在线检测滚刀刀刃所承受的三个方向的受力，据此可以调整掘进操作方案，延长刀具使用寿命，以取得好的掘进效率。还可识别是否发生弦磨，及时掌握滚刀的工作状态，如发生刀刃弦磨可及时换刀具保证掘进效率。

主权项

一种在线检测全断面硬地质掘进机滚刀受力的装置，其特征在于，包括刀具中心轴的轴端支撑结构、用于检测滚刀受力的传感器、信号放大器、发射天线、信号接收装置和监测计算机；所述刀具中心轴的轴端支撑结构包括所述刀具中心轴的轴端结构、支撑楔块和锁紧楔块；所述刀具中心轴的轴端结构包括一底部平面、一侧立面和一侧斜面，所述侧斜面和所述侧立面分设在所述刀具中心轴的轴端两侧；所述支撑楔块设有与所述刀具中心轴的轴端结构适配的底部支撑平面、侧部支撑立面和侧部开口；在刀架上设有楔嵌槽，所述支撑楔块安装在所述楔嵌槽内，所述刀具中心轴的轴端被支承在所述支撑楔块内，所述锁紧楔块压在所述刀具中心轴的侧斜面上，并与所述刀架固接；所述支撑楔块被刀具中心轴和所述锁紧楔块压紧固定在所述楔嵌槽内；所述支撑楔块设有两个端面，一个端面朝向刀刃，另一个端面背向刀刃，在所述支撑楔块的两个端面设有一一相对的电阻应变片；在所述支撑楔块的每个端面上设有贴片凹槽，在所述贴片凹槽内设有两个矩形贴片区，一个是下部贴片区，另一个是侧部贴片区；在每个所述贴片区内设有两组电阻应变片，每组电阻应变片由一横一纵设置的两个电阻应变片组成；每个贴片区内的两个横置电阻应变片串联形成横向片，两个纵置电阻应变片串联形成纵向片，连接同一端面上的所述横向片和所述纵向片形成两相邻桥臂，连接两个端面上相对的所述横向片和纵向片分别形成相对桥臂，相对的两个贴片区内的电阻应变片相连形成一电桥电路，所述电桥电路设有供电线和输出线，每个所述电桥电路构成一所述传感器；所述信号放大器接收所述传感器的信号，所述发射天线接收所述信号放大器的信号，所述信号接收装置接收所述发射天线的信号，所述监测计算机接收所述信号接收装置的信号。