[发明专利]一种基于磨损检测的盾构/TBM滚刀转动状态以及弦磨在线检测方法

摘要

本发明公开了一种基于磨损检测的盾构/TBM滚刀转动状态以及弦磨在线检测方法，根据所检测到的滚刀状态信号变化特征判断滚刀是否转动，是否出现弦磨及弦磨的状态，其步骤包括：滚刀正常运行磨损状态下，采集和标定得到信号随时间变化曲线a；拟合出滚刀在实际工况中采集信号随时间变化曲线b；分析曲线b变化规律，判断滚刀是否转动；对所述曲线a和曲线b进行相关性分析，判断滚刀是否处于正常磨损；提高采样频率，拟合出采集信号随时间变化的曲线c，判断滚刀是否发生弦磨以及弦磨边数。本发明在现有磨损检测装置基础上，不增设其他检测装置，通过直接分析所述磨损检测装置采集的信号，判定滚刀转动状态以及是否发生弦磨，检测方法简单可靠。

主权项

1.一种基于磨损检测的盾构/TBM滚刀转动状态以及弦磨在线检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：安装滚刀磨损检测装置，在滚刀正常运行磨损的状态下，记录磨损检测装置采集的信号，然后标定采集的信号随时间变化的曲线a；S2：通过步骤S1所述标定后的磨损检测装置，实时记录滚刀在实际工况破岩状态下的信号，由计算机拟合出采集的信号随时间变化的曲线b；S3：对曲线b进行分析，若曲线b处于水平状态且一直保持不变，抑或在长时间处于水平状态后，信号曲线在某一时刻发生变化，而后又继续处于水平状态保持不变，则说明此时滚刀转速为零，处于卡死状态，长期工作下去滚刀与岩石接触的区域必然发生弦磨；若曲线b为其他情况则进行步骤S4分析；S4：对曲线a和曲线b进行相关性分析，求出其相关系数R；若直接观察到曲线b的变化规律与曲线a的变化规律一致，是一条平缓上升或下降的曲线，且求得的相关系数R趋近于1，则说明滚刀此时正常转动，处于正常磨损状态；若直接观察到曲线b的变化规律与曲线a的变化规律不完全相同，但求得的相关系数总体上是一条平缓的曲线，则认为滚刀此时仍处于正常磨损状态的范围；若直接观察到的曲线b的变化规律不再平缓，有明显的波浪型信号，且求出的相关系数R＜R_min，则说明滚刀此时非正常转动，处于非正常磨损状态，此时进行步骤S5分析，其中R_min是判断滚刀为正常磨损时的最小相关系数，该系数的初始值大小根据施工地质条件和工程要求确定，并结合实际工况中滚刀正常磨损和非正常失效情况以及弦磨判断精度要求进行修正；S5：在前述步骤的基础上，在提高磨损检测装置采样频率的前提下继续采样，并用计算机拟合出此次采集的信号随时间变化的曲线c，若曲线c含有带折点的波浪型曲线，且呈周期性变化，则说明滚刀此时发生弦磨；弦磨的边数N等于曲线c上单个周期内的波峰或波谷数n，折点为弦磨边开始或结束时的角点。