[发明专利]一种刀盘结泥饼检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于隧道工程、地下工程领域的刀盘结泥饼检测装置，具体设计一种刀盘结泥饼检测装置。

背景技术

掘进机作为隧道、地铁建设中的大型掘进设备，刀盘又是其重要的核心部件，直接影响到掘进机掘进的效率。

目前未见国内外研究单位对刀盘温度的检测装置，主要是对刀盘结泥饼的现象和防止结泥饼进行理论分析。谭青等人在泥饼工况下盾构掘进机刀盘热－力耦合分析论文中利用Solidworks和ANSYS软件建立了盾构掘进机刀盘三维有限元模型，结果表明：泥饼形成时，温度在短时间内急剧升高。陈乔松等人在泥水平衡盾构掘进机机刀盘泥饼形成机理及防治技术论文中指出，当刀盘泥饼与土仓中隔板的长时间摩擦，会导致中隔板等位置的温度快速升高。董祥宽在重庆复合式TBM刀盘防结泥饼技术论文中地层因素、推进参数设置不合理、渣土改良不到位导致复合式在推进时刀盘被糊。

随着当前工业现场对于刀盘状态的检测要求的不断增加，研制掘进机刀盘多维度的温度检测装置具有广泛的应用前景。本发明的提出可对上述难题得到满意的解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种刀盘结泥饼检测装置。

本发明一种刀盘结泥饼检测装置，由温度传感器，传感器基座，信号调理模块，模/数转换模块，微处理器，无线发送模块，无线接收模块组成。

本发明公开了一种刀盘结泥饼检测装置。其特征在于：由温度传感器，传感器基座，信号调理模块，模/数转换模块，微处理器，无线发送模块，无线接收模块组成，其特征在于：温度传感器安装在传感器基座内，传感器基座固定在刀盘上，温度传感器检测到刀盘面上产生的温度信号经信号调理模块调理后，送至模/数转换模块转换成数字信号，由安装在刀盘背面的无线发送模块发送，由安装在掘进机前盾的无线接收模块接收，送入掘进机主机舱。

所述温度传感器按同等间距均匀分布在传感器基座。

所述当掘进机刀盘旋转时，受到泥土粘连的影响出现大面积结泥饼，温度传感器能测量刀盘温度明显高于正常温度时，信号传递到掘进机主机舱报警。

所述传感器基座具有耐磨特性，能保证温度传感器不会与泥土摩擦而损坏。

本发明的特点及有益效果是：温度传感器检测刀盘表面温度状态，通过合理的布置传感器的位置(水平方向和垂直方向上)，实现了实时监测掘进机刀盘温度的检测，防止刀盘大面积结泥饼现象的发生。

附图说明

图1，为传感器安装在刀盘上示意图。

图2，为系统信号传送流程图。

具体实施方式

以下结合附图并通过具体实施例对本发明的结构做进一步说明。需说明的是本实例是叙述性的，而不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种刀盘结泥饼检测装置。由温度传感器3，传感器基座2(如图1)，信号调理模块4，模/数转换模块5，微处理器6，无线发送模块7，无线接收模块8(如图2)组成。温度传感器3以同等间距均匀布置在传感器基座2内，传感器基座2固定在刀盘1上，传感器输出线3通过传感器基座2上的通孔接到信号调理模块4，经过模/数转换模块5，微处理器(6)处理后的信号，由安装在刀盘背面的无线发送模块7发送，由安装在掘进机前盾的无线接收模块8接收，送入掘进机主机舱。

掘进机刀盘1在正常工作时的最高温度只有40～50度，但是在掘进机的掘进过程中，特别是在复合地层的条件下，土压平衡盾构中渣土改良不到位，泥水平衡盾构中泥浆性能参数不合理，在刀盘推进中逐渐结成泥饼。随着泥饼形成与增大的作用下，刀盘扭矩、总推力的大幅增加、推进速度减慢，导致刀盘温度升高，甚至高达400～500度，超过其许用温度。本发明可以通过温度传感器的输出值判定泥饼形成情况以及时开仓清除泥饼。

本发明将传感器基座2嵌入到刀盘1中，采用的传感器基座2具有耐磨性质，可以保证温度传感器3不会与泥土摩擦而损坏。当掘进机刀盘1旋转时，以同等间距均匀布置在传感器基座2中的温度传感器3感应到所处位置的刀盘1温度，输出模拟电压信号。该信号通过传感器基座上的通孔接到信号调理模块4，信号调理电路将模拟电压信号调理为能满足A/D量程和转换精度要求的模拟信号。A/D转换电路5将调理电路输出的模拟信号量化为数字信号传至微处理器6，微处理器6根据该信号做出判定。

当温度在50度以下时判定为正常状态；在70～80度时判定为泥饼初步结成；当温度高于100度时判定为泥饼大面积结成。根据不同位置温度传感器3的输出值判断泥饼结成的位置。微处理器6将该信号传送至无线发送模块7发出，然后再由无线接收模块8接收，传送至掘进机主控舱实时监测刀盘泥饼状态，及时开仓处理。