[发明专利]一种盾构螺旋输送机的压力测量系统及其计算方法

说明书

本发明公开了一种盾构螺旋输送机的压力测量系统及其计算方法，包括参数模块、角度模块、密度模块、传感器模块、位置模块和数据处理模块；通过参数模块接收盾构螺旋输送机的结构参数，便于对不同的盾构螺旋输送机进行压力计算，适应范围广，提高了压力测量系统的使用效率；角度模块便于对盾构螺旋输送机的运作状态进行控制，传感器模块便于对盾构螺旋输送机的运作状态进行检测，密度模块便于对输送的渣土的性质进行检测，位置模块便于对盾构螺旋输送机所需测量压力的长度位置进行检测。在参数模块、角度模块、传感器模块、密度模块和位置模块的共同作用下，能够准确得到盾构螺旋输送机和渣土的状态，从而提高压力测量的精确度。

技术领域

本发明涉及压力测量领域，具体涉及一种盾构螺旋输送机的压力测量系统及其计算方法。

背景技术

盾构螺旋输送机是通过螺旋叶片旋转不断推动物料移动进行输送的设备，且一般用来传送渣土，传送渣土的管道内部压力是衡量盾构螺旋输送机工作状态的重要指标，根据管道内部压力对盾构螺旋输送机的工作进行调整，可以有效保证盾构螺旋输送机安全地工作，避免安全事故。但是目前没有合适的测量装置用来对盾构螺旋输送机的管道内部压力进行测量，使得盾构螺旋输送机管道内部压力的测量工作很难进行。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种盾构螺旋输送机的压力测量系统及其计算方法，能够预测盾构螺旋输送机的管道内部压力，从而有效保证盾构螺旋输送机安全地工作，避免安全事故。

第一方面，本发明提出了一种盾构螺旋输送机的压力测量系统，包括：用于接收盾构螺旋输送机的结构参数的参数模块、用于接收螺旋轴的安装倾斜角度和渣土的输出角度的角度模块、用于检测渣土的密度的密度模块、用于检测盾构螺旋输送机的初始压力和扭矩的传感器模块、用于接收盾构螺旋输送机的长度位置信息的位置模块，以及数据处理模块；所述结构参数包括：螺旋叶片厚度、螺旋叶片螺距、螺旋叶片直径、螺旋轴直径和螺旋槽的槽深；所述数据处理模块分别与参数模块、角度模块、密度模块、传感器模块和位置模块连接。

根据本发明实施例的盾构螺旋输送机的压力测量系统，至少具有如下有益效果：通过参数模块接收盾构螺旋输送机的结构参数，便于对不同的盾构螺旋输送机进行压力计算，适应范围广，提高了压力测量系统的使用效率；角度模块便于对盾构螺旋输送机的运作状态进行控制，传感器模块便于对盾构螺旋输送机的运作状态进行检测，密度模块便于对输送的渣土的性质进行检测，位置模块便于对盾构螺旋输送机所需测量压力的长度位置进行检测。在参数模块、角度模块、传感器模块、密度模块和位置模块的共同作用下，能够准确得到盾构螺旋输送机和渣土的状态，从而提高压力测量的精确度。

第二方面，本发明实施例还提出了一种盾构螺旋输送机的压力测量系统的计算方法，包括如下步骤：

通过所述参数模块接收盾构螺旋输送机的结构参数；

利用所述数据处理模块对所述结构参数进行处理，得到螺旋叶片的叶片螺旋角、螺旋轴的轴螺旋角和螺旋槽的平均螺旋角；

通过所述角度模块接收螺旋轴的安装倾斜角度和渣土的输出角度；

通过所述密度模块获取渣土的密度；

通过所述传感器模块获取盾构螺旋输送机的初始压力和剪切应力；所述剪切应力包括：上螺旋叶片剪切应力、下螺旋叶片剪切应力、螺旋轴剪切应力、螺旋壳剪切应力；

利用所述数据处理模块对所述结构参数、所述叶片螺旋角、所述轴螺旋角、所述平均螺旋角、所述安装倾斜角度、所述输出角度、所述密度、所述初始压力和所述剪切应力进行处理，得到盾构螺旋输送机的压力分布预测模型；

通过所述位置模块接收盾构螺旋输送机的长度位置信息，并输入到所述压力分布预测模型中进行处理，得到渣土对盾构螺旋输送机的压力。

根据本发明的一些实施例，通过所述角度模块接收螺旋槽的安装倾斜角度和渣土的输出角度，包括如下步骤：