CN109779648A - 一种基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置，包括刀梁（1）和若干刀具（2），每个刀具（2）均可拆卸安在刀梁（1）上，且每个刀具（2）内均安有若干刀具磨损传感器，每个刀具磨损传感器的信号线均通过一个防护管Ⅰ进入刀梁（1）内对应的防护管Ⅱ内，信号线通过防护管Ⅱ接入防护盒（9）内；防护盒的输出信号线经防护管Ⅲ穿出刀梁（1）与土仓中防护管Ⅳ内的回转中心信号线插接，输出信号线的端部设有航空插头，回转中心信号线的端部设有航空插座，航空插头与航空插座插接将防护盒的输出信号线引出至回转中心的滑环处，本发明在满足可更换刀具的前提下对线路和快插全封闭。
Description
技术领域
本发明属于盾构防护技术领域，具体涉及一种基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置。
背景技术
盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，而刀具维护是盾构机应用过程中的重要环节，而实现刀具可视化管理一直是盾构机行业研发的关键课题。因为在盾构掘进过程中会出现开仓换刀情况，风险较高；现存在一种嵌入至刮刀和撕裂刀的电阻式磨损传感器，但是由于盾构机操作司机无法在掘进过程中观察刀具磨损情况，对刀盘刀具进行检查时必须停机，且施工作业人员进行人工检修前需要大量的准备时间，这在极大程度上影响了掘进进度。而且因刀盘与后侧连接仅靠6个L型的梁连接固定，刀盘刀具处于未支护区域，会对检修人员带来一定的人身安全风险，并且还未预留出空间满足仪器跟着刀盘转的要求。所以需要置信号转换模块于刀梁内，并用串口方式进行一根线把信号传输至接收端。又因对信号传输起着桥梁作用的仪器放置刀梁内，必然对刀梁内仪器和线路防护要求较高。
发明内容
为解决盾构机中使用的仪器进水使得系统信号中断现象，以及线路在刀梁内走线会因砂石或泥土有折断现象，本发明提供一种基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置，包括刀梁和若干刀具，每个刀具均可拆卸安在刀梁上，且每个刀具内均安有若干刀具磨损传感器，每个刀具磨损传感器的信号线端部设有航空插座并通过一个防护管Ⅰ与接线盒内的对应信号线上的航空插头插接；接线盒可拆卸安在刀梁上；接线盒内的信号线通过防水接头进入刀梁内对应的防护管Ⅱ内，并通过防护管Ⅱ接入防护盒内；防护盒的输出信号线经防护管Ⅲ穿出刀梁与土仓中防护管Ⅳ内的回转中心信号线插接，输出信号线的端部设有航空插头，回转中心信号线的端部设有航空插座，航空插头与航空插座插接将防护盒的输出信号线引出至回转中心的滑环处。
优选地，所述防护管Ⅰ为液压软管Ⅰ，且设置在防护块内，防护块可拆卸安在刀梁外侧；液压软管Ⅰ的两端均设有液压接头，防护块通过各自液压软管Ⅰ的一个液压接头与刀具插接；液压软管Ⅰ的另一个液压接头分别与接线盒插接，且液压软管Ⅰ内的信号线穿过液压软管Ⅰ进入接线盒并与接线盒内信号线的航空插头插接，接线盒内的信号线通过刀梁上的防水接头进入刀梁内对应的防护管Ⅱ内，且防水接头被接线盒罩设。
为了确保防水密封，所述刀具安装刀具磨损传感器的位置和防护盒均灌满环氧树脂胶密封。
优选地，所述防护管Ⅱ包括钢管和液压软管Ⅱ，钢管的一端与防水接头对应连接，钢管的另一端与液压软管Ⅱ的一个液压接头插接，液压软管Ⅱ的另一个液压接头与防护盒插接。
优选地，所述防护管Ⅲ为液压软管Ⅲ，液压软管Ⅲ的一个液压接头与防护盒的输出端口插接，液压软管Ⅲ的另一个液压接头与刀盘与土仓连接处的连接块插接，连接块内设有穿线孔，连接块与土仓内的防护管Ⅳ插接。
优选地，所述防护管Ⅳ为液压软管Ⅳ，液压软管Ⅳ的一个液压接头与连接块插接，液压软管Ⅳ的另一个液压接头与回转中心的法兰连接。
一种基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置的防护方法，步骤如下：
S1，将刀具、防护块和接线盒可拆卸安在刀梁上，并使刀具与液压软管Ⅰ相对的一个液压接头待插接，液压软管Ⅰ的另一个液压接头插接到接线盒上。
S2，将钢管与液压软管Ⅱ的一个液压接头插接，液压软管Ⅱ的另一个液压插头待插接。
S3，将液压软管Ⅲ的一个液压接头与防护盒的插接，液压软管Ⅲ的另一个液压接头与连接块插接。
S4，液压软管Ⅳ的一个液压接头与回转中心的法兰连接插接，液压软管Ⅳ的另一个液压接头待插接。
S5，将刀具磨损传感器嵌入至刀具内并灌入环氧树脂胶进行防护，并将刀具磨损传感器的信号线及航空插座穿过液压软管Ⅰ与接线盒内信号线上的航空插头插接，接线盒内信号线从防水接头进入钢管和液压软管Ⅱ，并将液压软管Ⅰ的待插街液压接头插接；信号线从液压软管Ⅱ穿出进入防护盒内，并将液压软管Ⅱ的待插街液压接头插接，并对防护盒灌入环氧树脂胶进行防护。
S6，防护盒的输出信号线连同端部的航空插头一起穿过液压软管Ⅲ和连接块露出，并将液压软管Ⅲ的待插街液压接头插接。
S7，回转中心信号线连同端部的航空插座从液压软管Ⅳ穿出，航空插头与液压插座插接后将输出信号线与回转中心信号线连通，并将液压软管Ⅳ的待插接液压接头插接，将输出信号线与回转中心信号线防护在液压软管Ⅳ内。
本发明在满足可更换刀具的前提下对线路和快插全封闭；并且刀具的信号线通过液压接头进行防护连接，一方面有防水功能，一方面防止因刀盘震动导致传感器底部用胶固定是固态因震动导致线路扯裂，导致信号中断。防护盒的485总线需通过土仓到回转中心滑环处，把信号传输至盾体至上位机。因刀盘与回转中心部分不是一体的，所以将信号线分段，在土仓处通过配合的航空插头和航空插座连接一起，航空插头和航空插座组装拆卸方便，同时用液压管对线缆进行有效防护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明在刀盘和土仓的布局示意图。
图2为本发明在刀盘上的布局示意图。
图3为本发明在刀具处的布局示意图。
图4为图3中B-B向示意图。
图5为图3中C-C向示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置，如图2所示，包括刀梁1和若干刀具2，每个刀具2均可拆卸安在刀梁1上，且每个刀具2内均安有若干刀具磨损传感器，每个刀具磨损传感器的信号线端部设有航空插座并通过一个防护管Ⅰ与接线盒13内的对应信号线上的航空插头插接；接线盒13可拆卸安在刀梁1上；接线盒13内的信号线通过防水接头6进入刀梁1内对应的防护管Ⅱ内，并通过防护管Ⅱ接入防护盒9内；防护盒9的输出信号线经防护管Ⅲ穿出刀梁1与土仓中防护管Ⅳ内的回转中心信号线插接，输出信号线的端部设有航空插头，回转中心信号线的端部设有航空插座，航空插头与航空插座插接将防护盒的输出信号线引出至回转中心的滑环处。
具体地，所述防护管Ⅰ为液压软管Ⅰ5，且设置在防护块3内，防护块3可拆卸安在刀梁1外侧；液压软管Ⅰ5的两端均设有液压接头4，防护块3通过各自液压软管Ⅰ5的一个液压接头4与刀具2插接；液压软管Ⅰ5的另一个液压接头4分别与接线盒13插接，且液压软管Ⅰ5内的信号线穿过液压软管Ⅰ5进入接线盒13并与接线盒13内信号线的航空插头插接，接线盒13内的信号线通过刀梁1上的防水接头6进入刀梁1内对应的防护管Ⅱ内，且防水接头6被接线盒13罩设。
为了实现刀具的可拆卸性，液压软管Ⅰ5的液压接头里面的信号线出来端处是一个耐压防水插座，与接线盒内信号线的航空插头插接，航空插头另一端的信号线经过防水接头进入刀梁钢管内防水接头一防水二防震；插头插座布置于如图4所示的接线盒的钢结构里。刀具磨损需要更换的时候，图4中所示的正方形钢结构可拆卸，插头插座拆除，之后防护块3和刀具作为一个整体进行更换。
并且为了保证防水密封性，所述刀具2安装刀具磨损传感器的位置和防护盒9均灌满环氧树脂胶密封。
优选地，所述防护管Ⅱ包括钢管7和液压软管Ⅱ8，如图3所示，钢管7的一端与进线口6对应连接，钢管7的另一端与液压软管Ⅱ8的一个液压接头4插接，液压软管Ⅱ8的另一个液压接头4与防护盒9插接。
优选地，所述防护管Ⅲ为液压软管Ⅲ10，如图1所示，液压软管Ⅲ10的一个液压接头4与防护盒9的输出端口插接，液压软管Ⅲ10的另一个液压接头与刀盘与土仓连接处的连接块11插接，连接块11内设有穿线孔，连接块11与土仓内的防护管Ⅳ插接。
所述防护管Ⅳ为液压软管Ⅳ12，如图1所示，液压软管Ⅳ12的一个液压接头4与连接块11插接，液压软管Ⅳ12的另一个液压接头4与回转中心的法兰连接。
而具体基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置的防护方法，步骤如下：
S1，将刀具2、防护块3和接线盒13可拆卸安在刀梁1上，并使刀具2与液压软管Ⅰ5相对的一个液压接头4待插接，液压软管Ⅰ5的另一个液压接头插接到接线盒13上。
S2，将钢管7与液压软管Ⅱ8的一个液压接头插接，液压软管Ⅱ8的另一个液压插头待插接。
S3，将液压软管Ⅲ10的一个液压接头4与防护盒9的插接，液压软管Ⅲ10的另一个液压接头4与连接块1插接。
S4，液压软管Ⅳ12的一个液压接头4与回转中心的法兰连接插接，液压软管Ⅳ12的另一个液压接头4待插接。
S5，将刀具磨损传感器嵌入至刀具内并灌入环氧树脂胶进行防护，并将刀具磨损传感器的信号线穿过液压软管Ⅰ5，从进线口进入钢管7和液压软管Ⅱ8，并将液压软管Ⅰ5的待插街液压接头插接；信号线从液压软管Ⅱ8穿出进入防护盒9内，并将液压软管Ⅱ8的待插街液压接头插接，并对防护盒9灌入环氧树脂胶进行防护。
S6，防护盒9的输出信号线连同端部的航空插头一起穿过液压软管Ⅲ10和连接块11露出，并将液压软管Ⅲ10的待插街液压接头插接。
S7，回转中心信号线连同端部的航空插座从液压软管Ⅳ12穿出，航空插头与液压插座插接后将输出信号线与回转中心信号线连通，并将液压软管Ⅳ12的待插接液压接头插接，将输出信号线与回转中心信号线防护在液压软管Ⅳ12内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置，包括刀梁（1）和若干刀具（2），其特征在于：每个刀具（2）均可拆卸安在刀梁（1）上，且每个刀具（2）内均安有若干刀具磨损传感器，每个刀具磨损传感器的信号线端部设有航空插座并通过一个防护管Ⅰ与接线盒（13）内的对应信号线上的航空插头插接；接线盒（13）可拆卸安在刀梁（1）上；接线盒（13）内的信号线通过防水接头（6）进入刀梁（1）内对应的防护管Ⅱ内，并通过防护管Ⅱ接入防护盒（9）内；防护盒（9）的输出信号线经防护管Ⅲ穿出刀梁（1）与土仓中防护管Ⅳ内的回转中心信号线插接，输出信号线的端部设有航空插头，回转中心信号线的端部设有航空插座，航空插头与航空插座插接将防护盒的输出信号线引出至回转中心的滑环处。
2.根据权利要求1所述的基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置，其特征在于：所述防护管Ⅰ为液压软管Ⅰ（5），且设置在防护块（3）内，防护块（3）可拆卸安在刀梁（1）外侧；液压软管Ⅰ（5）的两端均设有液压接头（4），防护块（3）通过各自液压软管Ⅰ（5）的一个液压接头（4）与刀具（2）插接；液压软管Ⅰ（5）的另一个液压接头（4）分别与接线盒（13）插接，且液压软管Ⅰ（5）内的信号线穿过液压软管Ⅰ（5）进入接线盒（13）并与接线盒（13）内信号线的航空插头插接，接线盒（13）内的信号线通过刀梁（1）上的防水接头（6）进入刀梁（1）内对应的防护管Ⅱ内，且防水接头（6）被接线盒（13）罩设。
3.根据权利要求2所述的基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置，其特征在于：所述刀具（2）安装刀具磨损传感器的位置和防护盒（9）均灌满环氧树脂胶密封。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置，其特征在于：所述防护管Ⅱ包括钢管（7）和液压软管Ⅱ（8），钢管（7）的一端与防水接头（6）对应连接，钢管（7）的另一端与液压软管Ⅱ（8）的一个液压接头（4）插接，液压软管Ⅱ（8）的另一个液压接头（4）与防护盒（9）插接。
5.根据权利要求4所述的基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置，其特征在于：所述防护管Ⅲ为液压软管Ⅲ（10），液压软管Ⅲ（10）的一个液压接头（4）与防护盒（9）的输出端口插接，液压软管Ⅲ（10）的另一个液压接头与刀盘与土仓连接处的连接块（11）插接，连接块（11）内设有穿线孔，连接块（11）与土仓内的防护管Ⅳ插接。
6.根据权利要求1或5所述的基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置，其特征在于：所述防护管Ⅳ为液压软管Ⅳ（12），液压软管Ⅳ（12）的一个液压接头（4）与连接块（11）插接，液压软管Ⅳ（12）的另一个液压接头（4）与回转中心的法兰连接。
7.一种如权利要求1-6中任一所述的基于刀具磨损传感器线路及接收仪器的防护装置的防护方法，其特征在于，步骤如下：
S1，将刀具（2）、防护块（3）和接线盒（13）可拆卸安在刀梁（1）上，并使刀具（2）与液压软管Ⅰ（5）相对的一个液压接头（4）待插接，液压软管Ⅰ（5）的另一个液压接头插接到接线盒（13）上；
S2，将钢管（7）与液压软管Ⅱ（8）的一个液压接头插接，液压软管Ⅱ（8）的另一个液压插头待插接；
S3，将液压软管Ⅲ（10）的一个液压接头（4）与防护盒（9）的插接，液压软管Ⅲ（10）的另一个液压接头（4）与连接块（1）插接；
S4，液压软管Ⅳ（12）的一个液压接头（4）与回转中心的法兰连接插接，液压软管Ⅳ（12）的另一个液压接头（4）待插接；
S5，将刀具磨损传感器嵌入至刀具内并灌入环氧树脂胶进行防护，并将刀具磨损传感器的信号线及航空插座穿过液压软管Ⅰ（5）与接线盒（13）内信号线上的航空插头插接，接线盒（13）内信号线从防水接头（6）进入钢管（7）和液压软管Ⅱ（8），并将液压软管Ⅰ（5）的待插街液压接头插接；信号线从液压软管Ⅱ（8）穿出进入防护盒（9）内，并将液压软管Ⅱ（8）的待插街液压接头插接，并对防护盒（9）灌入环氧树脂胶进行防护；
S6，防护盒（9）的输出信号线连同端部的航空插头一起穿过液压软管Ⅲ（10）和连接块（11）露出，并将液压软管Ⅲ（10）的待插街液压接头插接；
S7，回转中心信号线连同端部的航空插座从液压软管Ⅳ（12）穿出，航空插头与液压插座插接后将输出信号线与回转中心信号线连通，并将液压软管Ⅳ（12）的待插接液压接头插接，将输出信号线与回转中心信号线防护在液压软管Ⅳ（12）内。
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| CN111236956A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-05 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种盾构机滚刀载荷实时监测系统及方法 |
| CN111236956B (zh) * | 2020-01-16 | 2021-07-16 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种盾构机滚刀载荷实时监测系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109779648B (zh) | 2024-06-25 |
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