CN112648915A - 一种盾构机刀盘实时监测磨损装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盾构机刀盘实时监测磨损装置，包括刀盘端装置、信号接收模块、PLC数据处理模块和监视器；刀盘端装置安装于盾构机刀盘的钢结构表面上，信号接收模块安装于盾构机盾体的土舱壁板上，刀盘端装置安装有刀盘端监测组件，刀盘端监测组件包括耐磨壳体和电阻丝，电阻丝贯穿于耐磨壳体内部，耐磨壳体内部还设置有信号发送模块和电源模块，信号发送模块与电阻丝之间通过信号电缆连接，信号发送模块与信号接收模块之间通过无线信号方式进行通讯传输，信号接收模块与PLC数据处理模块之间通过信号电缆连接；本发明的监测装置可监控盾构机刀盘的实时磨损值，并将结果实时反馈于操作人员，且不受任何环境因素或硬件因素的限制。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机技术领域，特别是涉及一种盾构机刀盘实时监测磨损装置。
背景技术
盾构机在挖掘隧道过程中，盾构机刀盘会随着挖掘进度不断磨损，现有的盾构机刀盘磨损监测装置大多是采用液压回路的方式进行检测，一旦盾构机刀盘磨损监测装置磨损达到极限值时便会出现泄漏缺陷，进而导致液压回路中的压力值降低产生报警，从而产生以下技术难题：
1、采用液压回路方式对刀盘进行监测，无法实时检测刀盘的磨损量，只能监测刀盘磨损是否达到刀盘磨损极限值；
2、采用液压回路方式对刀盘进行监测，需通过中心回转接头来输送压力，受中心回转接头的通道限制，一般只能配置2个磨损检测装置，而长度超过6米的盾构机，其滚刀或撕裂刀具超过40个，进而无法检测到所有刀具的磨损值；
3、采用液压回路方式对刀盘进行监测，当液压回路内出现泄漏时，会产生刀具磨损误报警，影响施工进度。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的盾构机刀盘无法实时监测磨损值以及现有的液压回路刀盘磨损装置无法对多刀具盾构机进行磨损监测的技术难题，本发明设计了一种盾构机刀盘实时监测磨损装置，具体技术方案如下：
一种盾构机刀盘实时监测磨损装置，包括刀盘端装置、信号接收模块、PLC数据处理模块和监视器；所述刀盘端装置安装于盾构机刀盘的钢结构表面上，所述信号接收模块安装于盾构机盾体的土舱壁板上，所述刀盘端装置安装有刀盘端监测组件，所述刀盘端监测组件包括耐磨壳体和电阻丝，所述电阻丝贯穿于耐磨壳体内部，所述耐磨壳体内部还设置有信号发送模块和电源模块，所述信号发送模块与电阻丝之间通过信号电缆连接，所述电源模块为信号发送模块和电阻丝提供电力支持，所述信号发送模块与信号接收模块之间通过无线信号方式进行通讯传输，所述信号接收模块与PLC数据处理模块之间通过信号电缆连接。
优选的，所述刀盘端装置安装有1组及以上的刀盘端监测组件。
优选的，所述信号发送模块和电源模块安装在刀盘端监测组件的耐磨壳体内部腔体中。
优选的，所述耐磨壳体的尾部通过后盖板和螺栓进行密封，并在后盖板和螺栓之间加入O型密封条提高密封效果。
优选的，所述无线信号方式包括WIFI信号传输、蓝牙传输及2.4G信号传输。
本发明的有益效果：
1、本发明的刀盘实时监测磨损装置可用于检测盾构机刀盘的实时磨损值，并将盾构机在挖掘过程中的刀盘磨损结果实时反馈于监视器上，用于操作人员及时掌握刀盘磨损情况，且监测过程不受任何环境因素或硬件因素的限制。
2、本发明的刀盘实时监测磨损装置摒弃了传统液压回路方式中利用中心回转接头来输送压力的缺陷，提升了刀盘实时监测磨损装置的检测灵活性，可适用于具备多刀具的大型盾构机，并且对刀盘上任一位置的刀具均能够良好的监测。
3、本发明的刀盘实时监测磨损装置避免了刀具误报的可能性，提高了盾构机的挖掘效率。
附图说明
图1为本发明的刀盘端监测组件结构示意图；
图2为本发明的盾构机刀盘实时监测磨损装置安装结构示意图。
图中：1、刀盘端装置；2、信号接收模块；3、信号电缆；4、PLC数据处理模块；5、监视器；6、盾构机刀盘；7、盾体；8、监控室；11、刀盘端监测组件；111、耐磨壳体；112、电阻丝；113、信号发送模块；114、电源模块；115、O型密封条；116、螺栓；117、后盖板；118、电线。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例1：
如图1至图2所示，本发明的一种盾构机刀盘实时监测磨损装置，包括刀盘端装置1、信号接收模块2、PLC数据处理模块4和监视器5；刀盘端装置1安装有刀盘端监测组件11，刀盘端监测组件11包括耐磨壳体111和电阻丝112，所述电阻丝112贯穿于耐磨壳体111内部，并设置于耐磨壳体111的中心轴线位置处，耐磨壳体111内部还设置有信号发送模块113和电源模块114，信号发送模块113与电阻丝112之间通过信号电缆3连接，所述电源模块114为信号发送模块113和电阻丝112提供电力支持，信号发送模块113和电源模块114则安装在刀盘端监测组件11的耐磨壳体111内部腔体中，耐磨壳体111的尾部还通过后盖板117和螺栓116对信号发送模块113和电源模块114进行密封，并在后盖板117和螺栓116之间加入O型密封条115提高密封效果；信号发送模块113与信号接收模块2之间通过无线信号方式进行通讯传输，无线信号方式包括WIFI信号传输、蓝牙传输及2.4G信号传输等可以传输数据的无线传输方式；信号接收模块2与PLC数据处理模块4之间通过信号电缆3连接，信号发送模块113与电阻丝112之间同样通过信号电缆3进行连接，信号发送模块113和电源模块114之间则通过电线118进行连接，用于为信号发送模块113提供稳定的电力输送，电阻丝112则穿插通过电源模块114内部进而直接提供电力。
刀盘端装置1安装有1组及以上的刀盘端监测组件11，本发明的盾构机刀盘实时监测磨损装置优选安装12组刀盘端监测组件11，用于为盾构机刀盘6提供全方位的刀盘磨损监测。
特别的，对刀盘端监测组件11的数量限定进行解释，本发明的刀盘端装置1上安装的刀盘端监测组件11，其可以根据盾构机刀具数量和盾构机所挖掘的任务进行数量上的布置，可根据当前需求进行数量上的增加或减少，不受到任何外界因素的干扰，且不管数量设置多少，刀盘端监测组件11内部的信号发送模块113均与盾体7内的单个信号接收模块进行通讯，从而更好的监测盾构机刀盘6上的任一位置刀具磨损情况。
本发明的盾构机刀盘实时监测磨损装置的工作原理如下：
将刀盘端装置1安装于盾构机刀盘6的钢结构表面上，将信号接收模块2安装于盾构机盾体7的土舱壁板上，安装在刀盘端装置1上的12组刀盘端监测组件11在盾构机挖掘过程中，由于受到挖掘磨损，会随时将耐磨壳体111和电阻丝112的长度慢慢缩短，其内部的信号发送模块113会实时通过信号电缆3监测电阻丝112的长度变化引起的电阻值大小，并将电阻值转变为可处理的信号，通过无线信号的方式传递给信号接收模块2，信号接收模块2再通过信号电缆3将信号传递给监控室8的PLC数据处理模块4，PLC数据处理模块4对该信号进行处理，将其转变为数字信号，并反馈于监视器5上，便于操作人员对刀盘的实时监控。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种盾构机刀盘实时监测磨损装置，包括刀盘端装置、信号接收模块、PLC数据处理模块和监视器；所述刀盘端装置安装于盾构机刀盘的钢结构表面上，所述信号接收模块安装于盾构机盾体的土舱壁板上，其特征在于，所述刀盘端装置安装有刀盘端监测组件，所述刀盘端监测组件包括耐磨壳体和电阻丝，所述电阻丝贯穿于耐磨壳体内部，所述耐磨壳体内部还设置有信号发送模块和电源模块，所述信号发送模块与电阻丝之间通过信号电缆连接，所述电源模块为信号发送模块和电阻丝提供电力支持，所述信号发送模块与信号接收模块之间通过无线信号方式进行通讯传输，所述信号接收模块与PLC数据处理模块之间通过信号电缆连接。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机刀盘实时监测磨损装置，其特征在于，所述刀盘端装置安装有1组及以上的刀盘端监测组件。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机刀盘实时监测磨损装置，其特征在于，所述信号发送模块和电源模块安装在刀盘端监测组件的耐磨壳体内部腔体中。
4.根据权利要求1所述的一种盾构机刀盘实时监测磨损装置，其特征在于，所述耐磨壳体的尾部通过后盖板和螺栓进行密封，并在后盖板和螺栓之间加入O型密封条提高密封效果。
5.根据权利要求1所述的一种盾构机刀盘实时监测磨损装置，其特征在于，所述无线信号方式包括WIFI信号传输、蓝牙传输及2.4G信号传输。
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