CN112762808A - 钢套筒位移检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢套筒位移检测系统，涉及铁路设备技术领域，解决了钢套筒在使用的过程中，需要向钢套筒的内部加装水泥和水，因此需要对加装水泥和水之前的钢套筒进行检测的问题，其技术方案要点是包括钢套筒，钢套筒的顶部固定安装有多个进料筒，钢套筒由上下两个半圆形圆筒组成，钢套筒上下两半圆的圆筒之间通过第一连接机构进行连接，钢套筒的一侧焊接有环板，钢套筒远离环板的一侧设有钢环，效果是通过设置应变片和百分表，将应变片贴在被测物体上，使其随着被测物的应变一起伸缩，很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化，应变片就是利用这个原理进行检测，最后检测的形变或位移变为指针在刻度盘上的转动。

Description

钢套筒位移检测系统

技术领域

本发明涉及铁路设备技术领域，更具体地说，它涉及一种钢套筒位移检测系统。

背景技术

盾构机在工作的起始位置需要放置钢套筒，钢套筒位于盾构机的外部，钢套筒在使用的过程中，需要向钢套筒的内部加装水泥和水，因此需要对加装水泥和水之前的钢套筒进行检测，例如钢套筒是由上下两个半圆筒组成，若钢套筒上下两半圆筒连接处变形量较大，会影响盾构机后续的前进，甚至导致地道整体的塌陷，因此，为了保证工程的安全和后续的加工，在钢套筒使用前需要对钢套筒进行位移检测。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种在钢套筒使用前需要对钢套筒进行位移检测的钢套筒位移检测系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种钢套筒位移检测系统，包括钢套筒，所述钢套筒的顶部固定安装有多个进料筒，所述钢套筒由上下两个半圆形圆筒组成，所述钢套筒上下两半圆的圆筒之间通过第一连接机构进行连接，所述钢套筒的一侧焊接有环板，所述钢套筒远离环板的一侧设有钢环，所述钢套筒和环板之间的连接处设有检测机构，所述检测机构用于检测钢套筒和环板之间连接处的形变量。

优选地，所述第一连接机构包括固定板，所述固定板固定安装在钢套筒上下两圆筒相对一侧的外围，且固定板上下两圆筒上的固定板之间通过法兰进行连接。

优选地，所述钢套筒上下两半圆筒之间也设有检测机构。

优选地，所述钢环远离钢套筒的一侧设有拉力机构，所述拉力机构对钢环起到反支撑的作用，所述钢套筒靠近钢环的一侧设有端盖，所述端盖位于钢套筒和钢环之间，且端盖和钢环之间通过第二连接机构连接。

优选地，所述拉力机构包括盾框和钢支架，所述盾框与钢环焊接，所述钢支架位于盾框背离钢环的一侧，且钢支架的顶部与盾框焊接，所述钢支架的底部固定连接有底板，所述底板焊接在预埋的钢板或植筋钢板上。

优选地，所述盾框靠近钢支架的一侧设有检测机构，所述检测机构位于钢支架的上下两侧，且检测机构与钢支架接触。

优选地，所述钢环由内侧环和外侧环两部分组成，所述第二连接机构包括螺栓，所述螺栓与钢环的外环螺纹连接，且螺栓靠近端盖的一端螺纹连接有压块，所述压块与端盖固定连接。

优选地，所述检测机构包括多个应变片和百分表，多个所述应变片分别安装在钢套筒和环板之间的连接处，所述应变片还安装在钢套筒上下两半圆筒之间的连接处，所述应变片还安装在盾框靠近钢支架的一侧，与盾框固定连接的应变片与钢支架接触，所述百分表固定安装在钢套筒的表面。

优选地，所述钢套筒的底部焊接有间距相等的框架。

优选地，所述百分表的外侧设有防护框，所述防护框正面的一侧开设有供百分表放置的凹槽，且防护框底部的中间开设有供百分表底部连接处放置的开口，所述防护框正面一侧的顶部固定连接有U形杆，所述U形杆上铰接有防护盖，所述防护盖靠近防护框的一侧固定连接有卡柱，所述防护框靠近防护盖的一侧开设有供卡柱放入的卡口。

通过采用上述技术方案，

1、通过设置应变片和百分表，将应变片贴在被测物体上，使其随着被测物的应变一起伸缩，很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化，应变片就是利用这个原理进行检测，最后检测的形变或位移变为指针在刻度盘上的转动。

2、通过设置防护框和防护盖，在百分表的外围套接防护框和防护盖，防护框和防护盖对百分表起到防护的作用，避免百分表直接暴露在外受到损坏，也避免泥浆溅在百分表上，便于百分表读数。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为本发明实施例的防护框结构示意图。

1、钢套筒；2、法兰；3、钢环；4、盾框；5、底板；6、钢支架；7、螺栓；8、压块；9、端盖；10、防护框；11、百分表；12、进料筒；13、环板；14、应变片；15、固定板；16、框架；17、卡柱；18、防护盖；19、U形杆；20、开口；21、卡口。

具体实施方式

参照图1至图2对本发明一种钢套筒位移检测系统实施例做进一步说明。

一种钢套筒位移检测系统，见图1，包括钢套筒1，钢套筒1的顶部固定安装有多个进料筒12，钢套筒1由上下两个半圆形圆筒组成，钢套筒1上下两半圆的圆筒之间通过第一连接机构进行连接，钢套筒1的一侧焊接有环板13，钢套筒1远离环板13的一侧设有钢环3，钢套筒1和环板13之间的连接处设有检测机构，检测机构用于检测钢套筒1和环板13之间连接处的形变量。在使用时，可将水泥和水从钢套筒1顶部的进料筒12进入钢套筒1的内部进行浇筑，对钢套筒1进行试水、加压测试前，需要对钢套筒1进行检测，检测机构位于钢套筒1和环板13之间的连接处，则检测机构可对钢套筒1和环板13之间连接处的形变量进行检测，若形变量过大，需要对钢套筒1和环板13连接端面变形量稍大的地方进行补焊。

见图1，第一连接机构包括固定板15，固定板15固定安装在钢套筒1上下两圆筒相对一侧的外围，且固定板15上下两圆筒上的固定板15之间通过法兰2进行连接。利于法兰2对钢套筒1上下两圆筒相对一侧的固定板15进行连接，则连接好的上下两圆筒构成一个完整的圆筒形。

见图1，钢套筒1上下两半圆筒之间也设有检测机构。如果出现钢套筒1连接端面法兰2处出现变形量较大时，要立即采取加强措施，在变形量较大处补加加强肋板，加强肋板可利用现场钢板制作。

见图1，钢环3远离钢套筒1的一侧设有拉力机构，拉力机构对钢环3起到反支撑的作用，钢套筒1靠近钢环3的一侧设有端盖9，端盖9位于钢套筒1和钢环3之间，且端盖9和钢环3之间通过第二连接机构连接。端盖9盖住钢套筒1的侧面，反拉力机构的设置对钢环3起到支撑和推动的作用，使得钢环3与端盖9和钢套筒1贴紧，从而钢套筒1的侧面与端盖9的连接处处于稳固状态。

见图1，拉力机构包括盾框4和钢支架6，盾框4与钢环3焊接，钢支架6位于盾框4背离钢环3的一侧，且钢支架6的顶部与盾框4焊接，钢支架6的底部固定连接有底板5，底板5焊接在预埋的钢板或植筋钢板上。钢支架6对盾框4起到支撑的作用，使得与盾框4贴合的钢环3与钢套筒1上的端盖9贴合牢固。

见图1，盾框4靠近钢支架6的一侧设有检测机构，检测机构位于钢支架6的上下两侧，且检测机构与钢支架6接触。位于此处的检测机构对钢支架6位置的位移进行检测，若出现位移量过大时，要分析可能出现的原因，并增加钢支架6的数量，同时在另一侧要增加支撑的数量。

见图1，钢环3由内侧环和外侧环两部分组成，第二连接机构包括螺栓7，螺栓7与钢环3的外环螺纹连接，且螺栓7靠近端盖9的一端螺纹连接有压块8，压块8与端盖9固定连接。转动螺栓7，使得与螺栓7和与端盖9固定连接的压块8螺纹连接，则端盖9与钢环3连接牢固。

见图1，检测机构包括多个应变片14和百分表11，多个应变片14分别安装在钢套筒1和环板13之间的连接处，应变片14还安装在钢套筒1上下两半圆筒之间的连接处，应变片14还安装在盾框4靠近钢支架6的一侧，与盾框4固定连接的应变片14与钢支架6接触，百分表11固定安装在钢套筒1的表面。应变片14有电阻应变片14和光学应变片14等多种，这里采用电阻的，电阻应变片14基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”，将该应变片14贴在被测物体上，使其随着被测物的应变一起伸缩，很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化，应变片就是利用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测量，百分表11的内部设有测杆、齿轮和指针，当被测物体发生形变或位移发生变化时，其微小的变化引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指针在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小，百分表11是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。

见图1，钢套筒1的底部焊接有间距相等的框架16。框架16对钢套筒1起到支撑的作用，使得钢套筒1的位置更加牢固。

见图2，百分表11的外侧设有防护框10，防护框10正面的一侧开设有供百分表11放置的凹槽，且防护框10底部的中间开设有供百分表11底部连接处放置的开口20，防护框10正面一侧的顶部固定连接有U形杆19，U形杆19上铰接有防护盖18，防护盖18靠近防护框10的一侧固定连接有卡柱17，防护框10靠近防护盖18的一侧开设有供卡柱17放入的卡口21。将百分表11放置在防护框10正面的一侧开设的凹槽中，盖上防护盖18，卡柱17卡入卡口21中，则防护框10与防护盖18固定牢固，此时百分表11位于防护框10与防护盖18中，防护框10与防护盖18对百分表11起到很好的保护作用，避免百分表11受到损坏。

工作原理：首先，对钢套筒1进行安装，当钢套筒1安装准备完毕后，对钢套筒1进行试水、加压测试前，需要对钢套筒1进行检测，应变片14位于钢套筒1和环板13之间的连接处，应变片14还安装在钢套筒1上下两半圆筒之间的连接处，应变片14还安装在盾框4靠近钢支架6的一侧，与盾框4固定连接的应变片14与钢支架6接触，该应变片14贴在被测物体上，使其随着被测物的应变一起伸缩，很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化，应变片就是利用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测量，百分表11的内部设有测杆、齿轮和指针，当被测物体发生形变或位移发生变化时，其微小的变化引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指针在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小，若钢套筒1和环板13之间连接处的形变过大，将环板13与钢套筒1连接端面变形量稍大的地方进行补焊，若钢套筒1本体上下两半圆筒连接面法兰2处出现变形量较大时，要立即采取加强措施，在变形量较大处补加加强肋板，加强肋板可利用现场钢板制作，若钢支架6处出现位移过大时，要分析可能出现的原因，并增加钢支架6的数量，同时在另一侧要增加支撑的数量，即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢套筒位移检测系统，包括钢套筒(1)，所述钢套筒(1)的顶部固定安装有多个进料筒(12)，所述钢套筒(1)由上下两个半圆形圆筒组成，其特征是：所述钢套筒(1)上下两半圆的圆筒之间通过第一连接机构进行连接，所述钢套筒(1)的一侧焊接有环板(13)，所述钢套筒(1)远离环板(13)的一侧设有钢环(3)，所述钢套筒(1)和环板(13)之间的连接处设有检测机构，所述检测机构用于检测钢套筒(1)和环板(13)之间连接处的形变量。

2.根据权利要求1所述的钢套筒位移检测系统，其特征是：所述第一连接机构包括固定板(15)，所述固定板(15)固定安装在钢套筒(1)上下两圆筒相对一侧的外围，且固定板(15)上下两圆筒上的固定板(15)之间通过法兰(2)进行连接。

3.根据权利要求2所述的钢套筒位移检测系统，其特征是：所述钢套筒(1)上下两半圆筒之间也设有检测机构。

4.根据权利要求1所述的钢套筒位移检测系统，其特征是：所述钢环(3)远离钢套筒(1)的一侧设有拉力机构，所述拉力机构对钢环(3)起到反支撑的作用，所述钢套筒(1)靠近钢环(3)的一侧设有端盖(9)，所述端盖(9)位于钢套筒(1)和钢环(3)之间，且端盖(9)和钢环(3)之间通过第二连接机构连接。

5.根据权利要求1所述的钢套筒位移检测系统，其特征是：所述拉力机构包括盾框(4)和钢支架(6)，所述盾框(4)与钢环(3)焊接，所述钢支架(6)位于盾框(4)背离钢环(3)的一侧，且钢支架(6)的顶部与盾框(4)焊接，所述钢支架(6)的底部固定连接有底板(5)，所述底板(5)焊接在预埋的钢板或植筋钢板上。

6.根据权利要求5所述的钢套筒位移检测系统，其特征是：所述盾框(4)靠近钢支架(6)的一侧设有检测机构，所述检测机构位于钢支架(6)的上下两侧，且检测机构与钢支架(6)接触。

7.根据权利要求4所述的钢套筒位移检测系统，其特征是：所述钢环(3)由内侧环和外侧环两部分组成，所述第二连接机构包括螺栓(7)，所述螺栓(7)与钢环(3)的外环螺纹连接，且螺栓(7)靠近端盖(9)的一端螺纹连接有压块(8)，所述压块(8)与端盖(9)固定连接。

8.根据权利要求1所述的钢套筒位移检测系统，其特征是：所述检测机构包括多个应变片(14)和百分表(11)，多个所述应变片(14)分别安装在钢套筒(1)和环板(13)之间的连接处，所述应变片(14)还安装在钢套筒(1)上下两半圆筒之间的连接处，所述应变片(14)还安装在盾框(4)靠近钢支架(6)的一侧，与盾框(4)固定连接的应变片(14)与钢支架(6)接触，所述百分表(11)固定安装在钢套筒(1)的表面。

9.根据权利要求1所述的钢套筒位移检测系统，其特征是：所述钢套筒(1)的底部焊接有间距相等的框架(16)。

10.根据权利要求8所述的钢套筒位移检测系统，其特征是：所述百分表(11)的外侧设有防护框(10)，所述防护框(10)正面的一侧开设有供百分表(11)放置的凹槽，且防护框(10)底部的中间开设有供百分表(11)底部连接处放置的开口(20)，所述防护框(10)正面一侧的顶部固定连接有U形杆(19)，所述U形杆(19)上铰接有防护盖(18)，所述防护盖(18)靠近防护框(10)的一侧固定连接有卡柱(17)，所述防护框(10)靠近防护盖(18)的一侧开设有供卡柱(17)放入的卡口(21)。

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