CN112857518A - 一种液位开关装置及盾构机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液位开关装置及盾构机，用于安装在盾构机气垫仓内的液位开关装置，包括：绝缘基体，其内绝缘间隔地安装有两个监测电极，实现液位监测；所述绝缘基体上设有两个互不连通的进线孔，两进线孔与两监测电极一一对应布置，每个进线孔分别密封穿装相应的信号线缆，信号线缆与相应监测电极导电连接。由于绝缘基体上对应两监测电极设置两个互不连通的进线孔，方便分别密封引入相应信号线缆，可有效提高液位开关装置的绝缘性能，即便是单个进线孔失效进水或者两个进线孔均失效进水，由于两个进线孔在绝缘基体上互不连通，依然可有效避免两监测电极发生短路，进而可有效提高液位开关装置的稳定性。

Description

一种液位开关装置及盾构机

技术领域

本发明涉及一种液位开关装置及盾构机。

背景技术

随着经济的发展和科学技术的进步，隧道工程和轨道交通爆发式增长，盾构工法在越来越多的工程中得以推广应用。泥水盾构机及配置有气垫仓的多模式盾构，由于其开挖掌子面压力波动小，沉降控制准确，施工环境整洁，受到施工单位的广泛认可。

泥水盾构机及配置气垫仓的多模式盾构机在施工过程中，气垫仓内为半仓压缩空气半仓泥浆，进排浆系统及泥浆泵的运行和气垫仓液位高度有密切关系。在液位到达某高度时，进排浆系统阀门及泥浆泵会执行相应动作。因此，对于配置有气垫仓的盾构机来讲，气垫仓的液位监测是极为重要的一项内容。

目前，既有如授权公告号为CN211855507U的中国实用新型专利中公开的盾构用激光液位监测系统，也有如申请公布号为CN111220236A的中国实发明专利申请中公开的盾构机的气垫仓防爆型液位监测装置。在盾构用激光液位监测系统中，液位管通过支架固定在气垫仓内，在液位管内布置浮子，液位管顶端布置激光器，液位发生变化时，浮子浮动，激光器监测浮子位置，实现液位监测。在气垫仓防爆型液位监测装置中，对应气垫仓沿上下方向依次间隔布置有多个防爆音叉传感器，每个防爆音叉传感器通过振动叉和气垫仓内液体的共振频率变化输出开关信号，当上下相邻的两个防爆音叉传感器输出相反开关信号时，表示液位区间位于这两个防爆音叉传感器所对应的高度区间上，即可实现液位监测。

无论是利用浮子的激光液位监测系统，还是利用防爆音叉传感器的离散式液位监测，都会将监测信号经数据理后传递至上位机，由上位机控制相应进排浆系统中的相邻阀门、泥浆泵执行相应动作。

在实际使用过程中，由于气垫仓内泥浆粘度较大，浮子式激光液位监测系统中的浮子容易被粘性土粘附、渣石卡滞，造成浮子动作不灵敏，容易出现液位下降后浮子仍然被粘滞在原地的情况，对于音叉液位传感器来讲，当液位下降后，音叉上粘附的泥浆会影响振动叉共振频率，这些均容易造成数据误报，影响液位监测，导致进排浆系统中阀门及泥浆泵误动作。

对应泥浆粘附、渣石卡滞的问题，在授权公告号为CN205898236U的中国实用新型专利中公开了一种液位传感器，其为电极式液位传感器，在传感器阀块上设置两电极，两电极延伸至传感器阀块外，并且，在传感器阀块上设有流道及喷水头。将该液位传感器安装在气垫仓中，当出现泥浆粘附问题时，可由喷水头向电极喷水，冲洗两电极之间的泥浆和渣石。

上述电极式液位传感器的阀块内设置一个装配孔，用于穿装相应的控制线缆，控制线缆与两电极连接固定。但是，在上述阀块中，控制线缆位于单个装配孔中，使得该装配孔直接与两电极所处位置对应，一旦装配孔内进水就极容易导致两电极短路，影响液位传感器的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液位开关装置，以解决现有技术中液位传感器的阀块中单个装配孔直接与两电极所处位置对应导致一旦装配进水就极容易发生两电极短路的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述液位开关装置的盾构机，液位传感器的阀块中单个装配孔直接与两电极所处位置对应导致一旦装配进水就极容易发生两电极短路而影响盾构机正常工作的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的液位开关装置的技术方案是：一种液位开关装置，用于安装在盾构机的气垫仓内，包括：

绝缘基体，其内绝缘间隔地安装有两个监测电极，两个监测电极分别具有延伸出绝缘体外的监测头，两监测头用于在被泥浆淹没时通过泥浆导通，进而实现液位监测；

所述绝缘基体上设有两个互不连通的进线孔，两进线孔与两监测电极一一对应布置，每个进线孔用于分别密封穿装相应的信号线缆，信号线缆用于与相应监测电极导电连接。

有益效果是：本发明所提供的液位开关装置中，液位开关装置的绝缘基体上设置两监测电极，两监测电极的监测头伸出绝缘基体，当气垫仓内的泥浆淹没两监测头时，两监测头通过泥浆导通，可实现液位监测，由于绝缘基体上对应两监测电极设置两个互不连通的进线孔，方便分别密封引入相应信号线缆，可有效提高液位开关装置的绝缘性能，即便是单个进线孔失效进水或者两个进线孔均失效进水，由于两个进线孔在绝缘基体上互不连通，依然可有效避免两监测电极发生短路，进而可有效提高液位开关装置的稳定性。

作为进一步地改进，对应两进线孔分别可拆地密封填塞有防水头，呈套筒状的防水头用于密封套装在相应的信号线缆上，以实现信号线缆与进线孔的密封装配。

有益效果是：利用防水头方便实现信号线缆和进线孔的密封装配。

作为进一步地改进，所述绝缘基体外可拆地固定装配有防护罩，防护罩和绝缘基体密封装配，所述防护罩用于罩设在两进线孔和两防水头外，所述防护罩上设有密封穿孔，供所述信号线缆密封穿过所述防护罩。

有益效果是：搭配防护罩，可形成对进线孔的进一步密封防护，进一步提高整个液位开关装置的稳定性。

作为进一步地改进，所述两监测电极均沿上下方向延伸，且两监测头向下突出于所述绝缘基体的下侧面布置，两进线孔沿横向延伸至绝缘基体的相应侧面上，所述绝缘基体的顶部侧面上对应两监测电极分别设有操作孔，两操作孔一一对应地与两进线孔导通，用于将相应进线孔中的信号线缆与相应监测电极固定连接。

有益效果是：监测电极和操作孔实现对应布置在绝缘基体上，进线孔横向延伸至绝缘基体相应侧面上，整体结构简单，既方便加工制作，又方便进行接线操作。

作为进一步地改进，液位开关装置包括支架，支架用于与所述气垫仓固定装配，以将液位开关装置固定安装在盾构机的气垫仓内，所述绝缘基体固定安装在所述支架上，所述支架上还固定安装有冲洗管，冲洗管布置在绝缘基体外，冲洗管用于连接供水管路，所述冲洗管上设有冲洗喷嘴，用于冲洗两监测头之间的泥浆、渣石。

有益效果是：当泥浆液位下降而不再淹没液位开关装置时，如果两监测头之间粘附泥浆或卡滞有渣石导致两监测电极依然导通而出现信息误报时，可利用冲洗管向冲洗喷嘴供水，冲洗两监测头之间的泥浆、渣石，消除因粘附泥浆、渣石导致数据误报，使得液位开关装置不再受到粘附的泥浆、渣石的干扰。而且，由于冲洗管位于绝缘基体外侧，并固定在支架上，不需要在绝缘基体上设置更多开孔，提高了绝缘基体强度，减小了绝缘基体尺寸，防止冲洗水压力过高时撑裂绝缘基体，提高液位开关装置的可靠性。

作为进一步地改进，所述两监测电极均沿上下方向延伸，且两监测头向下突出于所述绝缘基体的下侧面布置，所述冲洗管包括主管，L形的主管包括上部的竖管段和下部的横管段，竖管段与所述支架固定连接，横管段位于所述两监测头下方，所述横管段上设有至少两个支管，所有支管均沿上下方向延伸并位于绝缘基体的下方，每个支管上分别设有所述的冲洗喷嘴，在两监测头间隔分布方向上，所有支管均位于两监测头之间。

有益效果是：两监测头突出绝缘基体下侧面布置，相对应的，支管也位于下方，且位于两监测头之间，方便冲洗两监测头之间的泥浆、渣石。

作为进一步地改进，液位开关装置包括两个所述的信号线缆，每个信号线缆均为具有外绝缘防护层的单芯线缆。

有益效果是：直接在液位开关装置上配置信号线缆，且选用单芯线缆，方便进行接线操作。

本发明所提供的使用上述液位开关装置的盾构机的技术方案是：一种盾构机，包括：

前侧的开挖仓和后侧的气垫仓；

所述气垫仓内沿上下方向依次间隔分布有多个液位监测位，各液位监测位处分别设有液位开关装置；

液位开关装置安装在盾构机的气垫仓内，其包括：

绝缘基体，其内绝缘间隔地安装有两个监测电极，两个监测电极分别具有延伸出绝缘体外的监测头，两监测头用于在被泥浆淹没时通过泥浆导通，进而实现液位监测；

所述绝缘基体上设有两个互不连通的进线孔，两进线孔与两监测电极一一对应布置。

所述气垫仓包括后隔板，后隔板上密封穿过相应的信号线缆和供水管路，所述信号线缆密封穿装入所述液位开关装置的进线孔中以与相应监测电极导电连接，所述供水管路与所述液位开关装置的冲洗管连接。

有益效果是：本发明所提供的盾构机中，其液位开关装置的绝缘基体上设置两监测电极，两监测电极的监测头伸出绝缘基体，当气垫仓内的泥浆淹没两监测头时，两监测头通过泥浆导通，可实现液位监测，由于绝缘基体上对应两监测电极设置两个互不连通的进线孔，方便分别密封引入相应信号线缆，可有效提高液位开关装置的绝缘性能，即便是单个进线孔失效进水或者两个进线孔均失效进水，由于两个进线孔在绝缘基体上互不连通，依然可有效避免两监测电极发生短路，进而可有效提高液位开关装置的稳定性。

作为进一步地改进，对应两进线孔分别可拆地密封填塞有防水头，呈套筒状的防水头用于密封套装在相应的信号线缆上，以实现信号线缆与进线孔的密封装配。

有益效果是：利用防水头方便实现信号线缆和进线孔的密封装配。

作为进一步地改进，所述绝缘基体外可拆地固定装配有防护罩，防护罩和绝缘基体密封装配，所述防护罩用于罩设在两进线孔和两防水头外，所述防护罩上设有密封穿孔，供所述信号线缆密封穿过所述防护罩。

有益效果是：搭配防护罩，可形成对进线孔的进一步密封防护，进一步提高整个液位开关装置的稳定性。

作为进一步地改进，所述两监测电极均沿上下方向延伸，且两监测头向下突出于所述绝缘基体的下侧面布置，两进线孔沿横向延伸至绝缘基体的相应侧面上，所述绝缘基体的顶部侧面上对应两监测电极分别设有操作孔，两操作孔一一对应地与两进线孔导通，用于将相应进线孔中的信号线缆与相应监测电极固定连接。

有益效果是：监测电极和操作孔实现对应布置在绝缘基体上，进线孔横向延伸至绝缘基体相应侧面上，整体结构简单，既方便加工制作，又方便进行接线操作。

作为进一步地改进，液位开关装置包括支架，支架用于与所述气垫仓固定装配，以将液位开关装置固定安装在盾构机的气垫仓内，所述绝缘基体固定安装在所述支架上，所述支架上还固定安装有冲洗管，冲洗管布置在绝缘基体外，冲洗管用于连接供水管路，所述冲洗管上设有冲洗喷嘴，用于冲洗两监测头之间的泥浆、渣石。

有益效果是：当泥浆液位下降而不再淹没液位开关装置时，如果两监测头之间粘附泥浆或卡滞有渣石导致两监测电极依然导通而出现信息误报时，可利用冲洗管向冲洗喷嘴供水，冲洗两监测头之间的泥浆、渣石，消除因粘附泥浆、渣石导致数据误报，使得液位开关装置不再受到粘附的泥浆、渣石的干扰。而且，由于冲洗管位于绝缘基体外侧，并固定在支架上，不需要在绝缘基体上设置更多开孔，提高了绝缘基体强度，减小了绝缘基体尺寸，防止冲洗水压力过高时撑裂绝缘基体，提高液位开关装置的可靠性。

作为进一步地改进，所述两监测电极均沿上下方向延伸，且两监测头向下突出于所述绝缘基体的下侧面布置，所述冲洗管包括主管，L形的主管包括上部的竖管段和下部的横管段，竖管段与所述支架固定连接，横管段位于所述两监测头下方，所述横管段上设有至少两个支管，所有支管均沿上下方向延伸并位于绝缘基体的下方，每个支管上分别设有所述的冲洗喷嘴，在两监测头间隔分布方向上，所有支管均位于两监测头之间。

有益效果是：两监测头突出绝缘基体下侧面布置，相对应的，支管也位于下方，且位于两监测头之间，方便冲洗两监测头之间的泥浆、渣石。

作为进一步地改进，至少一个液位监测位处设置有两个所述的液位开关装置，两液位开关装置一用一备。

有益效果是：在相应液位监测位处设置一用一备的两个液位开关装置，保证液位监测稳定。

作为进一步地改进，各液位开关装置中，所述信号线缆对应两进线孔布置两个，每个信号线缆均为具有外绝缘防护层的单芯线缆，在两信号线缆外套装有保护胶管，以形成保护。

有益效果是：信号线缆选用单芯线缆，方便进行接线操作，并且，在信号线缆外套装密封，以形成有效防护。

附图说明

图1为本发明所提供的盾构机的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图2中液位开关装置的结构示意图；

图4为图3所示液位开关装置的主视图；

图5为图4的俯视图（操作孔未填胶）；

图6为图5的局部剖视图；

图7为气垫仓内的泥浆液位不淹没液位开关装置时的结构示意图；

图8为气垫仓内的泥浆液位淹没部分液位开关装置时的结构示意图。

附图标记说明：

1、液位开关装置；2、供水系统；3、控制柜；4、信号线缆；5、保护胶管；6、过板防护罩；7、防水套筒；8、支架；81、U形件；9、上位机；11、绝缘基体；12、监测电极；13、供水管路；14、防护罩；15、冲洗喷嘴；16、密封圈；17、防水头；21、开挖仓；22、气垫仓；23、前隔板；24、后隔板；25、控制室；26、刀盘；27、泥浆泵；28、排浆管路；29、进浆管路；30、冲洗管；301、竖管段；302、横管段；31、支管；32、进线孔；33、进浆泵；34、操作孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的盾构机的具体实施例1：

如图1至图8所示，该实施例中的盾构机包括盾体和刀盘26，在盾体中由前向后的依次布置有前侧的开挖仓21和后侧的气垫仓22，开挖仓21位于刀盘26后侧，气垫仓22位于开挖仓21后侧，气垫仓22和开挖仓21之间设置前隔板23，前隔板23底部设置泥浆门，连通气垫仓22和开挖仓21，气垫仓22包括后隔板24。

对应开挖仓21和气垫仓22设有进浆管路29，进浆管路29上设有进浆泵33，向开挖仓21中输入泥浆。开挖仓21中的泥浆会通过前隔板23底部的泥浆门进入气垫仓22中，气垫仓22内为半仓压缩空气半仓泥浆，在气垫仓22上连接有排浆管路28，排浆管路28上设置泥浆泵27，通过控制泥浆泵27工作，可以控制气垫仓22中的泥浆液位高度，进而调整开挖仓21中的泥水压力。

实际上，开挖隧道掌子面稳定性和气垫仓22液位高度有密切关系，因此，需要监测气垫仓22中的泥浆液位高度。在本实施例中，在气垫仓22内沿上下方向依次间隔分布有多个液位监测位，各液位监测位处分别布置有液位开关装置1，液位开关装置1的结构相同，均为电极式液位开关，多个液位开关装置1离散布置在气垫仓22内，各液位开关装置1的信息通过信号线缆4传递至控制柜3，此处的控制柜3是数据处理转送枢纽，控制柜3通过电缆连接至上位机9，上位机9位于控制室25内，便于根据监测到的液位信息实现相应的控制操作，例如控制泥浆泵27的启停。

并且，为避免气垫仓22内的泥浆、渣石损伤信号线缆4，在信号线缆4外套装有保护胶管5，信号线缆4从气垫仓22内穿出以与外部的控制柜3连通，从而将液位开关装置1的监测信息输送至控制柜3处。当然，在信号线缆4穿过后隔板24时，在后隔板24上也设有相应的密封结构，此处的密封结构采用防水套筒7，并且，为避免泥浆升降对防水套筒7造成影响，在防水套筒7外还配置有过板防护罩6，形成对防水套筒7的有效防护。

对于多个液位监测位中的关键液位来讲，其可配置一用一备两个液位开关装置1，并可采用逻辑运算控制信号，保证动作稳定，增强进排浆系统阀门及泥浆泵27动作的准确性。

液位开关装置1的结构如图2至图6所示，整体上包括支架8、绝缘基体11和冲洗管30，绝缘基体11和冲洗管30分别固定装配在支架8上，支架8固定装配在后隔板24上，以将液位开关装置1安装在气垫仓22内。

绝缘基体11通过螺栓可拆地固定安装在支架8上，绝缘基体11由绝缘材料注塑或浇铸成型，绝缘基体11内部一体固定有两个监测电极12，两监测电极12绝缘间隔布置，此处的两监测电极12并行布置，并向下穿出绝缘基体11的下侧面，穿出部分形成监测头，两监测头用于在被泥浆淹没时通过泥浆导通，进而实现液位监测。

为保证两监测电极12之间的有效绝缘，绝缘基体11上对应两监测电极12对应设置两个互不相通的进线孔32，每个进线孔32中密封穿装一个信号线缆4，信号线缆4对应两进线孔32布置两个，每个信号线缆4均为具有外绝缘防护层的单芯线缆。

实际上，对应两进线孔32，在绝缘基体11上还一一对应地布置有两个操作孔34，在本实施例中，两监测头向下突出于绝缘基体11的下侧面布置，两进线孔32沿横向延伸至绝缘基体11的相应侧面上，而两操作孔34则对应两监测电极12设置在绝缘基体11的顶部侧面上，两操作孔34一一对应地与两进线孔32导通，在将信号线缆4通过进线孔32密封穿入绝缘基体11后，通过操作孔34旋装紧固螺栓，从而将相应信号线缆4与监测电极12导电连接，待安装完成后，再利用绝缘密封胶封堵操作孔34即可，当然，也可另外配置堵头，而采用堵头密封操作孔34。

为实现信号线缆4与进线孔32的密封，在信号线缆4上套装有防水头17，此处的防水头17呈套筒状，防水头17可拆地密封填塞在进线孔32中，在将信号线缆4与监测电极12连接后，将防水头17填塞入进线孔32中，实现信号线缆4和进线孔32的密封装配。防水头17可采用金属件，也可采用橡胶密封件，保证有效密封即可，需要说明的是，由于单芯电缆自身具有良好的外绝缘皮，即便是采用金属件也不会造成短路问题，不过为提高稳定性，两防水头17之间存在足够的间距。

并且，在绝缘基体11上还可拆地固定装配有防护罩14，防护罩14具体可通过螺钉固定在绝缘基体11上，防护罩14用于罩设在两进线孔32和两防水头17外，在防护罩14的朝向绝缘基体11的侧面上布置有密封圈16。并且，在防护罩14上设有密封穿孔，以供相应的信号线缆4密封穿出防护罩14。实际上，此处的防护罩14的出线口处连接有密封，信号线缆4从防护罩14中穿出后，经过密封从气垫仓22内穿出以与外部的控制柜3连通，从而将液位开关装置1的监测信息输送至控制柜3处。当然，在信号线缆4穿过后隔板24时，在后隔板24上也设有相应的密封结构，此处的密封结构采用防水套筒7，并且，为避免泥浆升降对防水套筒7造成影响，在防水套筒7外还配置有过板防护罩6，形成对防水套筒7的有效防护。

本实施例中，两监测电极12并行延伸，使得两监测头也并行延伸，当气垫仓22内的泥浆液位淹没两监测头时，泥浆将两监测电极12导通，液位开关装置1传递相应信息。

当泥浆液位下降后，两监测电极12会露出，正常情况下，两监测电极12会断开，但是，由于气垫仓22中泥浆粘度大，而且，气垫仓22中还存在渣石，在气垫仓22中泥浆液位下降后，如果监测头之间卡滞有渣石或粘附有泥浆，导致两监测头依然处于导通状态，此时，就会出现信息误报，为解决该问题，本实施例中，在支架8上安装有冲洗管30，该冲洗管30用于连接供水管路13，在冲洗管30上设置冲洗喷嘴15，用于冲洗两监测头之间的泥浆、渣石，消除导致信息误报的原因，保证监测准确性。

实际上，支架8具有U形件81，具体可采用槽钢，U形件81的底壁上设有安装孔，冲洗管30定位穿过安装孔，并在安装孔处与支架8焊接连接。

由于两监测头并行布置于绝缘基体11的下侧，对应于两监测头，冲洗管30包括主管，主管呈L形结构，主管的竖管段301固定在支架8上，主管的横管段302上设有两个并行延伸的支管31，两支管31位于绝缘基体11下方，每个支管31上分别固设有冲洗喷嘴15，冲洗喷嘴15沿竖向延伸，且冲洗喷嘴15上沿竖向依次间隔分布有多个冲洗孔，实际上，此处的冲洗孔可沿冲洗喷嘴15的周向间隔分布多排，以有效扩大冲洗面积。

为形成对两监测头之间的冲洗操作，在两监测头间隔分布方向上，两支管31位于两监测头之间，使得冲洗喷嘴15位于监测头旁侧，进而使得冲洗孔至少能较好的冲洗两监测头之间和两监测头内侧，避免两监测头之间的缝隙内粘附泥浆或卡滞渣石，保证在泥浆液位下降后，两监测头之间可正常断开。

并且，两支管31呈一字型间隔布置，并且，在所有支管31依次排布方向上，两监测头错开布置，以尽可能的扩大两监测头的间距，降低渣石卡滞和泥浆粘附导致的短路风险。

冲洗管30的竖管段301上固定连接有供水管路13，供水管路13密封穿过后隔板24，以与外部的供水系统2连通，使得供水系统2可通过供水管路13向冲洗管30供水。

当然，为提高冲洗效果，冲洗喷嘴15上的冲洗孔不仅朝向监测头，还朝向绝缘基体11的布置有两监测头的下侧面上。

当操作人员判断某个液位监测位处的液位开关装置1出现明显信息误报时，启动供水系统2，向相应液位开关装置1的冲洗管30供水，经冲洗喷嘴15喷出的水对两监测头之间进行冲洗，冲刷掉泥浆和渣石，消除信息误报的根源。

需要说明的是，通过进排浆流量差和开挖的渣土量或者设备上配置的连续式液位计可判断液位大致趋势，当判断出大致的下降趋势后，所有的液位监测开关装置显示的变化信息也应当是对应的，如果相对于上一个时间段来讲，液位应当下降，但是相对应的液位开关装置1的两监测电极12依然导通以致于传递出液位并未下降的信息时，该液位开关装置1的两监测头之间一定是存在泥浆粘附或渣石卡滞，导致误报信息，此时，可控制外部供水系统2供水以冲洗相应液位监测位处的液位开关装置1，消除信息误报的隐患。

整个盾构机在工作时，当气垫仓22灌浆后，气垫仓22液位升高，在相应液位开关装置1被淹没时，两个监测电极12的监测头由泥浆导通，控制柜3接收到相应的连通信号，输送至上位机9，上位机9上对应的指示灯亮起，相对应的，可据此控制进浆管路29和排浆管路28上的阀门、泥浆泵27等执行相应动作。

如果气垫仓22液位下降时，相应液位开关装置1的两个监测电极12不再接触泥浆，处于断开状态，控制柜3接收阻断信号，并向上位机9输送相应信息，上位机9上的对应指示灯熄灭，根据控制需要，可据此控制进浆管路29和排浆管路28上的阀门、泥浆泵27等执行相应动作。

而在液位升降过程中，如果人工判断出某个液位开关装置1存在明显信息误报时，可在上位机9上点击相应按钮，由供水系统2通过供水管路13向冲洗管30供水，冲刷相应液位开关装置1的两监测头，防止泥浆粘附或渣石卡滞在两监测头之间。

本实施例所提供的盾构机中，利用离散布置的多个电极式液位开关，监测气垫仓内的液位高度，在支架上对应配置冲洗管，可消除泥浆粘附或渣石卡滞导致液位开关装置失效的问题，保证在察觉出明显信息误报的情况下，可及时冲刷液位开关装置，以进行纠正操作。而且，在绝缘基体上对应两监测电极设置两个互不相同的进线孔，每个进线孔分别独立进线，密封隔离性能好，可极大避免因绝缘基体开裂或单个电缆孔渗水造成液位开关装置内部短路的问题，避免出现信息误报。

本发明所提供的盾构机的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，绝缘基体和冲洗管均固定在支架上，避免在绝缘基体上造成过多开孔，影响有效绝缘。在本实施例中，在固定监测电极时，可将冲洗管一同固定在绝缘基体上，此时，需要将绝缘基体设计较大，尽可能的避免对监测电极造成干扰，当然，绝缘基体还可单独固定在支架上，并通过支架固定在气垫仓内。

本发明所提供的盾构机的具体实施例3：

其与实施例2的区别主要在于：实施例2中，绝缘基体上不仅设置监测电极，还固定有冲洗管，并通过支架固定在气垫仓上。在本实施例中，液位开关装置可省去支架，可将支架固定安装在后隔板上，在绝缘基体上可预埋紧固螺母，以方便通过螺栓将液位开关装置与后隔板上的支架固定装配在一起。

本发明所提供的盾构机的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，冲洗管焊接连接在支架上。在本实施例中，冲洗管可通过螺栓固定在支架上，此时，需要在冲洗管上设置法兰，以实现冲洗管和支架的螺栓连接。

本发明所提供的盾构机的具体实施例5：

其与实施例1的区别主要在于：绝缘基体通过固定螺栓与支架可拆固定装配。在本实施例中，支架可为框架结构，可将绝缘基体放入框架内部，由框架保护绝缘基体。

本发明所提供的盾构机的具体实施例6：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，对应两进线孔分别可拆装配防水头。在本实施例中，省去防水头，而时采用向进线孔中灌胶的方式密封填塞进线孔，实现线缆与进线孔的有效密封。

本发明所提供的液位开关装置的实施例：

该实施例中的液位开关装置为电极式液位开关，其结构与上述盾构机实施例1中的液位开关装置的结构相同，在此不再赘述。

当然，在其他实施例中，液位开关装置的结构也可采用盾构机实施例2至5中任一实施例中的液位开关装置，在此也不再赘述。

当然，在实施例1中，可在液位开关装置上直接安装好相应的信号线缆，在本实施例中，可省去限号线缆，而由使用人员在现场再另外单独配置。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液位开关装置，用于安装在盾构机的气垫仓（22）内，包括：

绝缘基体（11），其内绝缘间隔地安装有两个监测电极（12），两个监测电极（12）分别具有延伸出绝缘体外的监测头，两监测头用于在被泥浆淹没时通过泥浆导通，进而实现液位监测；

其特征在于，

所述绝缘基体（11）上设有两个互不连通的进线孔（32），两进线孔（32）与两监测电极（12）一一对应布置，每个进线孔（32）用于分别密封穿装相应的信号线缆（4），信号线缆（4）用于与相应监测电极（12）导电连接。

2.根据权利要求1所述的液位开关装置，其特征在于，对应两进线孔（32）分别可拆地密封填塞有防水头（17），呈套筒状的防水头（17）用于密封套装在相应的信号线缆（4）上，以实现信号线缆（4）与进线孔（32）的密封装配。

3.根据权利要求2所述的液位开关装置，其特征在于，所述绝缘基体（11）外可拆地固定装配有防护罩（14），防护罩（14）和绝缘基体（11）密封装配，所述防护罩（14）用于罩设在两进线孔（32）和两防水头（17）外，所述防护罩（14）上设有密封穿孔，供所述信号线缆（4）密封穿过所述防护罩（14）。

4.根据权利要求1或2或3所述的液位开关装置，其特征在于，所述两监测电极（12）均沿上下方向延伸，且两监测头向下突出于所述绝缘基体（11）的下侧面布置，两进线孔（32）沿横向延伸至绝缘基体（11）的相应侧面上，所述绝缘基体（11）的顶部侧面上对应两监测电极（12）分别设有操作孔（34），两操作孔（34）一一对应地与两进线孔（32）导通，用于将相应进线孔（32）中的信号线缆（4）与相应监测电极（12）固定连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的液位开关装置，其特征在于，液位开关装置包括支架（8），支架（8）用于与所述气垫仓（22）固定装配，以将液位开关装置固定安装在盾构机的气垫仓（22）内，所述绝缘基体（11）固定安装在所述支架（8）上，所述支架（8）上还固定安装有冲洗管（30），冲洗管（30）布置在绝缘基体（11）外，冲洗管（30）用于连接供水管路（13），所述冲洗管（30）上设有冲洗喷嘴（15），用于冲洗两监测头之间的泥浆、渣石。

6.根据权利要求5所述的液位开关装置，其特征在于，所述两监测电极（12）均沿上下方向延伸，且两监测头向下突出于所述绝缘基体（11）的下侧面布置，所述冲洗管（30）包括主管，L形的主管包括上部的竖管段（301）和下部的横管段（302），竖管段（301）与所述支架（8）固定连接，横管段（302）位于所述两监测头下方，所述横管段（302）上设有至少两个支管（31），所有支管（31）均沿上下方向延伸并位于绝缘基体（11）的下方，每个支管（31）上分别设有所述的冲洗喷嘴（15），在两监测头间隔分布方向上，所有支管（31）均位于两监测头之间。

7.根据权利要求1或2或3所述的液位开关装置，其特征在于，液位开关装置包括两个所述的信号线缆（4），每个信号线缆（4）均为具有外绝缘防护层的单芯线缆。

8.一种盾构机，包括：

前侧的开挖仓（21）和后侧的气垫仓（22）；

所述气垫仓（22）内沿上下方向依次间隔分布有多个液位监测位，各液位监测位处分别设有液位开关装置（1）；

其特征在于，各液位开关装置均采用权利要求1至6中任一项所述的液位开关装置（1）；

所述气垫仓（22）包括后隔板（24），后隔板（24）上密封穿过相应的信号线缆（4）和供水管路（13），所述信号线缆（4）密封穿装入所述液位开关装置的进线孔（32）中以与相应监测电极（12）导电连接，所述供水管路（13）与所述液位开关装置的冲洗管（30）连接。

9.根据权利要求8所述的盾构机，其特征在于，至少一个液位监测位处设置有两个所述的液位开关装置，两液位开关装置一用一备。

10.根据权利要求8或9所述的盾构机，其特征在于，各液位开关装置中，所述信号线缆（4）对应两进线孔（32）布置两个，每个信号线缆（4）均为具有外绝缘防护层的单芯线缆，在两信号线缆（4）外套装有保护胶管（5），以形成保护。

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