CN115355795A - 一种便携式tbm盘型滚刀磨损测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，包括两侧边沿分别抵接于盘型滚刀轴向两侧的测量框架，于测量框架朝向盘型滚刀的一端开设有豁口，于测量框架的豁口处滑动装配有测量滑块，测量滑块在盘型滚刀的刀盘外周面的顶接下可沿盘型滚刀的径向滑动，且测量滑块与数据模块电连接。本发明通过对测量滑块的压迫，进而获取测量时的压力感应信号，通过数据模块进行分析处理，最终通过输出设备将结果输出，有效避免由人工读数带来的误差，通过数据模块来得到数据，使测量操作更加便捷准确，操作简单，最大程度节省成本；本发明能够广泛应用于各种复杂、恶劣的操作环境，能有效提高工作效率。本发明适用于盘型滚刀磨损的测量。

Description

一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备

技术领域

本发明涉及一种测量装置，具体地说，一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备。

背景技术

盾构机及TBM（全断面隧道掘进机）作为重要的隧道施工设备，被广泛应用于铁路隧道、城市轨道等工程中。盾构机及TBM中的盘形滚刀作为破碎岩石的关键部件，其工作环境恶劣，刀具的磨损不可避免。滚刀更换不及时则会造成相邻刀具受力过大、加剧磨损。TBM上盘型滚刀的磨损状态关乎的整个设备的能否正常运行，刀具磨损测量的结果准确与否，直接影响到是否合理确定刀具更换节点和对刀具性能的评定以及施工参数的确定，因而准确测量刀具磨损是施工中的一项重要项目。

现有传统上普遍采用的滚刀磨损测量工具一般为片状测量卡尺，此工具虽然便携但是靠人工读数，在光线条件不好的刀盘内部，其随意性高、准确性大大降低，很容易出现较大的误差，且功能也比较单一。此外，还有其他一些提出的测量装置，一部分主要通过光电传感器，通过测距离来得到磨损量，传感器价格昂贵且易损，没有其他补救措施；另一部分是随滚刀安装刀盘上，进行实时在线测量，测量精度易受刀盘作业环境影响或易损坏；还有的是通过卡尺的上下移动，得到磨损量并加上了电子数显设备，这种装置的缺点是设备体积会偏大，不易携带，操作复杂。由于上述缺陷，使这些装置或技术并未得到广泛应用。因此，亟需一种在不改变刀盘刀具结构的前提下，可靠、便携、准确的测量滚刀磨损量大小的测量装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有设备的缺陷和不足，提供一种功能多样，使用方便，测量精准的盘型滚刀磨损测量设备。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，包括两侧边沿分别抵接于盘型滚刀轴向两侧的测量框架，于所述测量框架朝向盘型滚刀的一端开设有豁口，于所述测量框架的豁口处滑动装配有测量滑块，所述测量滑块在刀盘外周面的顶接下可沿盘型滚刀的径向滑动，且测量滑块与数据模块电连接。

进一步地，所述测量框架包括相互扣合在一起的主体上盖和主体下盖，所述测量滑块滑动连接于主体上盖或者主体下盖上，且测量滑块靠近盘型滚刀的一端端面为内凹的弧形面，所述弧形面与盘型滚刀的刀盘外周面抵接。

进一步地，于所述主体上盖或者主体下盖上且位于豁口的两侧处分别开设有滑动槽，于所述测量滑块的两侧分别构造有圆柱体，各所述圆柱体滑动装配于相对应的滑动槽内，于各圆柱体远离盘型滚刀的一端设置有弹簧，所述弹簧装配于滑动槽内且弹簧的两端分别与圆柱体和滑动槽的一端端面连接，且弹簧远离圆柱体的一端安装有压力传感器，所述压力传感器与数据模块电连接。

进一步地，于所述滑动槽的外端且位于弹簧处设置有弹簧后盖，所述弹簧后盖与相对应的主体上盖或者主体下盖的端面连接，于弹簧的两端分别固定有圆柱台，两所述圆柱台分别与圆柱体和压力传感器连接。

进一步地，所述数据模块包括安装于主体上盖和主体下盖之间的单片机，所述压力传感器依次通过放大电路和A/D转换器与单片机连接，于所述测量框架上装配有显示屏、按键模块、喇叭及供电电源，所述单片机电连接显示屏、按键模块、喇叭及供电电源。

进一步地，所述按键模块包括发音按键、校准按键及电源按键，于所述主体上盖或者主体下盖上开设有三个按键孔，所述发音按键、校准按键及电源按键分别于对应的按键孔伸出；所述供电电源经电池后盖固定在测量框架内，且所述电池后盖可拆卸连接在主体上盖或者主体下盖上。

进一步地，于所述测量框架的豁口的一侧侧面上设置有刻度线。

进一步地，所述测量框架设置刻度线的部位采用透明材料制成的具有填充腔的结构，在填充腔内填充有荧光材料。

进一步地，于所述测量框架的两侧分别构造有稳定支腿，两所述稳定支腿支撑于盘型滚刀轴向两侧处。

进一步地，于各所述稳定支腿的端部构造有弧形卡槽，所述弧形卡槽卡接于盘型滚刀轴向相对应侧的挡圈外周上。

本发明由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本发明通过对测量滑块的压迫，进而获取测量时的压力感应信号，通过数据模块进行分析处理，最终通过输出设备将结果输出，能够有效避免由人工读数带来的误差，本发明通过数据模块来得到数据，使测量操作更加便捷准确，操作简单，最大程度节省成本；采用上述结构，本发明所公开的设备能够广泛应用于各种复杂、恶劣的操作环境，能有效提高工作效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例数据模块的工作流程图；

图2为本发明实施例对盘型滚刀进行测量的结构示意图；

图3为本发明实施例的结构主视图；

图4为本发明实施例去除测量滑块后的结构示意图；

图5为本发明实施例测量滑块的结构示意图；

图6为本发明实施例圆柱体与弹簧安装于滑动槽内的结构示意图。

标注部件：1-主体上盖，2-主体下盖，3-测量滑块，4-滑动槽，5-按键孔，6-按键模块，61-发音按键，62-校准按键，63-电源按键，7-显示屏，8-喇叭，9-刻度线，10-单片机，12-螺丝孔，13-弹簧后盖，14-电池后盖，15-弹簧，16-压力传感器，17-圆柱体，18-稳定支腿，19-挡圈，20-圆柱台。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，如图1-6所示，包括测量框架、测量滑块3及数据模块，其中，测量框架的两侧边沿分别抵接在盘型滚刀的轴向两侧处，在测量框架朝向盘型滚刀的一端开设有豁口，测量滑块3滑动装配在测量框架的豁口处，测量滑块3在盘型滚刀的刀盘的顶接在可沿盘型滚刀的径向滑动，即刀盘的外周面顶接在测量滑块3相对应的表面上，使得测量滑块3承受移动的压迫力，本发明的测量滑块3与数据模块电连接。本发明的工作原理及优势在于：本发明通过对测量滑块3的压迫，进而获取测量时的压力感应信号，通过数据模块进行分析处理，最终通过输出设备将结果输出，能够有效避免由人工读数带来的误差，本发明通过数据模块来得到数据，使测量操作更加便捷准确，操作简单，最大程度节省成本；采用上述结构，本发明所公开的设备能够广泛应用于各种复杂、恶劣的操作环境，能有效提高工作效率。

作为本发明一个优选的实施例，如图1-3所示，测量框架包括相互扣合在一起的主体上盖1和主体下盖2，测量滑块3滑动连接在主体上盖1或者主体下盖2上，而且测量滑块3靠近盘型滚刀的一端端面为内凹的弧形面，弧形面与盘型滚刀的刀盘外周面抵接。其中，如图5-6所示，在主体上盖1或者主体下盖2上且位于豁口的两侧处分别开设有滑动槽4，在测量滑块3的两侧分别构造有圆柱体17，每个圆柱体17滑动装配在相对应的滑动槽4内，在每个圆柱体17远离盘型滚刀的一端设置有弹簧15，该弹簧15装配在滑动槽4内，并且弹簧15的两端分别与圆柱体17和滑动槽4的一端端面连接，而且弹簧15远离圆柱体17的一端安装有压力传感器16，该压力传感器16与数据模块电连接。本发明与现有的检测原理的不同，本发明是依靠机械结构的创新，通过弹簧15伸缩量的变化来监测刀具的磨损值，这样使得本发明更加适应恶劣的工况环境。本发明的测量滑块3与滑动槽4的接触处采用橡胶条，在一定程度上可以防止外部灰尘进入，另进一步设计单片机10加装保护壳，因本发明工作处于刀盘内部，油污淤泥较多，保护壳可进一步避免外界环境对设备结构内部干扰。如图1所示，本实施例的数据模块包括安装在主体上盖1和主体下盖2之间的单片机10，上述的压力传感器16依次通过放大电路和A/D转换器与单片机10连接，在测量框架上装配有显示屏7、按键模块6、喇叭8及供电电源，单片机10电连接显示屏7、按键模块6、喇叭8及供电电源。本实施例的压力传感器16连接至单片机10，通过A/D转换器的转化和信号处理得到磨损值，磨损值通过单片机10显示在显示屏7上面。本发明的整体形状与普通滚刀磨损检测外形结构类似，显示屏7竖置在主体上盖1的右侧区域，符合工作人员测量时的观测习惯，便于测量者在光线不好的地方读数。本发明的压力传感器16采用电容式压力传感器16，其可根据电容板间的距离反映到磨损距离的变化，相对于弹簧15其灵敏度和更换便捷性都有进步空间。

作为本发明一个优选的实施例，如图2-4所示，按键模块6包括发音按键61、校准按键62及电源按键63，在主体上盖1或者主体下盖2上开设有三个按键孔5，发音按键61、校准按键62及电源按键63分别伸出相对应的按键孔5。供电电源经电池后盖14固定在测量框架内，且电池后盖14可拆卸连接在主体上盖1或者主体下盖2上。本发明在使用一段时间后，其内部弹簧15的劲度系数发生改变，通过校准按键62进行校零。本发明的发音按键61，用于在不易观测的区域通过喇叭8用语音的方式输出，并且发音按键61设置在主体上盖1的右侧上部，符合人手的握持习惯。本发明设置的电源按键63，可对设计进行开启和关闭，能够有效节省供电电源的用电。本发明的供电电源采用纽扣式可充电电子电池，其充电性相对于其他电池具有可重复利用性，并其体积小，质量轻，携带方便。本发明的按键模块6采用自动荧光特性材料，使得本发明在环境黑暗与视线不清的环境下测量更加便利。

作为本发明一个优选的实施例，如图4所示，在滑动槽4的外端且位于弹簧15处设置有弹簧后盖13，该弹簧后盖13与相对应的主体上盖1或者主体下盖2的端面连接，在弹簧15的两端分别固定有圆柱台20，两个圆柱台20分别与圆柱体17和压力传感器16连接。本发明设置的弹簧后盖13和电池后盖14，用于便于部件的更换。而且弹簧后盖13通过螺丝孔12固定在主体下盖2的外部，避免了弹簧15受力太大而从滑动槽4中弹出。

作为本发明一个优选的实施例，如图2-3所示，在测量框架的豁口的一侧侧面上设置有刻度线9。其中，测量框架设置刻度线9的部位采用透明材料制成的具有填充腔的结构，在填充腔内填充有荧光材料。保证在显示屏7和所述喇叭8没电或失灵时，可以进行人工读数，不会耽误工作进展。

作为本发明一个优选的实施例，如图3-4所示，在测量框架的两侧分别构造有稳定支腿18，两个稳定支腿18支撑在盘型滚刀轴向两侧处。其中，每个稳定支腿18的端部构造有弧形卡槽，该弧形卡槽卡接在盘型滚刀轴向相对应侧的挡圈19外周上。这样，使得测量框架在测量的过程中不会与盘型滚刀发生相对位移，能够保证在测量时的稳定和精准度。

最后应说明的是：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，均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：包括两侧边沿分别抵接于盘型滚刀轴向两侧的测量框架，于所述测量框架朝向盘型滚刀的一端开设有豁口，于所述测量框架的豁口处滑动装配有测量滑块，所述测量滑块在刀盘外周面的顶接下可沿盘型滚刀的径向滑动，且测量滑块与数据模块电连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：所述测量框架包括相互扣合在一起的主体上盖和主体下盖，所述测量滑块滑动连接于主体上盖或者主体下盖上，且测量滑块靠近盘型滚刀的一端端面为内凹的弧形面，所述弧形面与盘型滚刀的刀盘外周面抵接。

3.根据权利要求2所述的一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：于所述主体上盖或者主体下盖上且位于豁口的两侧处分别开设有滑动槽，于所述测量滑块的两侧分别构造有圆柱体，各所述圆柱体滑动装配于相对应的滑动槽内，于各圆柱体远离盘型滚刀的一端设置有弹簧，所述弹簧装配于滑动槽内且弹簧的两端分别与圆柱体和滑动槽的一端端面连接，且弹簧远离圆柱体的一端安装有压力传感器，所述压力传感器与数据模块电连接。

4.根据权利要求2所述的一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：于所述滑动槽的外端且位于弹簧处设置有弹簧后盖，所述弹簧后盖与相对应的主体上盖或者主体下盖的端面连接，于弹簧的两端分别固定有圆柱台，两所述圆柱台分别与圆柱体和压力传感器连接。

5.根据权利要求3所述的一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：所述数据模块包括安装于主体上盖和主体下盖之间的单片机，所述压力传感器依次通过放大电路和A/D转换器与单片机连接，于所述测量框架上装配有显示屏、按键模块、喇叭及供电电源，所述单片机电连接显示屏、按键模块、喇叭及供电电源。

6.根据权利要求5所述的一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：所述按键模块包括发音按键、校准按键及电源按键，于所述主体上盖或者主体下盖上开设有三个按键孔，所述发音按键、校准按键及电源按键分别于对应的按键孔伸出；所述供电电源经电池后盖固定在测量框架内，且所述电池后盖可拆卸连接在主体上盖或者主体下盖上。

7.根据权利要求1所述的一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：于所述测量框架的豁口的一侧侧面上设置有刻度线。

8.根据权利要求7所述的一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：所述测量框架设置刻度线的部位采用透明材料制成的具有填充腔的结构，在填充腔内填充有荧光材料。

9.根据权利要求1所述的一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：于所述测量框架的两侧分别构造有稳定支腿，两所述稳定支腿支撑于盘型滚刀轴向两侧处。

10.根据权利要求9所述的一种便携式TBM盘型滚刀磨损测量设备，其特征在于：于各所述稳定支腿的端部构造有弧形卡槽，所述弧形卡槽卡接于盘型滚刀轴向相对应侧的挡圈外周上。

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