CN208669307U - 一种常压刀盘可视化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种常压刀盘可视化装置，包括固定箱和伸缩箱，固定箱与刀筒相连接，固定箱内设有伸缩箱和液压油缸，伸缩箱与固定箱滑动配合，液压油缸一端与固定箱连接、另一端与伸缩箱连接，伸缩箱内部设有摄像机和照明灯，伸缩箱设有摄像玻璃窗和照明窗，摄像玻璃窗的位置与摄像机相对应，照明窗的位置与照明灯相对应。本实用新型可实现对刀盘开挖面的观察，使盾构施工人员可以及时了解刀盘开挖面的地质情况，进而调整掘进参数，提高施工效率；可在盾构机不开仓的条件下检查刀盘结构及刀具，不仅降低了盾构施工成本，也保障了工作人员的安全；可以安装一个或同时安装多个，能够实现对常压刀盘结构、刀具和刀盘开挖面的全面和局部的观察。

Description

一种常压刀盘可视化装置

技术领域

本实用新型涉及盾构机掘进的技术领域，特别是指一种常压刀盘可视化装置。

背景技术

配备常压换刀刀盘的盾构机在掘进过程中，刀盘外表面及刀盘开挖面形成了一个密闭不可见空间，而盾构施工中探明盾构机刀盘开挖面的地质情况可为盾构机掘进参数的调整提供依据，进而有利于提高盾构施工效率和降低盾构施工成本；另外，盾构机掘进中刀盘上的刀具以及刀盘结构都会发生磨损或损坏，若不及时检查和维修，不仅会造成刀盘更严重的损坏，甚至会造成严重的安全事故。传统检查刀盘刀具和刀盘结构的方法需要盾构机开仓，工作人员进入到刀盘前方，这种方法不仅成本高而且工作人员面临很大的安全风险。

实用新型内容

本实用新型提出了一种常压刀盘可视化装置，解决了传统检查刀盘刀具和刀盘结构需要盾构机开仓，工作人员面临很大的安全风险的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种常压刀盘可视化装置，包括固定箱和伸缩箱，固定箱固定在刀筒内，固定箱内设有伸缩箱和液压油缸，伸缩箱与固定箱滑动连接，液压油缸一端与固定箱连接、另一端与伸缩箱连接，伸缩箱内部设有摄像机和照明灯，伸缩箱的箱体上设有摄像玻璃窗和照明窗，摄像玻璃窗的位置与摄像机相对应，照明窗的位置与照明灯相对应。

所述固定箱的一端开口，固定箱的另一端与封板固定连接，液压油缸与封板固定连接，伸缩箱设在开口内；所述封板上设有管路连接孔和电缆连接孔。

所述伸缩箱的箱体的正面、左侧面和右侧面均设有摄像玻璃窗和照明窗，摄像玻璃窗的中心与摄像机的镜头的中心位于同一水平面上，照明窗的中心与照明灯的中心位于同一水平面上。

所述摄像机固定在云台，云台与伸缩箱的后部相连接，云台带动摄像机的镜头可水平方向180°旋转和竖直方向90°旋转。

所述固定箱前部的外部设有连接盘，连接盘的四周均设有通孔，连接盘与刀筒通过螺栓连接。

所述固定箱和伸缩箱上均设有冲刷装置，冲刷装置设置在摄像玻璃窗或照明窗的前方。

所述伸缩箱上的冲刷装置固定在伸缩箱正面的箱体上、且数量有两个，冲刷装置的喷头分别固定在摄像玻璃窗和照明窗的上方，伸缩箱上的冲刷装置的管路穿过伸缩箱后部的箱体和固定箱后部的封板；所述固定箱上的冲刷装置固定在固定箱的侧部，固定箱上的冲刷装置穿过固定箱外部的连接盘。

所述冲刷装置包括喷水装置和喷气装置，喷水装置和喷气装置并联连接。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型可实现对刀盘开挖面的观察，使盾构施工人员可以及时了解刀盘开挖面的地质情况，进而调整掘进参数，提高施工效率；

2.本实用新型可在盾构机不开仓的条件下检查刀盘结构及刀具，不仅降低了盾构施工成本，也保障了工作人员的安全；

3.本实用新型可以安装在常压刀盘的任意一个刀筒上，并且可以安装一个或同时安装多个，能够实现对常压刀盘结构、刀具和刀盘开挖面的局部和全面的观察。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的正面立体结构示意图；

图2为本实用新型的背面立体结构示意图；

图3为本实用新型的剖面图；

图4为常压换刀装置中安装滚刀的剖面图；

图5为刀筒上安装滚刀的立体图；

图6为刀筒上安装本实用新型的立体图；

图7为伸缩箱处于缩回状态时图6的剖面图；

图8为伸缩箱处于伸出状态时图6的剖面图；

图9为常压刀盘上安装一个本实用新型的示意图；

图10为图9中的A-A向视图；

图11为常压刀盘上安装多个本实用新型的示意图。

图中：1-摄像玻璃窗、2-照明窗、3-冲刷装置、4-伸缩箱、5-固定箱、501-连接盘、502-封板、6-液压油缸、7-摄像机、8-刀筒、9-滚刀、10-常压换刀装置、11-常压刀盘、12-照明灯、13-刀座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图11所示，一种常压刀盘可视化装置，包括固定箱5和伸缩箱4，固定箱5与刀筒8相连接，固定箱5固定在刀筒8内，固定箱5可以固定在常压刀盘的任意一个刀筒8内。固定箱5内设有伸缩箱4和液压油缸6，固定箱5的一端开口，伸缩箱4设在固定箱5一端的开口内，伸缩箱4与固定箱5滑动连接，固定箱5的另一端连接有封板502，封板502与固定箱5通过螺栓固定连接，将固定箱5的一端封闭，液压油缸6一端与封板502固定连接，液压油缸6的另一端与伸缩箱4连接，伸缩箱4在液压油缸6的作用下，可在固定箱5内做往复直线运动，伸缩箱4的一端可伸出或缩回固定箱5中，伸缩箱4能够伸出固定箱5的端面为伸缩箱的正面。固定箱5前部的外部设有连接盘501，连接盘501上设有若干个通孔，通孔分布在连接盘501的四周，连接盘501与刀筒8通过螺栓连接。

伸缩箱4内部设有摄像机7和照明灯12，照明灯12位于摄像机7的正下方，伸缩箱4的箱体上设有摄像玻璃窗1和照明窗2，摄像玻璃窗1的位置与摄像机7相对应，照明窗2的位置与照明灯12相对应。所述伸缩箱4的箱体的正面、左侧面和右侧面均设有摄像玻璃窗1和照明窗2，摄像玻璃窗1的中心与摄像机7的镜头的中心位于同一水平面上，照明窗2的中心与照明灯12的中心位于同一水平面上。摄像机7正对着伸缩箱4上的摄像玻璃窗1。照明灯12正对着伸缩箱4上的照明窗2，照明灯可通过每一个照明窗向伸缩箱外发射光源。

优选地，摄像机7固定在云台，云台与伸缩箱4的后部相连接，云台带动摄像机7的镜头可水平方向180°旋转和竖直方向90°旋转，照明窗2的大小应该满足摄像机竖直方向90°旋转，从而使摄像机7可以采集各个方向的图像。摄像玻璃窗1的大小与摄像机7的镜头相匹配，照明窗2的大小与照明灯12相匹配。照明灯12通过每个照明窗2向伸缩箱4外部发射光，为摄像机7的视频采集提供足够的亮度。

优选地，固定箱5和伸缩箱4上均设有冲刷装置3，冲刷装置3设置在摄像玻璃窗1或照明窗2的前方。冲刷装置3包括喷水装置和喷气装置，喷水装置和喷气装置并联连接，通过喷水和喷气对摄像玻璃窗1和照明窗2进行清洗，保证视频拍摄和照明的可靠性。冲刷装置3的喷头对着摄像玻璃窗1或照明窗2。每个摄像玻璃窗1和照明窗2附近均设有冲刷装置3。所述伸缩箱4上的冲刷装置3固定在伸缩箱4正面的箱体上、且数量有两个，冲刷装置3的喷头分别固定在摄像玻璃窗1和照明窗2的上方。伸缩箱4上的冲刷装置3用于冲洗伸缩箱4正面的摄像玻璃窗1或照明窗2，设在伸缩箱4正面的摄像玻璃窗1或照明窗2附近。伸缩箱4上的冲刷装置3的管路穿过伸缩箱4后部的箱体和固定箱5后部的封板502。所述固定箱5上的冲刷装置3固定在固定箱5的侧部，固定箱5上的冲刷装置3穿过固定箱5外部的连接盘501。固定箱5上的冲刷装置3用于冲洗伸缩箱4两侧面的摄像玻璃窗1或照明窗2，设在伸缩箱4两侧面的摄像玻璃窗1或照明窗2附近。

封板502上设有管路连接孔和电缆连接孔。摄像机7和照明灯12的电缆电线可从电缆连接孔中穿出，冲刷装置3的连接管路可从管路连接孔中穿出。

本实用新型的工作过程：

步骤一：图4为常压换刀装置10中安装滚刀9的剖面图，在盾构机施工过程中，滚刀9与刀筒8可在常压状态下进行拆装，在使用本实用新型装置时，将常压刀盘11停止旋转，将刀筒8从常压刀盘11上拆下，并将滚刀9、刀座13与刀筒8拆分，去掉滚刀9和刀座13，通过连接盘501上的通孔以及刀筒8上螺栓孔，使用螺栓将本实用新型与刀筒8固定连接，刀筒8上安装滚刀9的结构如图5所示，刀筒8上安装本实用新型的结构如图6所示。

步骤二：将安装了固定箱5的刀筒8安装在常压换刀装置10中，常压换刀装置10安装在常压刀盘11上，如图7所示，安装前，通过液压油缸6将伸缩箱4调整至缩回状态。

步骤三：旋转常压刀盘11，将安装了本实用新型的刀筒8带到合适的观测位置之后，通过液压油缸6将伸缩箱4调整至伸出状态，伸缩箱4伸出刀筒8。

步骤四：打开摄像机7和照明灯12，摄像机7开始拍摄。

步骤五：控制冲刷装置3，使冲刷装置3开始进行喷水，冲洗摄像玻璃窗1和照明窗2表面的污染物，冲洗后控制冲刷装置3使装置喷气，除去摄像玻璃窗1和照明窗2表面的水珠。

步骤六：摄像机7拍摄的视频可传输至盾构机的主控室，通过盾构机主控室获得的视频可判断摄像玻璃窗1和照明窗2是否冲刷干净，如不干净反复进行步骤五。

步骤七：通过控制云台或者旋转常压刀盘11调节摄像机7视角，可对刀盘结构及刀盘开挖面进行观察。在常压刀盘11上可以使用一个或多个本实用新型以分别实现对常压刀盘结构、刀具和刀盘开挖面的局部和全面的观察，如图9至图11所示。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种常压刀盘可视化装置，其特征在于：包括固定箱（5）和伸缩箱（4），固定箱（5）固定在刀筒（8）内，固定箱（5）内设有伸缩箱（4）和液压油缸（6），伸缩箱（4）与固定箱（5）滑动连接，液压油缸（6）一端与固定箱（5）连接、另一端与伸缩箱（4）连接，伸缩箱（4）内部设有摄像机（7）和照明灯（12），伸缩箱（4）的箱体上设有摄像玻璃窗（1）和照明窗（2），摄像玻璃窗（1）的位置与摄像机（7）相对应，照明窗（2）的位置与照明灯（12）相对应。

2.根据权利要求1所述的常压刀盘可视化装置，其特征在于：所述固定箱（5）的一端开口，固定箱（5）的另一端与封板（502）固定连接，液压油缸（6）与封板（502）固定连接，伸缩箱（4）设在开口内；所述封板（502）上设有管路连接孔和电缆连接孔。

3.根据权利要求1所述的常压刀盘可视化装置，其特征在于：所述伸缩箱（4）的箱体的正面、左侧面和右侧面均设有摄像玻璃窗（1）和照明窗（2），摄像玻璃窗（1）的中心与摄像机（7）的镜头的中心位于同一水平面上，照明窗（2）的中心与照明灯（12）的中心位于同一水平面上。

4.根据权利要求1所述的常压刀盘可视化装置，其特征在于：所述摄像机（7）固定在云台，云台与伸缩箱（4）的后部相连接，云台带动摄像机（7）的镜头可水平方向180°旋转和竖直方向90°旋转。

5.根据权利要求1所述的常压刀盘可视化装置，其特征在于：所述固定箱（5）前部的外部设有连接盘（501），连接盘（501）的四周均设有通孔，连接盘（501）与刀筒（8）通过螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的常压刀盘可视化装置，其特征在于：所述固定箱（5）和伸缩箱（4）上均设有冲刷装置（3），冲刷装置（3）设置在摄像玻璃窗（1）或照明窗（2）的前方。

7.根据权利要求6所述的常压刀盘可视化装置，其特征在于：所述伸缩箱（4）上的冲刷装置（3）固定在伸缩箱（4）正面的箱体上、且数量有两个，冲刷装置（3）的喷头分别固定在摄像玻璃窗（1）和照明窗（2）的上方，伸缩箱（4）上的冲刷装置（3）的管路穿过伸缩箱（4）后部的箱体和固定箱（5）后部的封板（502）；所述固定箱（5）上的冲刷装置（3）固定在固定箱（5）的侧部，固定箱（5）上的冲刷装置（3）穿过固定箱（5）外部的连接盘（501）。

8.根据权利要求6或7所述的常压刀盘可视化装置，其特征在于：所述冲刷装置（3）包括喷水装置和喷气装置，喷水装置和喷气装置并联连接。