CN216670029U - 一种用于盾构刀盘驱动的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于盾构刀盘驱动的监测装置，刀盘驱动包括齿轮箱，齿轮箱包括箱体和设在箱体内的主轴承，主轴承具有齿圈，主轴承上设有原点螺栓，监测装置包括设在箱体上的罩体、分别设在罩体内的第一接近开关和第二接近开关，第一接近开关的位置与原点螺栓分度圆相对应，第二接近开关的位置与齿圈分度圆相对应，第一接近开关和第二接近开关均具有感应端，第一接近开关的感应端朝向原点螺栓方向，原点螺栓包括螺栓头和螺栓杆，螺栓头位于第一接近开关的感应范围内，第二接近开关的感应端朝向齿圈的端面方向，齿圈位于第二接近开关的感应范围内。该用于盾构刀盘驱动的监测装置可以实现实时监测盾构机刀盘驱动的转速、角度等运行情况。

Description

一种用于盾构刀盘驱动的监测装置

技术领域

本实用新型涉及盾构机技术领域，具体涉及一种用于盾构刀盘驱动的监测装置。

背景技术

对于盾构机来讲，其最为核心的驱动部件就是刀盘驱动，刀盘驱动在进行盾构法隧道施工时起着动力转换和输出作用。在实际的工程应用中，刀盘驱动发生故障是极为普遍的状况，为此我们需要在刀盘驱动运转时对其保持必要的监测。

目前常见的设计是在驱动齿轮箱无遮挡的位置处开设观察窗，操作人员定时通过观察窗观察巡检。这种监测方式由于是人为观察，可以得到的信息较为有限，仅能查看主轴承齿圈情况，无法监测刀盘驱动的运转情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于盾构刀盘驱动的监测装置，通过该监测装置可以实现实时监测盾构机刀盘驱动的转速、角度等运行情况。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于盾构刀盘驱动的监测装置，所述刀盘驱动包括齿轮箱，所述齿轮箱包括箱体和设置在所述箱体内的主轴承，所述主轴承具有齿圈，所述主轴承上设置有原点螺栓，所述监测装置包括设置在所述箱体上的罩体、分别设置在所述罩体内的第一接近开关和第二接近开关，所述第一接近开关的位置与所述原点螺栓分度圆相对应，所述第二接近开关的位置与所述齿圈分度圆相对应，所述第一接近开关和所述第二接近开关均具有感应端，所述第一接近开关的感应端朝向所述原点螺栓方向，所述原点螺栓包括螺栓头和具有外螺纹的螺栓杆，所述螺栓头位于所述第一接近开关的感应范围内，所述第二接近开关的感应端朝向所述齿圈的端面方向，所述齿圈位于所述第二接近开关的感应范围内。

优选地，所述螺栓头远离所述螺栓杆的一端面与所述第一接近开关的感应端之间具有间隙。这样，在主轴承带动原点螺栓转动时，原点螺栓不会与第一接近开关相接触，第一接近开关的设置不会影响主轴承的转动；同时，主轴承转动时也不会使第一接近开关的感应端发生磨损。

优选地，所述齿圈端面与所述第二接近开关的感应端之间具有间隙。在主轴承带动齿圈转动时，齿圈不会与第二接近开关相接触，第二接近开关的设置不会影响主轴承的转动，同时，主轴承转动时也不会使第二接近开关的感应端发生磨损。

优选地，所述罩体包括具有中空腔体以容置所述第一接近开关和所述第二接近开关的筒体和设置在所述筒体的一端部的端盖，所述第一接近开关和所述第二接近开关均设置在所述端盖上，且所述第一接近开关和所述第二接近开关的感应端均穿过所述端盖伸出到所述罩体的外部。

进一步地，所述罩体还包括设置在所述筒体的另一端部的第一法兰，所述第一法兰与所述箱体固定连接。

优选地，所述箱体上设置有贯穿所述箱体壁厚的观察口，所述罩体设置在所述观察口位置处。

进一步地，所述观察口为直径不小于125mm的圆孔，所述圆孔的圆心位于所述原点螺栓分度圆和所述齿圈分度圆之间，且所述圆孔的位置高于所述齿轮箱的油位。

进一步地，所述观察口外周固定设置有第二法兰，所述罩体包括筒体和设置在所述筒体端部的第一法兰，所述第一法兰与所述第二法兰通过连接件固定连接。

优选地，所述监测装置还包括设置在所述第一法兰和所述连接件之间的压环。压环的设置使得连接件连接第一法兰与第二法兰时不会损坏第一法兰。

优选地，所述罩体由透明材料制成。在无需拆除罩体的情况下可以直接透过罩体观察主轴承齿圈情况。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的用于盾构刀盘驱动的监测装置在主轴承转动时，可通过第一接近开关是否检测到原点螺栓来监测单位时间内主轴承的转动圈数，可通过第二接近开关分别检测齿和齿间转换来监测单位时间内通过的齿数，通过对主轴承的转动圈数、齿数的编程和转换，可以实现实时监测盾构机刀盘驱动的转速、角度等运行情况。

附图说明

附图1为本实施例的用于盾构刀盘驱动的监测装置安装在齿轮箱上的结构示意图；

附图2为图1中A处局部放大图；

附图3为本实施例的用于盾构刀盘驱动的监测装置的罩体的结构示意图；

附图4为本实施例的用于盾构刀盘驱动的监测装置的压环的结构示意图；

附图5为本实施例的观察口在齿轮箱的箱体上的结构示意图。

其中：100、箱体；100a、观察口；100b、第二法兰；200、主轴承；201、齿圈；300、原点螺栓；

1、罩体；11、筒体；12、端盖；121、通孔；13、第一法兰；2、第一接近开关；3、第二接近开关；4、连接件；5、压环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图1所示，盾构机的刀盘驱动包括齿轮箱，齿轮箱包括箱体100和设置在箱体100内的主轴承200，主轴承200具有齿圈201，主轴承200上还设置有原点螺栓300。

如图1和图2所示，本实用新型的用于盾构刀盘驱动的监测装置包括罩体1、第一接近开关2和第二接近开关3。

罩体1固定设置在箱体100上，第一接近开关2和第二接近开关3均设置在罩体1内。

第一接近开关2的位置与原点螺栓300的分度圆相对应，第一接近开关2具有感应端，第一接近开关2的感应端朝向原点螺栓300方向，原点螺栓300包括螺栓头和具有外螺纹的螺栓杆，螺栓头位于第一接近开关2的感应范围内。

当刀盘驱动动作使主轴承200转动时，带动原点螺栓300同步转动，原点螺栓300每转动一圈到与第一接近开关2的位置相对应时，第一接近开关2即可监测到原点螺栓300。即主轴承200转动时，可通过第一接近开关2是否检测到原点螺栓300，并将检测到的信号转换为开关信号，来监测单位时间内主轴承200的转动圈数。

第二接近开关3的位置与齿圈201的分度圆相对应，第二接近开关3具有感应端，第二接近开关3的感应端朝向齿圈201的端面方向，齿圈201位于第二接近开关3的感应范围内。

当刀盘驱动动作使主轴承200转动时，带动齿圈201同步转动，齿圈201转动时，在第二接近开关3的感应范围内，齿和齿间交替转换，通过第二接近开关3分别检测齿和齿间转换，并将检测到的信号转换为开关信号，来监测单位时间内通过的齿数。

通过单位时间内主轴承200的转动圈数及单位时间内通过的齿数可计算刀盘驱动的转速、角度等参数，因此，当刀盘驱动动作使主轴承200转动时，可通过第一接近开关2和第二接近开关3实现实时监测盾构机刀盘驱动的转速、角度等运行情况。

优选螺栓头远离螺栓杆的一端面与第一接近开关2的感应端之间具有间隙，该间隙与第一接近开关2的感应范围相对应，本实施例中为4mm。这样，在主轴承200带动原点螺栓300转动时，原点螺栓300不会与第一接近开关2相接触，第一接近开关2的设置不会影响主轴承200的转动，同时，主轴承200转动时也不会使第一接近开关2的感应端发生磨损。

优选齿圈201的端面与第二接近开关3的感应端之间具有间隙。该间隙与第二接近开关3的感应范围相对应，本实施例中为4mm。这样，在主轴承200带动齿圈201转动时，齿圈201不会与第二接近开关3相接触，第二接近开关3的设置不会影响主轴承200的转动，同时，主轴承200转动时也不会使第二接近开关3的感应端发生磨损。

如图3所示，罩体1包括筒体11、端盖12和第一法兰13。

筒体11具有中空腔体，该中空腔体用以容置第一接近开关2和第二接近开关3。

端盖12设置在筒体11的一端部，以使筒体11的一端部封闭。第一接近开关2和第二接近开关3均设置在端盖12上。筒体11的另一端部敞开，以使得第一接近开关2和第二接近开关3上的接线能够从罩体1中引出。

具体的，端盖12上设置有贯穿端盖12的相对两端面的两个通孔121，第一接近开关2和第二接近开关3分别设置在一个通孔121中，且第一接近开关2和第二接近开关3的感应端均穿过端盖12上的通孔121伸出到罩体1的外部，第一接近开关2和第二接近开关3的接线端均位于筒体11的中空腔体内。

第一法兰13设置在筒体11的另一端部，罩体1与齿轮箱的箱体100连接时，筒体11伸入到箱体100内，通过第一法兰11将罩体1固定安装在齿轮箱的箱体100上。

优选罩体1由透明材料制成，具体采用透明丙烯板制成。这样，该监测装置不仅可以通过第一接近开关2和第二接近开关3监测盾构机刀盘驱动的转速、角度等运行情况，操作人员还可透过透明的罩体1观察箱体100内主轴承及其齿圈201的情况。

本实施例中，齿轮箱2的箱体100上设置有贯穿箱体100壁厚的观察口100a，罩体1设置在观察口100a位置处。

具体的，如图5所示，观察口100a为直径不小于125mm的圆孔，圆孔的圆心位于原点螺栓300的分度圆和齿圈201的分度圆之间。圆孔在箱体100上处于无遮挡的位置处，以便于人可从观察口100a处观察箱体100内主轴承200及其齿圈201的情况。同时圆孔的位置需高于齿轮箱的油位，这样，可防止润滑油从观察口100a处流出。

观察口100a的外周固定设置有第二法兰100b，第一法兰13与第二法兰100b通过连接件4固定连接。本实施例中，连接件4采用螺栓。

第一法兰13与第二法兰100b之间的连接可拆卸，从而可将监测装置从齿轮箱的箱体100上拆除，以当第一接近开关2和/或第二接近开关3发生故障时便于检查和更换。

监测装置还包括设置在第一法兰13和连接件4之间的压环5。如图4所示，压环5呈圆环形结构，压环5的设置可防止拧紧螺栓时使第一法兰13发生损坏。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于盾构刀盘驱动的监测装置，所述刀盘驱动包括齿轮箱，所述齿轮箱包括箱体和设置在所述箱体内的主轴承，所述主轴承具有齿圈，所述主轴承上设置有原点螺栓，其特征在于：所述监测装置包括设置在所述箱体上的罩体、分别设置在所述罩体内的第一接近开关和第二接近开关，所述第一接近开关的位置与所述原点螺栓分度圆相对应，所述第二接近开关的位置与所述齿圈分度圆相对应，所述第一接近开关和所述第二接近开关均具有感应端，所述第一接近开关的感应端朝向所述原点螺栓方向，所述原点螺栓包括螺栓头和具有外螺纹的螺栓杆，所述螺栓头位于所述第一接近开关的感应范围内，所述第二接近开关的感应端朝向所述齿圈的端面方向，所述齿圈位于所述第二接近开关的感应范围内。

2.根据权利要求1所述的用于盾构刀盘驱动的监测装置，其特征在于：所述螺栓头远离所述螺栓杆的一端面与所述第一接近开关的感应端之间具有间隙。

3.根据权利要求1所述的用于盾构刀盘驱动的监测装置，其特征在于：所述齿圈端面与所述第二接近开关的感应端之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的用于盾构刀盘驱动的监测装置，其特征在于：所述罩体包括具有中空腔体以容置所述第一接近开关和所述第二接近开关的筒体和设置在所述筒体的一端部的端盖，所述第一接近开关和所述第二接近开关均设置在所述端盖上，且所述第一接近开关和所述第二接近开关的感应端均穿过所述端盖伸出到所述罩体的外部。

5.根据权利要求4所述的用于盾构刀盘驱动的监测装置，其特征在于：所述罩体还包括设置在所述筒体的另一端部的第一法兰，所述第一法兰与所述箱体固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于盾构刀盘驱动的监测装置，其特征在于：所述箱体上设置有贯穿所述箱体壁厚的观察口，所述罩体设置在所述观察口位置处。

7.根据权利要求6所述的用于盾构刀盘驱动的监测装置，其特征在于：所述观察口为直径不小于125mm的圆孔，所述圆孔的圆心位于所述原点螺栓分度圆和所述齿圈分度圆之间，且所述圆孔的位置高于所述齿轮箱的油位。

8.根据权利要求6或7所述的用于盾构刀盘驱动的监测装置，其特征在于：所述观察口外周固定设置有第二法兰，所述罩体包括筒体和设置在所述筒体端部的第一法兰，所述第一法兰与所述第二法兰通过连接件固定连接。

9.根据权利要求8所述的用于盾构刀盘驱动的监测装置，其特征在于：所述监测装置还包括设置在所述第一法兰和所述连接件之间的压环。

10.根据权利要求1所述的用于盾构刀盘驱动的监测装置，其特征在于：所述罩体由透明材料制成。

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