CN217585756U - 一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，包括旋转移动机构、变形测试机构和挤压机构；旋转移动机构包括套筒、转轴，转轴穿过套筒的内腔；变形测试机构包括底座和变形检测仪，底座与转轴的一端连接，且底座远离套筒的一侧由弹性材料制成；挤压机构包括挤压板，挤压板与底座相对。本实用新型中，工作人员在旋转转轴的同时，并对转轴施加一个轴向上的力，使得转轴在旋转的过程中也不断的在轴向上移动，当移动一段距离后，底座与挤压板接触，并挤压变形，此时变形检测仪测试出底座的形变量，之后工作人员通过量尺测出底座被压缩的距离，并用底座被变形检测仪测试出底座的形变量除以底座被压缩的距离，即为变形传感器的精度值。

Description

一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置

技术领域

本实用新型涉及盾构机隧道施工领域，特别是一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置。

背景技术

随着地铁隧道在复杂地层建造的几率增多，对盾构机刀盘结构强度、刚度的要求更加严格。盾构机刀盘在掘进的过程中，可能出现结构变形，一旦变形量超过结构允许值时，将为盾构机的掘进带来重大危害。如何在盾构机掘进过程中，准确判断刀盘的变形量显得尤为重要。科研人员在盾构机刀盘上安装了刀盘变形监测传感器，用于实时监测刀盘的变形量，因此对刀盘变形监测传感器的精度要求极高，需要对刀盘变形监测传感器的精度进行检测。

目前，常规的变形检测仪精度测试平台结构复杂，且没有模拟正常掘进过程中刀盘的旋转运动、轴向运动，因此其测试出的变形传感器的精度并不是刀盘在工作时变形传感器的精度，说服力不够强、精度不够准确。

综上所述，如何设计一种结构简单、可模拟正常掘进过程中刀盘的旋转运动、轴向运动的盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置是本领域技术人员需要研究的一个方向。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，以解决现有常规的变形检测仪精度测试平台结构复杂，且没有模拟正常掘进过程中刀盘的旋转运动、轴向运动，因此其测试出的变形传感器的精度并不是刀盘在工作时变形传感器的精度，说服力不够强、精度不够准确的问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，包括旋转移动机构、变形测试机构和挤压机构；所述旋转移动机构包括套筒、转轴，所述转轴穿过所述套筒的内腔，且其与所述套筒的内腔活动连接；所述变形测试机构包括底座和用以检测所述底座形变量的变形检测仪，所述底座与所述转轴的一端连接，且所述底座远离所述套筒的一侧由弹性材料制成；所述挤压机构包括挤压板，所述挤压板位于所述底座远离所述套筒的一侧，其与所述底座相对。

优选的，所述套筒的底端设置有立杆，所述变形测试机构还包括半径调节组件，所述半径调节组件包括第一滑轨和第一螺栓，所述第一滑轨位于所述转轴的一端，其沿所述转轴的直径方向设置，所述底座套设在所述第一滑轨上，其与所述第一滑轨滑动连接，所述底座通过所述第一滑轨与所述转轴的一端连接，且所述底座通过所述第一螺栓锁紧在所述第一滑轨上。

优选的，所述变形测试机构还包括用以安装所述挤压板的安装组件，所述安装组件包括第二滑轨、第三滑轨、连接座、第二螺栓，所述第二滑轨、所述第三滑轨与所述底座都位于所述套筒的同一侧，所述第二滑轨与所述转轴间隔且平行，所述底座的一端部滑动套设在所述第二滑轨上，所述第三滑轨套设在所述套筒上，其与所述套筒转动连接，且所述第三滑轨与所述第一滑轨平行设置，所述第二滑轨通过所述连接座滑动套设在所述第三滑轨上，所述连接座通过第二螺栓锁紧在所述第三滑轨上，所述挤压板套设在所述第二滑轨上，其位于所述底座远离所述套筒的一侧。

优选的，所述旋转移动机构包括位于所述套筒内壁上的内螺纹、位于所述转轴侧壁上的外螺纹，所述转轴通过所述内螺纹和所述外螺纹的配合，与所述套筒螺纹连接。

优选的，所述挤压机构还包括弹性件，所述弹性件滑动套设在所述第二滑轨上，所述弹性件的一端与所述第二滑轨远离所述套筒的一端固定连接，所述弹性件的另一端与所述挤压板远离所述底座的一端连接，所述挤压板与所述第二滑轨滑动连接。

优选的，所述第二滑轨上设置有刻度尺。

优选的，所述弹性件为弹簧。

优选的，所述连接座与所述第二滑轨滑动连接，所述连接座通过第二螺栓固定在所述第二滑轨上。

优选的，所述第三滑轨通过轴套与所述套筒转动连接。

优选的，所述套筒的侧壁上设置有限位槽，所述限位槽沿所述套筒的周向设置，所诉轴套套设在所述限位槽侧壁上，其与所述限位槽的侧壁转动连接。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型中，工作人员在旋转转轴的同时，并对转轴施加一个轴向上的力，使得转轴在旋转的过程中也不断的沿靠近挤压板的方向移动，当移动一段距离后，底座与挤压板接触，并被挤压变形，此时变形检测仪测试出底座的形变量，之后工作人员通过量尺测出底座被压缩的距离，并用底座被变形检测仪测试出底座的形变量除以底座被压缩的距离，即为变形传感器的精度值。即本实用新型结构简单、操作方便，可以模拟正常掘进过程中刀盘(即为本实用新型的底座)的旋转运动、轴向运动，并在底座移动的过程中，检测出变形检测仪的精度值。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的转轴带动底座向右移动后的立体结构示意图；

图3为本实用新型的后视立体结构示意图；

图4为本实用新型的转轴、立杆、套筒的立体结构示意图；

图中，10-套筒，11-立杆，12-限位槽，20-转轴，21-外螺纹，30-底座，31-变形检测仪， 32-第一螺栓，40-第一滑轨，50-第二滑轨，51-刻度尺，60-挤压板，61-弹簧，70-连接座， 71-第二螺栓，80-挡板，90-第三滑轨，91-轴套。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

实施例

如图1、图2所示，本实施例提出一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，包括旋转移动机构、变形测试机构和挤压机构；所述旋转移动机构包括套筒10、转轴20，所述转轴20穿过所述套筒10的内腔，且其与所述套筒10的内腔活动连接，既转轴20不仅可以在套筒10的腔体内转动，而且当转轴20受到轴向上的力后，转轴20也会沿套筒10的轴向移动；所述变形测试机构包括底座30和用以检测所述底座30形变量的变形检测仪31，变形检测仪31为现有技术，其可以检测底座30的形变量，且变形检测仪31安装在底座30上；所述底座30与所述转轴20的一端连接，且所述底座30远离所述套筒10的一侧由弹性材料制成，弹性材料具体可为橡胶材料；所述挤压机构包括挤压板60，所述挤压板60位于所述底座30远离所述套筒10的一侧，其与所述底座30相对，挤压板60可通过支架、立梁或者其它固定方式固定在底座30远离套筒10的一侧。当需要检测变形检测仪31的精度值时，工作人员在旋转转轴20的同时，并对转轴20施加一个轴向上的力，使得转轴20在旋转的过程中也不断的沿靠近挤压板60的方向移动，当移动一段距离后，底座30与挤压板60接触，并被挤压板60挤压变形，此时变形检测仪31测试出底座30的形变量(即可视为底座30被挤压板60所压缩的距离)，之后工作人员通过量尺测出底座30被压缩的距离，并用底座30被变形检测仪31测试出底座30的形变量除以底座30被压缩的距离，即为变形传感器的精度值。即本实用新型结构简单、操作方便，可以模拟正常掘进过程中刀盘(即为本实用新型的底座 30)的旋转运动、轴向运动，并在底座30移动的过程中，检测出变形检测仪31的精度值。

进一步的，如图1、图2所示，所述套筒10的底端设置有立杆11，立杆11将套筒10支撑在空中，所述变形测试机构还包括半径调节组件，所述半径调节组件包括第一滑轨40和第一螺栓32，所述第一滑轨40位于所述转轴20的一端，其沿所述转轴20的直径方向设置，且第一滑轨40与转轴20固定连接，所述底座30套设在所述第一滑轨40上，其与所述第一滑轨40滑动连接，所述底座30通过所述第一滑轨40与所述转轴20的一端连接，且所述底座30通过所述第一螺栓32锁紧在所述第一滑轨40上。本实施例中，底座30通过所述第一螺栓32锁紧在所述第一滑轨40上，既底座30在第一滑轨40上的位置可以调节，那么本实施例可以根据不同直径的刀盘，改变底座30在第一滑轨40上的距离，从而测出在某个直径上的变形检测仪31的精度值，结构简单且灵活。

进一步的，如图1、图2、图3所示，所述变形测试机构还包括用以安装所述挤压板60的安装组件，所述安装组件包括第二滑轨50、第三滑轨90、连接座70、第二螺栓71，所述第二滑轨50、所述第三滑轨90与所述底座30都位于所述套筒10的同一侧，所述第二滑轨 50与所述转轴20间隔且平行，所述底座30的一端部滑动套设在所述第二滑轨50上，所述第三滑轨90套设在所述套筒10上，其与所述套筒10转动连接，且所述第三滑轨90与所述第一滑轨40平行设置，所述第二滑轨50通过所述连接座70滑动套设在所述第三滑轨90上，所述连接座70通过第二螺栓71锁紧在所述第三滑轨90上，所述挤压板60套设在所述第二滑轨50上，其位于所述底座30远离所述套筒10的一侧。本实施例中，当需要检测变形监测仪的精度值时，首先调节底座30、连接座70分别在第一滑轨40和第三滑轨90上的距离，调节完成之后，将其分别通过第一螺栓32和第二螺栓71进行固定，然后工作人员在旋转转轴20的同时，并向右移动转轴20，此时，第一滑轨40随着转轴20转动并向右移动，第一滑轨40带动底座30旋转并向右移动，在底座30旋转移动的过程中，由于第二滑轨50是通过第三滑轨90转动连接在套筒10上的(套筒10与转轴20在同一轴线上)，因此第二滑轨 50只会被底座30带动旋转，而不会向右移动，因此挤压板60在第二滑轨50上的水平位置没有改变，而底座30则会逐渐靠拢挤压板60，并且最终被挤压板60挤压变形，此时变形检测仪31测试出底座30的形变量(即可视为底座30被挤压板60所压缩的距离)，之后工作人员通过量尺测出底座30被压缩的距离，并用底座30被变形检测仪31测试出底座30的形变量除以底座30被压缩的距离，即为变形传感器的精度值。

进一步的，如图1所示，所述第三滑轨90通过轴套91与所述套筒10转动连接。

进一步的，如图1、图4所示，所述套筒10的侧壁上设置有限位槽12，所述限位槽12沿所述套筒10的周向设置，所诉轴套91套设在所述限位槽12侧壁上，其与所述限位槽12 的侧壁转动连接。既本实施例通过设置的限位槽12用以在转轴20的轴向上固定第三滑轨90。

进一步的，如图1所示，所述第二滑轨50上设置有刻度尺51。通过设置的刻度尺51可以直观的看出底座30的形变量。

进一步的，如图1所示，第一滑轨和第三滑轨90的端部都设置有挡板80，且第一滑轨和第三滑轨90的端部分别位于两个挡板80的中央。挡板的设置是为了防止底座和连接座在调节时，其脱离第三滑轨90和第一滑轨。

进一步的，如图1所示，所述连接座70与所述第二滑轨50滑动连接，所述连接座70通过第二螺栓固定在所述第二滑轨50上。

进一步的，如图1、图2所示，所述旋转移动机构包括位于所述套筒10内壁上的内螺纹、位于所述转轴20侧壁上的外螺纹21，所述转轴20通过所述内螺纹和所述外螺纹21的配合，与所述套筒10螺纹连接。本方案中，通过设置的内螺纹和外螺纹21，使得转轴20与套筒10 螺纹连接，那么在工作人员在旋转转轴20的同时，转轴20会自动的沿其轴向移动。

进一步的，如图1、图2所示，所述挤压机构还包括弹性件，所述弹性件滑动套设在所述第二滑轨50上，所述弹性件的一端与所述第二滑轨50远离所述套筒10的一端固定连接，所述弹性件的另一端与所述挤压板60远离所述底座30的一端连接，所述弹性件为弹簧61，所述挤压板60与所述第二滑轨50滑动连接。通过设置的弹簧61使得底座30在向右移动的同时，其逐渐挤压挤压板60，使得弹簧61带动挤压板60向右移动，此时弹簧61被压缩，且对挤压板60有一个向左的弹力，从而使得挤压板60对底座30有一个阻力，从而模拟了盾构机在挖掘过程中，隧道里的阻碍物对刀盘的阻力的效果。

本实施例的工作原理为：当需要检测变形监测仪的精度值时，首先调节底座30、连接座 70分别在第一滑轨40和第三滑轨90上的距离，调节完成之后，将其分别通过第一螺栓32 和第二螺栓71进行固定，然后工作人员在旋转转轴20，此时，由于转轴20与套筒10螺纹连接，那么转轴20在旋转的同时，不断地向右移动，此时，第一滑轨40随着转轴20转动并向右移动，第一滑轨40带动底座30旋转并向右移动，在底座30旋转移动的过程中，由于第二滑轨50是通过第三滑轨90转动连接在套筒10上的(套筒10与转轴20在同一轴线上)，因此第二滑轨50只会被底座30带动旋转，而不会向右移动，因此挤压板60在第二滑轨50 上的水平位置没有改变，而底座30则会逐渐靠拢挤压板60，并且最终被挤压板60挤压变形，此时变形检测仪31测试出底座30的形变量(即可视为底座30被挤压板60所压缩的距离)，之后工作人员通过刻度尺51量出底座30被压缩的距离，并用底座30被变形检测仪31测试出底座30的形变量除以底座30被压缩的距离，即为变形传感器的精度值

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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 (10)

1.一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，包括旋转移动机构、变形测试机构和挤压机构；

所述旋转移动机构包括套筒(10)、转轴(20)，所述转轴(20)穿过所述套筒(10)的内腔，且其与所述套筒(10)的内腔活动连接；

所述变形测试机构包括底座(30)和用以检测所述底座(30)形变量的变形检测仪(31)，所述底座(30)与所述转轴(20)的一端连接，且所述底座(30)远离所述套筒(10)的一侧由弹性材料制成；

所述挤压机构包括挤压板(60)，所述挤压板(60)位于所述底座(30)远离所述套筒(10)的一侧，其与所述底座(30)相对。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，所述套筒(10)的底端设置有立杆(11)，所述变形测试机构还包括半径调节组件，所述半径调节组件包括第一滑轨(40)和第一螺栓(32)，所述第一滑轨(40)位于所述转轴(20)的一端，其沿所述转轴(20)的直径方向设置，所述底座(30)套设在所述第一滑轨(40)上，其与所述第一滑轨(40)滑动连接，所述底座(30)通过所述第一滑轨(40)与所述转轴(20)的一端连接，且所述底座(30)通过所述第一螺栓(32)锁紧在所述第一滑轨(40)上。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，所述变形测试机构还包括用以安装所述挤压板(60)的安装组件，所述安装组件包括第二滑轨(50)、第三滑轨(90)、连接座(70)、第二螺栓(71)，所述第二滑轨(50)、所述第三滑轨(90)与所述底座(30)都位于所述套筒(10)的同一侧，所述第二滑轨(50)与所述转轴(20)间隔且平行，所述底座(30)的一端部滑动套设在所述第二滑轨(50)上，所述第三滑轨(90)套设在所述套筒(10)上，其与所述套筒(10)转动连接，且所述第三滑轨(90)与所述第一滑轨(40)平行设置，所述第二滑轨(50)通过所述连接座(70)滑动套设在所述第三滑轨(90)上，所述连接座(70)通过第二螺栓(71)锁紧在所述第三滑轨(90)上，所述挤压板(60)套设在所述第二滑轨(50)上，其位于所述底座(30)远离所述套筒(10)的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，所述旋转移动机构包括位于所述套筒(10)内壁上的内螺纹、位于所述转轴(20)侧壁上的外螺纹(21)，所述转轴(20)通过所述内螺纹和所述外螺纹(21)的配合，与所述套筒(10)螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，所述挤压机构还包括弹性件，所述弹性件滑动套设在所述第二滑轨(50)上，所述弹性件的一端与所述第二滑轨(50)远离所述套筒(10)的一端固定连接，所述弹性件的另一端与所述挤压板(60)远离所述底座(30)的一端连接，所述挤压板(60)与所述第二滑轨(50)滑动连接。

6.根据权利要求3所述的一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，所述第二滑轨(50)上设置有刻度尺(51)。

7.根据权利要求5所述的一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧(61)。

8.根据权利要求3所述的一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，所述连接座(70)与所述第二滑轨(50)滑动连接，所述连接座(70)通过第二螺栓(71)固定在所述第二滑轨(50)上。

9.根据权利要求3所述的一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，所述第三滑轨(90)通过轴套(91)与所述套筒(10)转动连接。

10.根据权利要求9所述的一种盾构机刀盘变形监测仪精度自检试验装置，其特征在于，所述套筒(10)的侧壁上设置有限位槽(12)，所述限位槽(12)沿所述套筒(10)的周向设置，所述轴套(91)套设在所述限位槽(12)侧壁上，其与所述限位槽(12)的侧壁转动连接。

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