JP2003074295A - Roller cutter wear detector - Google Patents
Roller cutter wear detectorInfo
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- JP2003074295A JP2003074295A JP2001266797A JP2001266797A JP2003074295A JP 2003074295 A JP2003074295 A JP 2003074295A JP 2001266797 A JP2001266797 A JP 2001266797A JP 2001266797 A JP2001266797 A JP 2001266797A JP 2003074295 A JP2003074295 A JP 2003074295A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本願発明は、トンネル掘削機
のカッターヘッドに設けられたローラーカッターの摩耗
状態を検知するための摩耗検知装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wear detector for detecting a wear state of a roller cutter provided on a cutter head of a tunnel excavator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、岩盤等の硬岩層を掘削するト
ンネル掘削機（本願発明では、硬岩層を掘削するトンネ
ル掘削機および複合地層を掘削するトンネル掘進機等、
ローラーカッターを具備した掘削機を全て含む。以下、
総称して「トンネル掘削機」という。）のカッターヘッ
ドには、硬岩層を掘削（圧砕）するローラーカッターが
設けられている。このローラーカッターは、切羽に押圧
された状態でカッターヘッドを回転させることにより転
動して岩盤を掘削している。2. Description of the Related Art Conventionally, a tunnel excavator for excavating a hard rock layer such as bedrock (in the present invention, a tunnel excavator for excavating a hard rock layer, a tunnel excavator for excavating a composite stratum, etc.,
Includes all excavators equipped with roller cutters. Less than,
Collectively referred to as "tunnel excavator". The cutter head of (1) is provided with a roller cutter for excavating (crushing) the hard rock layer. This roller cutter rolls by excavating the rock by rotating the cutter head while being pressed by the face.
【０００３】一方、近年、このようなトンネル掘削機に
よる掘削距離は延長されており、掘削距離の長距離化に
伴い、岩盤を圧砕するローラーカッターの保守管理が重
要となっている。このローラーカッターにおける重要な
保守管理項目の１つとして、ローラーカッターの刃先
（先端）の摩耗量測定がある。ローラーカッターの刃先
が摩耗すると掘削性能が低下するため、その摩耗量に応
じて交換する必要がある。つまり、このローラーカッタ
ーの摩耗量測定は、掘削性能を左右する重要項目であ
る。On the other hand, in recent years, the excavation distance by such a tunnel excavator has been extended, and with the extension of the excavation distance, maintenance management of a roller cutter for crushing rock mass has become important. One of the important maintenance management items in this roller cutter is the measurement of the amount of wear of the blade tip (tip) of the roller cutter. If the cutting edge of the roller cutter wears, excavation performance deteriorates, so it is necessary to replace it according to the amount of wear. In other words, measuring the wear amount of this roller cutter is an important item that affects excavation performance.
【０００４】従来、このローラーカッターの摩耗量測定
は作業員の手作業によるものがほとんどであり、この作
業に比較的多くの時間をさかなければならないので、そ
の間、トンネル掘削機が停止して掘削効率を悪化させて
いる。特に、泥水、土圧式トンネル掘削機のように切羽
側を密閉したトンネル掘削機におけるローラーカッター
の摩耗量測定は、被圧下では測定が困難であるため、チ
ャンバー内の泥水または泥土を排出してからチャンバー
内に入らなければならないので、地盤改良や、泥水、泥
土を抜いた後のチャンバー内の清掃等を含めると煩雑で
あるとともに、更なる効率の悪化を招いてしまう。Conventionally, most of the wear measurement of this roller cutter is done manually by a worker, and a relatively long time is required for this work. During that time, the tunnel excavator is stopped and the excavation is performed. Efficiency is getting worse. In particular, it is difficult to measure the wear amount of the roller cutter in a tunnel excavator with a sealed face such as a muddy water or earth pressure type tunnel excavator because it is difficult to measure it under pressure. Since it is necessary to enter the chamber, it is complicated to include ground improvement, cleaning of the chamber after removing mud and mud, and further deterioration of efficiency.
【０００５】そこで、この種の従来技術である特開平６
−１１７１８８号公報記載のローラービットの摩耗検知
装置では、ローラーの刃先に当接するようにミニジャッ
キを出没自在に設け、このミニジャッキの突出量を内視
鏡で観察することによって摩耗状態を検知しようとして
いる。[0005] Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6 (1994), which is a conventional technique of this type
In the wear detecting device for the roller bit described in Japanese Patent Publication No. -117188, a mini jack is provided so as to be retractable so as to come into contact with the blade edge of the roller, and the wear state is detected by observing the projection amount of this mini jack with an endoscope. I am trying.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術では、ローラーの摩耗状態を検知するために精密
機器である内視鏡をローラーの取付部（カッターヘッ
ド）に設けているため、硬岩層を掘削する時の振動や粉
塵によって動作不良を起こすおそれが高く、検知機器の
寿命や信頼性に問題を生じるとともに、長期間の安定し
たローラー摩耗状態の検知が難しい。However, in the above-mentioned prior art, since the endoscope, which is a precision instrument, is provided at the roller mounting portion (cutter head) for detecting the wear state of the roller, the hard rock layer is formed. Vibration and dust during excavation are likely to cause malfunctions, which poses a problem to the life and reliability of the detection equipment, and it is difficult to detect stable roller wear for a long period of time.
【０００７】また、前記したような泥水、土圧式トンネ
ル掘削機の場合、ローラーの周囲に泥水や土圧が常に存
在しているため、内視鏡を設けて摩耗状態を検知するこ
とは困難である。Further, in the case of the above-mentioned muddy water and earth pressure type tunnel excavator, since muddy water and earth pressure are always present around the rollers, it is difficult to detect the wear state by providing an endoscope. is there.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで、前記課題を解決
するために、本願発明は、カッターヘッドに、該カッタ
ーヘッドに設けたローラーカッターの半径方向から該ロ
ーラーカッターの刃先に向って突出又は後退可能なセン
サーを設け、該センサーの後退状態と、突出させてロー
ラーカッターの刃先に当接させた突出状態とから該ロー
ラーカッターの摩耗状態を掘削機本体に設けた制御装置
で検知するように構成している。このように、ローラー
カッターの刃先に向って突出又は後退可能なセンサーを
設け、このセンサーの突出量によってローラーカッター
の摩耗を検知するようにしているので、カッターヘッド
に設けたローラーカッターの摩耗を直接的に検知するこ
とができる。また、泥水や土圧式の場合でも、センサー
が突出して検知するので、安定したローラーカッターの
摩耗検知ができる。さらに、ローラーカッターの摩耗検
知作業を自動化することも可能となり、ローラーカッタ
ーの摩耗検知作業の短時間化および人的省力化を可能と
して施工管理の効率化に貢献することもできる。In order to solve the above problems, the present invention provides a cutter head which projects or retracts from the radial direction of a roller cutter provided on the cutter head toward the cutting edge of the roller cutter. A possible sensor is provided, and the wear state of the roller cutter is detected by the control device provided in the excavator body from the retracted state of the sensor and the projected state in which the blade is brought into contact with the blade edge of the roller cutter. is doing. In this way, a sensor that can project or retract toward the blade edge of the roller cutter is provided, and the wear of the roller cutter is detected by the amount of projection of this sensor. Can be detected. Further, even in the case of muddy water or earth pressure type, the sensor protrudes and detects, so that stable wear detection of the roller cutter can be performed. Further, it becomes possible to automate the wear detection work of the roller cutter, and it is possible to shorten the wear detection work of the roller cutter and to save labor and labor, thereby contributing to the efficiency of construction management.
【０００９】前記センサーをアクチュエータで構成し、
該アクチュエータの突出量からローラーカッターの摩耗
状態を検知するように構成すれば、油圧駆動のジャッキ
等のアクチュエータを使用して、安定した検知が可能な
検知装置を構成することができる。The sensor is composed of an actuator,
If the abrasion state of the roller cutter is detected from the protrusion amount of the actuator, a detection device capable of stable detection can be configured using an actuator such as a hydraulically driven jack.
【００１０】また、アクチュエータの突出量を、該アク
チュエータに供給した流体流量から算出するように構成
すれば、掘削機本体側で流体流量を算出することによっ
て、カッターヘッドに設けたアクチュエータの突出量を
安定して算出することができる。If the projection amount of the actuator is calculated from the flow rate of the fluid supplied to the actuator, the projection amount of the actuator provided on the cutter head can be calculated by calculating the fluid flow rate on the excavator body side. It can be calculated stably.
【００１１】さらに、アクチュエータの作動に連動する
同期アクチュエータを掘削機本体に設け、該同期アクチ
ュエータのストローク量からアクチュエータの突出量を
算出するように構成すれば、掘削機本体側で同期アクチ
ュエータのストローク量を検出することによって、カッ
ターヘッドに設けたアクチュエータの突出量を安定して
算出することができる。Further, if a synchronous actuator that interlocks with the operation of the actuator is provided in the excavator body and the projection amount of the actuator is calculated from the stroke amount of the synchronous actuator, the stroke amount of the synchronous actuator on the excavator body side can be calculated. By detecting the, it is possible to stably calculate the protrusion amount of the actuator provided on the cutter head.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本願発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は本願発明の第１実施形態
を示すローラーカッター摩耗検知装置の構成図であり、
図２は同摩耗検知装置におけるローラーカッター部の図
面で、(a) は一部断面した側面図、(b) はＡ部拡大図で
ある。図３は同摩耗検知装置を設けるトンネル掘削機の
一例を示す断面図である。なお、図１に示す１点鎖線の
左側がカッターヘッド側、右側が掘削機本体側を示して
いる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a roller cutter wear detection device showing a first embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a drawing of a roller cutter portion in the wear detecting device, (a) is a partially sectional side view, and (b) is an enlarged view of portion A. FIG. 3 is a sectional view showing an example of a tunnel excavator provided with the wear detection device. The left side of the one-dot chain line shown in FIG. 1 is the cutter head side, and the right side is the excavator body side.
【００１３】図１、図２(a) に示すように、カッターヘ
ッド１に設けられたローラーカッター固定用カッターホ
ルダー２にはローラーカッター３が設けられている。こ
のローラーカッター３は、支持軸４によってカッターホ
ルダー２に支持されており、この支持軸４の周囲でカッ
ター５が回転可能なように設けられている。そして、カ
ッターホルダー２に、ローラーカッター３の半径方向か
らカッター５の刃先６に向ってセンサーたる油圧駆動の
摩耗検知用ジャッキ７が設けられている。この摩耗検知
用ジャッキ７は、ロッド８がローラーカッター３の半径
方向から刃先６に向って突出又は後退可能なように設け
られており、カッター５とカッターヘッド１とが近接し
た軸測方位置に設けられている。As shown in FIGS. 1 and 2 (a), a roller cutter 3 is provided in a roller cutter fixing cutter holder 2 provided in the cutter head 1. The roller cutter 3 is supported by the cutter holder 2 by a support shaft 4, and the cutter 5 is provided so as to be rotatable around the support shaft 4. The cutter holder 2 is provided with a hydraulically driven wear detection jack 7 as a sensor from the radial direction of the roller cutter 3 toward the blade edge 6 of the cutter 5. The wear detecting jack 7 is provided so that the rod 8 can project or retract from the radial direction of the roller cutter 3 toward the blade edge 6, and the cutter 5 and the cutter head 1 are located in the axial direction measuring position close to each other. It is provided.
【００１４】前記摩耗検知用ジャッキ７の駆動は、掘削
機本体９側から供給される圧油によって突出又は後退可
能なように構成されている。摩耗検知用ジャッキ７に供
給される圧油は、電動モータ１０で駆動する油圧ポンプ
１１によって油タンク１２から供給されている。この油
圧ポンプ１１で供給する油路には切換弁１３が設けられ
ており、この切換弁１３の切換えによって摩耗検知用ジ
ャッキ７のロッド８が突出又は後退させられる。ロッド
８の突出時には切換弁１３を図の左側に切換え、ロッド
８の後退時には切換弁１３を図の右側に切換える。The wear detecting jack 7 can be driven or projected by pressure oil supplied from the excavator body 9 side. The pressure oil supplied to the wear detection jack 7 is supplied from the oil tank 12 by the hydraulic pump 11 driven by the electric motor 10. A switching valve 13 is provided in the oil passage supplied by the hydraulic pump 11, and the rod 8 of the wear detection jack 7 is projected or retracted by switching the switching valve 13. When the rod 8 is projected, the switching valve 13 is switched to the left side in the drawing, and when the rod 8 is retracted, the switching valve 13 is switched to the right side in the drawing.
【００１５】そして、摩耗検知用ジャッキ７の圧油を排
出する排出路１４に、流量式ストローク計１５が設けら
れている。この流量式ストローク計１５で、切換弁１３
を切換えて供給路１６から摩耗検知用ジャッキ７に供給
された圧油でロッド８が突出して停止するまでの間に排
出路１４から排出された油量を計測することによってジ
ャッキストロークが求められるように構成されている。
つまり、摩耗検知用ジャッキ７のロッド８を突出させる
ために要した油量を、掘削機本体９内に設置された流量
式ストローク計１５を用いて計測し、この油量からジャ
ッキストロークを算出している。A flow type stroke gauge 15 is provided in the discharge passage 14 for discharging the pressure oil of the wear detecting jack 7. With this flow type stroke meter 15, the switching valve 13
The jack stroke can be obtained by measuring the amount of oil discharged from the discharge passage 14 until the rod 8 protrudes and stops by the pressure oil supplied from the supply passage 16 to the wear detecting jack 7 by switching. Is configured.
That is, the amount of oil required to project the rod 8 of the wear detecting jack 7 is measured using the flow rate type stroke meter 15 installed in the excavator body 9, and the jack stroke is calculated from this amount of oil. ing.
【００１６】このようにして算出されるジャッキストロ
ーク（突出量）は、摩耗検知用ジャッキ７の設計時に決
まっているロッド８の伸縮に要する油量と、流量式スト
ローク計１５内を流れた油量から、流量式ストローク計
１５に接続された制御装置１７によって求められてい
る。なお、供給路１６と接続された戻り路１８にはリリ
ーフ弁１９が設けられており、摩耗検知用ジャッキ７の
ロッド８を突出させる時に供給路１６内の油圧が設定値
を超えると油を油タンク１２へ戻すように設定されてい
る。The jack stroke (projection amount) thus calculated is the amount of oil required for the expansion and contraction of the rod 8 which is determined when the wear detecting jack 7 is designed, and the amount of oil flowing in the flow type stroke meter 15. From the controller 17 connected to the flow rate type stroke meter 15. A relief valve 19 is provided in the return passage 18 connected to the supply passage 16, and when the oil pressure in the supply passage 16 exceeds a set value when the rod 8 of the wear detecting jack 7 is projected, the relief valve 19 is oiled. It is set to be returned to the tank 12.
【００１７】図２(b) に示すように、カッターホルダー
２に設けられた摩耗検知用ジャッキ７は、通常の掘削時
にはロッド８を後退させて格納した状態であり、前記切
換弁１３の切換えによって供給路１６から油室２０に圧
油が供給されると、二点鎖線で示すようにロッド８が突
出してローラーカッター３の刃先６に当接するように構
成されている。この時、ロッド８と刃先６の間に土砂等
があったとしても、ロッド８を突出させるために要する
圧力が前記リリーフ弁１９の設定圧力を超えるまでは突
出するので、ロッド８を土砂等に対抗させてローラーカ
ッター３の刃先６に当接するまで突出させることができ
る。また、ロッド８の突出時には油室２１内の油は前記
排出路１４から流量式ストローク計１５を介して油タン
ク１２へ戻り、前記切換弁１３の切換えによって油室２
１に圧油が供給されると、油室２０の油が油タンク１２
へ戻ることとなる。As shown in FIG. 2 (b), the wear detecting jack 7 provided on the cutter holder 2 is in a state in which the rod 8 is retracted and stored at the time of normal excavation. When pressure oil is supplied from the supply passage 16 to the oil chamber 20, the rod 8 projects so as to contact the blade edge 6 of the roller cutter 3 as shown by the chain double-dashed line. At this time, even if there is soil or the like between the rod 8 and the cutting edge 6, the pressure required for projecting the rod 8 projects until it exceeds the set pressure of the relief valve 19, so that the rod 8 is exposed to the soil and the like. The roller cutter 3 can be made to oppose and protrude until it comes into contact with the blade edge 6 of the roller cutter 3. Further, when the rod 8 is projected, the oil in the oil chamber 21 returns from the discharge passage 14 to the oil tank 12 via the flow type stroke meter 15, and the switching valve 13 is switched to change the oil chamber 2
When the pressure oil is supplied to 1, the oil in the oil chamber 20 is
Will return to.
【００１８】図３は図１に示す摩耗検知装置を設けるト
ンネル掘削機の一例を示す断面図である。図示するトン
ネル掘削機２２は、複数のローラーカッター３が設けら
れたカッターヘッド１と、前胴２３と後胴２４とにグリ
ッパー２５が設けられた掘削機本体９とを具備してお
り、後胴２４には掘削後にセグメント２６を組むエレク
タ２７と、組んだセグメント２６に掘削反力を取って掘
進するシールドジャッキ２８が設けられている。このト
ンネル掘削機２２は泥水式のトンネル掘削機であり、送
泥管２９と排泥管３０とがチャンバー３１内と連通する
ように設けられている。FIG. 3 is a sectional view showing an example of a tunnel excavator provided with the wear detecting device shown in FIG. The illustrated tunnel excavator 22 includes a cutter head 1 provided with a plurality of roller cutters 3, and an excavator main body 9 provided with a gripper 25 on a front body 23 and a rear body 24. 24 is provided with an erector 27 that assembles a segment 26 after excavation, and a shield jack 28 that advances the excavation by applying excavation reaction force to the assembled segment 26. The tunnel excavator 22 is a muddy water type tunnel excavator, and a mud feed pipe 29 and a mud discharge pipe 30 are provided so as to communicate with the inside of the chamber 31.
【００１９】そして、前記カッターヘッド１に設けられ
た複数のローラーカッター３に前記摩耗検知用ジャッキ
７が設けられている。この摩耗検知用ジャッキ７を駆動
するための供給路１６と排出路１４（図１）とは、カッ
ターヘッド１と掘削機本体９との間に設けられたスイベ
ルジョイント３２を介して設けられている。The wear detecting jacks 7 are provided on the plurality of roller cutters 3 provided on the cutter head 1. The supply passage 16 and the discharge passage 14 (FIG. 1) for driving the wear detecting jack 7 are provided via a swivel joint 32 provided between the cutter head 1 and the excavator body 9. .
【００２０】なお、カッターヘッド１の外周側は内周側
に比べてローラーカッター３の摩耗が早いため、外周側
のローラーカッター３のみに摩耗検知用ジャッキ７を設
けるようにしてもよい。また、中間部のローラーカッタ
ー３に摩耗検知用ジャッキ７を設けて、全体的な摩耗状
態を予測するようにしてもよい。Since the roller cutter 3 wears faster on the outer peripheral side of the cutter head 1 than on the inner peripheral side, the wear detecting jack 7 may be provided only on the outer peripheral side roller cutter 3. In addition, the roller cutter 3 in the middle portion may be provided with a wear detecting jack 7 to predict the overall wear state.
【００２１】以上のように構成されたローラーカッター
摩耗検知装置３３によれば、所定距離を掘削したらトン
ネル掘削機２２を停止し、切換弁１３を切換えて油圧モ
ータ１０を駆動することによって摩耗検知用ジャッキ７
に圧油を供給する。この圧油は供給路１６から摩耗検知
用ジャッキ７に供給され、ロッド８がローラーカッター
３の刃先６に向けて突出させられる。このロッド８は、
戻り路１８に設けられたリリーフ弁１９の設定圧によ
り、例えばロッド８とローラーカッター３の刃先６との
間に土砂が存在したとしても、その土砂に対抗してロー
ラーカッター３の刃先６に当接させることができ、刃先
６に当接して油圧が設定圧を超えたらリリーフ弁１９か
ら圧油がタンク１２に戻される。According to the roller cutter wear detecting device 33 constructed as described above, when the predetermined distance is excavated, the tunnel excavator 22 is stopped, and the switching valve 13 is switched to drive the hydraulic motor 10 to detect wear. Jack 7
Supply pressure oil to. This pressure oil is supplied from the supply passage 16 to the wear detecting jack 7, and the rod 8 is projected toward the blade edge 6 of the roller cutter 3. This rod 8
Even if, for example, earth and sand exist between the rod 8 and the blade edge 6 of the roller cutter 3 due to the set pressure of the relief valve 19 provided in the return passage 18, the blade edge 6 of the roller cutter 3 is contacted against the earth and sand. When the hydraulic pressure exceeds the set pressure by coming into contact with the cutting edge 6, the pressure oil is returned from the relief valve 19 to the tank 12.
【００２２】このようにしてローラーカッター３の刃先
６にロッド８を当接させる時に排出される油量が流量式
ストローク計１５で計測され、その信号が制御装置１７
に入力されてロッド８のストローク量が算出される。こ
のストローク量と、摩耗検知用ジャッキ７のロッド８が
新品のローラーカッター３の刃先６に当接するまでのス
トローク量とからローラーカッター３の刃先６の摩耗量
が算出される。そして、この摩耗量が所定の摩耗量に達
していれば、交換を要すると検知し、作業者に交換を要
する信号が発せられる。この信号は、例えば、点滅ラン
プ等によって行われる。In this way, the amount of oil discharged when the rod 8 is brought into contact with the blade edge 6 of the roller cutter 3 is measured by the flow rate type stroke meter 15, and its signal is sent to the controller 17.
And the stroke amount of the rod 8 is calculated. The wear amount of the blade edge 6 of the roller cutter 3 is calculated from this stroke amount and the stroke amount until the rod 8 of the wear detecting jack 7 contacts the blade edge 6 of the new roller cutter 3. Then, if this wear amount reaches a predetermined wear amount, it is detected that replacement is required, and a signal is sent to the operator that replacement is required. This signal is given, for example, by a blinking lamp or the like.
【００２３】したがって、チャンバー３１内に作業者が
入ることなく、掘削機本体９側からローラーカッター３
の摩耗状態を検知することが容易に可能となる。また、
この摩耗検知用ジャッキ７（センサー）によるローラー
カッター３の摩耗検知を制御装置１７で自動制御するこ
とも可能であり、ローラーカッター３の摩耗量計測作業
の自動化、人的省力化を図ることが可能となる。Therefore, the operator does not enter the chamber 31 and the roller cutter 3 is moved from the excavator body 9 side.
It is possible to easily detect the wear state of. Also,
It is also possible to automatically control the wear detection of the roller cutter 3 by the wear detection jack 7 (sensor) by the control device 17, and it is possible to automate the work of measuring the wear amount of the roller cutter 3 and save labor. Becomes
【００２４】さらに、このローラーカッター摩耗検知装
置３３によれば、泥水、土圧式トンネル掘削機であって
も、チャンバー内の泥水、土圧を抜くことなくローラー
カッター３の摩耗量計測作業を掘削機本体９側から安定
して行うことができるので、施工の効率化、およびトン
ネル掘削機の稼働率向上を実現することができる。Further, according to this roller cutter wear detection device 33, even if it is a muddy water or earth pressure type tunnel excavator, the wear amount measurement work of the roller cutter 3 can be carried out without releasing muddy water and earth pressure in the chamber. Since it can be stably performed from the main body 9 side, it is possible to realize the efficiency of construction and the improvement of the operating rate of the tunnel excavator.
【００２５】図４は本願発明の第２実施形態を示すロー
ラーカッター摩耗検知装置の構成図である。この第２実
施形態では、上述した第１実施形態における流量式スト
ローク計１５に代えて、摩耗検知用ジャッキ７と同期す
る同期ジャッキ（同期アクチュエータ）を掘削機本体９
内に設けている。なお、上述した第１実施形態における
構成と同一の構成には、同一符号を付して、その説明は
省略する。FIG. 4 is a block diagram of a roller cutter wear detecting device showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a synchronous jack (synchronous actuator) that synchronizes with the wear detecting jack 7 is replaced with the excavator main body 9 in place of the flow rate type stroke meter 15 in the first embodiment.
It is provided inside. The same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００２６】図４に示すように、掘削機本体９内に設け
られた摩耗検知用ジャッキ７への供給路１６と排出路１
４とから分岐管３４，３５をそれぞれ設け、この分岐管
３４，３５に同期ジャッキ３６を設けている。この実施
形態では、同期ジャッキ３６を摩耗検知用ジャッキ７と
同一のジャッキで構成している。この同期ジャッキ３６
に近接して、同期ロッド３７のストローク量ｓを検出す
るための検出器３８が設けられ、この検出器３８には、
検出したデータから実際のストローク量を算出する制御
装置３９が接続されている。As shown in FIG. 4, the supply passage 16 and the discharge passage 1 to the wear detecting jack 7 provided in the excavator main body 9 are provided.
4, branch pipes 34 and 35 are provided respectively, and a synchronization jack 36 is provided to the branch pipes 34 and 35. In this embodiment, the synchronous jack 36 is the same jack as the wear detecting jack 7. This synchronization jack 36
A detector 38 for detecting the stroke amount s of the synchronizing rod 37 is provided in proximity to the detector 38.
A control device 39 for calculating an actual stroke amount from the detected data is connected.
【００２７】以上のように構成されたローラーカッター
摩耗検知装置４０によっても、上述した第１実施形態と
同様に、所定距離を掘削したらトンネル掘削機２２を停
止し、切換弁１３を切換えて油圧ポンプ１１を駆動する
ことによって摩耗検知用ジャッキ７に圧油を供給する。
この圧油は供給路１６から摩耗検知用ジャッキ７に供給
され、ロッド８がローラーカッター３の刃先６に向けて
突出させられる。このロッド８は、戻り管路１８に設け
られたリリーフ弁１９の設定圧により、例えばロッド８
とローラーカッター３の刃先６との間に土砂が存在した
としても、その土砂に対抗してロッド８をローラーカッ
ター３の刃先６に当接させることができ、刃先６に当接
したらリリーフ弁１９から圧油がタンク１２に戻され
る。With the roller cutter wear detection device 40 having the above-described structure, the tunnel excavator 22 is stopped when the predetermined distance is excavated and the switching valve 13 is switched to switch the hydraulic pump, as in the first embodiment. By driving 11 the pressure oil is supplied to the wear detecting jack 7.
This pressure oil is supplied from the supply passage 16 to the wear detecting jack 7, and the rod 8 is projected toward the blade edge 6 of the roller cutter 3. The rod 8 is, for example, rod 8 depending on the set pressure of a relief valve 19 provided in the return pipe 18.
Even if earth and sand exist between the roller cutter 3 and the blade tip 6 of the roller cutter 3, the rod 8 can be brought into contact with the blade tip 6 of the roller cutter 3 against the earth and sand, and the relief valve 19 can be brought into contact with the blade tip 6 when contacted. The pressure oil is returned to the tank 12.
【００２８】このようにしてローラーカッター３の刃先
６にロッド８を当接させると、同期ジャッキ３６の同期
ロッド３７も同様に突出し、この同期ロッド３７のスト
ローク量が検出器３８で検出されて制御装置３９に入力
される。そして、この制御装置３９によって、同期ジャ
ッキ３６のストローク量ｓが摩耗検知用ジャッキ７のス
トローク量として判断され、このストローク量と、摩耗
検知用ジャッキ７のロッド８が新品のローラーカッター
３の刃先６に当接するまでのストローク量とからローラ
ーカッター３の刃先６の摩耗量が算出される。そして、
この摩耗量が所定の摩耗量に達していれば、交換を要す
ると検知し、作業者に交換を要する信号が発せられる。When the rod 8 is brought into contact with the blade edge 6 of the roller cutter 3 in this manner, the synchronizing rod 37 of the synchronizing jack 36 also projects, and the stroke amount of this synchronizing rod 37 is detected by the detector 38 and controlled. Input to the device 39. Then, the stroke amount s of the synchronous jack 36 is judged as the stroke amount of the wear detecting jack 7 by the control device 39, and the stroke amount and the rod 8 of the wear detecting jack 7 are the cutting edges 6 of the new roller cutter 3. The wear amount of the blade edge 6 of the roller cutter 3 is calculated from the stroke amount until the contact with the. And
If the amount of wear reaches a predetermined amount of wear, it is detected that replacement is required, and a signal is issued to the operator that replacement is required.
【００２９】したがって、チャンバー３１内に作業者が
入ることなく、掘削機本体９側からローラーカッター３
の摩耗状態を検知することが容易に可能となる。また、
この第２実施形態におけるローラーカッター摩耗検知装
置４０によっても、ローラーカッター３の摩耗検知を制
御装置３９で自動制御することも可能であり、ローラー
カッター３の摩耗量計測作業の自動化、人的省力化を図
ることが可能となる。Therefore, the operator does not enter the chamber 31 and the roller cutter 3 is inserted from the excavator body 9 side.
It is possible to easily detect the wear state of. Also,
The roller cutter wear detection device 40 according to the second embodiment can also automatically control the wear detection of the roller cutter 3 by the control device 39. Automation of the wear amount measurement operation of the roller cutter 3 and labor saving Can be achieved.
【００３０】さらに、このローラーカッター摩耗検知装
置４０も、泥水式又は土圧式トンネル掘削機であって
も、チャンバー内の泥水、土圧を抜くことなくローラー
カッター３の摩耗量計測作業を掘削機本体９側から安定
して行うことができるので、施工の効率化、およびトン
ネル掘削機の稼働率向上を実現することができる。Further, this roller cutter wear detecting device 40 is also used for measuring the amount of wear of the roller cutter 3 even if it is a muddy water type or earth pressure type tunnel excavator without measuring muddy water and earth pressure in the chamber. Since it can be stably performed from the 9 side, it is possible to realize the efficiency of construction and the improvement of the operating rate of the tunnel excavator.
【００３１】なお、上述した実施形態ではいずれもセン
サーを油圧駆動の摩耗検知用ジャッキ７で構成している
が、空圧駆動等の他のアクチュエータを用いても、ま
た、直動型のジャッキ以外であってもよく、センサーは
上述した実施形態に限定されるものではない。In each of the above-mentioned embodiments, the sensor is constituted by the hydraulically driven wear detecting jack 7. However, even if other actuators such as pneumatic driving are used, a sensor other than the direct-acting type jack is used. The sensor is not limited to the above-described embodiment.
【００３２】さらに、上述した実施形態は一実施形態で
あり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更
は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。Further, the above-described embodiment is an embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本願発明は、以上説明したような形態で
実施され、以下に記載するような効果を奏する。The present invention is carried out in the form as described above and has the following effects.
【００３４】カッターヘッドに設けたローラーカッター
の摩耗状態を掘削機本体側から安定して検知することが
でき、また、泥水や土圧式の場合でも安定したローラー
カッターの摩耗検知ができるので、ローラーカッターの
摩耗検知作業の短時間化および人的省力化が可能とな
る。The wear state of the roller cutter provided on the cutter head can be stably detected from the side of the excavator body, and the wear of the roller cutter can be stably detected even in the case of muddy water or earth pressure type. It is possible to shorten the wear detection work and save labor.
【図１】本願発明の第１実施形態を示すローラーカッタ
ー摩耗検知装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a roller cutter wear detection device showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す摩耗検知装置におけるローラーカッ
ター部の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b)
はＡ部拡大図である。2A and 2B are drawings of a roller cutter portion in the wear detection device shown in FIG. 1, in which FIG. 2A is a partially sectional side view, and FIG.
Is an enlarged view of part A.
【図３】図１に示す摩耗検知装置を設けるトンネル掘削
機の一例を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing an example of a tunnel excavator provided with the wear detection device shown in FIG.
【図４】本願発明の第２実施形態を示すローラーカッタ
ー摩耗検知装置の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a roller cutter wear detection device showing a second embodiment of the present invention.
１…カッターヘッド ２…カッターホルダー ３…ローラーカッター ４…支持軸 ５…カッター ６…刃先 ７…摩耗検知用ジャッキ ８…ロッド ９…掘削機本体 １０…電動モータ １１…油圧ポンプ １２…油タンク １３…切換弁 １４…排出路 １５…流量式ストローク計 １６…供給路 １７…制御装置 １８…戻り配管 １９…リリーフ弁 ２０，２１…油室 ２２…トンネル掘削機 ２３…前胴 ２４…後胴 ２５…グリッパー ２６…セグメント ２７…エレクタ ２８…シールドジャッキ ２９…送泥管 ３０…排泥管 ３１…チャンバー ３２…スイベルジョイント ３３…ローラーカッター摩耗検知装置 ３４，３５…分岐管 ３６…同期ジャッキ ３７…同期ロッド ３８…検出器 ３９…制御装置 ４０…ローラーカッター摩耗検知装置 1 ... Cutter head 2 ... Cutter holder 3 ... Roller cutter 4 ... Support shaft 5 ... Cutter 6 ... cutting edge 7 ... Jack for wear detection 8 ... Rod 9 ... Excavator body 10 ... Electric motor 11 ... Hydraulic pump 12 ... Oil tank 13 ... Switching valve 14 ... Discharge path 15 ... Flow rate type stroke meter 16 ... Supply path 17 ... Control device 18 ... Return piping 19 ... Relief valve 20, 21 ... Oil chamber 22 ... Tunnel excavator 23 ... Front torso 24 ... rear body 25 ... Gripper 26 ... Segment 27 ... Electa 28 ... Shield jack 29 ... Mud pipe 30 ... Mud pipe 31 ... Chamber 32 ... Swivel joint 33 ... Roller cutter wear detector 34, 35 ... Branch pipe 36 ... Synchronous jack 37 ... Sync rod 38 ... Detector 39 ... Control device 40 ... Roller cutter wear detector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D054 BA06 GA42 GA65 GA81 2F069 AA24 BB40 GG01 HH30 QQ03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2D054 BA06 GA42 GA65 GA81 2F069 AA24 BB40 GG01 HH30 QQ03
Claims (4)
設けたローラーカッターの半径方向から該ローラーカッ
ターの刃先に向って突出又は後退可能なセンサーを設
け、該センサーの後退状態と、突出させてローラーカッ
ターの刃先に当接させた突出状態とから該ローラーカッ
ターの摩耗状態を掘削機本体に設けた制御装置で検知す
るように構成したローラーカッター摩耗検知装置。1. A cutter head is provided with a sensor capable of projecting or retracting from a radial direction of a roller cutter provided on the cutter head toward a blade edge of the roller cutter, and a retracted state of the sensor and a roller cutter projecting. A roller cutter wear detection device configured to detect the wear state of the roller cutter from a protruding state brought into contact with the blade edge of the roller cutter by a control device provided in the excavator body.
アクチュエータの突出量からローラーカッターの摩耗状
態を検知するように構成したことを特徴とする請求項１
記載のローラーカッター摩耗検知装置。2. The sensor is constituted by an actuator, and the abrasion state of the roller cutter is detected from the protrusion amount of the actuator.
Roller cutter wear detector described.
エータに供給した流体流量から算出するように構成した
ことを特徴とする請求項２記載のローラーカッター摩耗
検知装置。3. The roller cutter wear detection device according to claim 2, wherein the protrusion amount of the actuator is calculated from the flow rate of the fluid supplied to the actuator.
クチュエータを掘削機本体に設け、該同期アクチュエー
タのストローク量からアクチュエータの突出量を算出す
るように構成したことを特徴とする請求項２記載のロー
ラーカッター摩耗検知装置。4. The roller cutter according to claim 2, wherein a synchronous actuator interlocked with the operation of the actuator is provided in the excavator main body, and the protrusion amount of the actuator is calculated from the stroke amount of the synchronous actuator. Wear detector.
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