JP2003307095A - ディスクローラーカッター及びディスクローラーカッターモニタリングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ディスクローラーカッターの使用状況をリアル
タイムで把握してカッターの交換時期を予測できるよう
にし、カッターと切り羽の状況を的確に把握して掘進機
の安全且つ効率的な稼働を実現する。 【解決手段】ディスクローラーカッターに、ディスクの
摩耗状態を検出するセンサと、ディスクの回転状態を検
出するセンサと、切削切り羽からローラーカッターの回
転軸に対して垂直又は傾斜した方向へ作用する荷重を検
出するセンサとを設け、各センサの出力信号を管理コン
ピュータに取り込んで処理し、ディスクの摩耗量、回転
数、ディスクに作用する荷重の状態を切り羽の掘削と同
時にモニタに表示出力して使用状況を監視する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉱山やトンネル工
事に利用される坑道掘進機のディスクローラーカッター
（以下、カッターと略称する）と、ディスクの摩耗量や
回転数、作用する荷重を検出し、カッターの使用状況を
監視し評価するとともに、切り羽の状況を把握し得るよ
うに構成されたモニタリングシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】坑道掘
進機のカッターの寿命は、切削時におけるディスクの摩
耗量や摩耗の仕方、ディスクの回転状態、ディスクに作
用する荷重などと深く関係するが、掘進機を安全に且つ
切削効率を高めて稼働させるには、これらを正確に測定
してカッターの使用状況を的確に把握するとともに、切
り羽の状況も正確に把握する必要がある。

【０００３】ディスクの摩耗や回転、荷重を測定する手
段は、従来、様々な方式のものが提案されているが、何
れの手段も正確性に欠けるものであった。例えば、カッ
ターの回転状態を測定する手段として、切削ヘッドの回
転数を測定し、これからディスクの回転数を演算によっ
て求めるものがあるが、この手段ではディスクの回転を
直に測定していないので、回転数のばらつきが大きく、
正確なデータを得ることはできない。また、従来、ディ
スクの摩耗や回転、作用する荷重を各々測定することは
あっても、測定データの相関がとれていないため、カッ
ター全体の使用状況を切削中にリアルタイムで把握する
ことも、同時に切り羽の状況を正確に把握することもで
きなかった。

【０００４】また、掘進機前方の岩石の状態を探索する
ため、超音波や電磁波などを利用して切り羽の岩石状態
を調べたり、切削時の推進シリンダーの押付力や切削ヘ
ッドのトルクなどを基にディスクに作用する押し付け力
を算出し、ヘッド前方の岩石強度を求めたりするシステ
ムが知られているが、これらも測定誤差が大きく、正確
な判断基準とはならない。超音波を利用したシステムで
は、超音波の発振に大きなエネルギーを必要とするが、
このエネルギーを掘進機の後方固定部から前方回転部へ
伝達させる機構が複雑となり、全体のシステムが構築し
にくいという問題もある。

【０００５】本発明は従来技術の有するこのような問題
点に鑑み、カッターの使用状況をリアルタイムで正確に
把握することによってカッターの交換時期を予測できる
ようにするとともに、掘削のトラブルとなる要因をいち
早く見つけ出し、すなわちカッターと切り羽の状況を的
確に把握して対応し、安全且つ効率的に掘進機を稼働で
きるようにすることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、掘進機の切削ヘッドに取り付けられるカッタ
ーであって、鋼鉄製ディスク或いは超硬合金チップを含
んだディスクの摩耗状態を検出するセンサと、前記ディ
スクの回転状態を検出するセンサと、切削切り羽からロ
ーラーカッターの回転軸に対して垂直又は傾斜した方向
へ作用する荷重を検出するセンサとを備えて構成した。
この構成によれば、カッターにセンサを装備させること
により、正確な測定データを得ることができ、ディスク
の摩耗、回転及び作用する荷重の状態を同時に測定する
ことで相関性の有るデータが得られ、カッターの使用状
況を正確に把握することが可能となる。また、本発明の
カッターを切削ヘッドに複数設置し、より好ましくは切
削ヘッド全体にくまなく設置することにより、例えば切
削ヘッドの中心側と周辺側のように各々の設置位置にお
けるカッターの使用状況を把握できるとともに、各位置
のカッターの回転や作用する荷重の測定データから、切
削ヘッド面内の切り羽の状況も正確に把握することが可
能となる。前記構成において、摩耗センサは、鋼鉄製デ
ィスク或いは超硬合金チップを含んだディスク周縁の摩
耗状態を磁化物質の減少に伴う磁場の変化としてとら
え、その変位を信号出力するセンサが用いられる。回転
センサは、カッターの回転部分に取り付けられた磁石の
通過を磁場の変化としてとらえ、その変化を検知した都
度に信号出力するセンサが用いられる。また、荷重セン
サは、応力歪み計が用いられ、これをカッターの回転軸
の左右軸部を支持する部分にそれぞれ設置し、回転軸の
左右両方の計測値から、カッターの回転軸に対して垂直
な方向や傾斜した方向から作用する荷重の大きさとその
向きが測定され得るよう構成される。

【０００７】前記構成のカッターにおいて、切削ヘッド
に固着されたハウジング内に応力歪み計を内蔵した荷重
センサとしての支持架台を設け、この支持架台でカッタ
ーの左右軸部をそれぞれ支持するとともに、この支持架
台又はハウジングの下部に、上面に摩耗センサと回転セ
ンサが設置されたセンサ支持体を着脱自在に設けて構成
することができる。この構成によれば、カッターの設置
は、カッターの左右軸部をハウジング上或いはハウジン
グ内に設置された支持架台に乗せて固定し、さらに上面
に摩耗センサと回転センサが設置されたセンサ支持体
を、切り羽と反対側となる支持架台又はハウジングの下
部に取り付けて行われる。カッターの回転軸を介して支
持架台に伝わる荷重を測定するから、切削中にカッター
に作用する荷重を高精度で計測することができる。ま
た、センサの点検や交換は、摩耗センサと回転センサは
センサ支持体を支持架台から取り外し、荷重センサはハ
ウジングから取り外して容易に行うことができる。な
お、センサのメンテナンスが容易であれば、カッター部
品やハウジングの中、或いはカッターやハウジングに付
加的に取り付けられる他の部品にセンサを設置してもよ
い。

【０００８】前記構成のカッターにおいて、掘進機で切
り羽を切削中、切り羽の崩れを防止するため、掘進機の
隔壁と切り羽の間には泥水が充填されることがある。従
って、各センサは少なくとも３バールの耐水圧性を備え
た構造のものが用いられる。

【０００９】また、本発明のカッターモニタリングシス
テムは、前記構成のカッターと各センサの出力信号を処
理する管理コンピュータとを備え、ディスクの摩耗量、
回転数、ディスクに作用する荷重の状態が、切り羽の掘
削と同時に表示出力されるように構成される。この構成
によれば、切削ヘッドに一個又は複数個取り付けられた
各カッターの検出信号を処理することで、互いに相関性
の有るディスクの摩耗、回転、荷重の各データからカッ
ターの正確な使用状況を観察してカッターの管理を効率
的に行うことが可能となる。また、切削中の各カッター
の測定データから、切り羽に対してカッターや切削ヘッ
ドが置かれている状況や、切り羽の岩石強度或いは空洞
の有無など切り羽を正確に探査したデータが得られ、こ
のデータ（情報）から切り羽の状況を把握して掘進機を
効率よく運転することができる。前記構成において、カ
ッターから管理コンピュータに入力され、データ処理さ
れた摩耗、回転、荷重の各データは、表示ディスプレイ
やプリンタなどに数値や表、グラフで表示出力する他、
管理コンピュータの信号出力端子からオンラインで他の
コンピュータに送信したり、処理したデータを管理コン
ピュータ内部のメモリに逐次取り込み、これをＣＤ焼き
付け装置などの外部メモリに記録し、オフラインで他の
コンピュータで取り込めるようにしたりしてもよい。

【００１０】前記構成のシステムにおいて、各センサの
検出信号は、切削ヘッド回転の中心に位置する掘進機の
回転軸端部に設置された非接点信号伝達装置を介して掘
進機の固定部に取り込まれ、さらに信号増幅されて管理
コンピュータに入力されるように構成することができ
る。この構成によれば、各センサの信号線は掘進機の回
転軸内を通されて当該回転軸と一体に回転する非接点信
号装置の可動部に接続される。信号は当該可動部を介し
て非接点信号装置の固定部に伝達され、信号増幅されて
管理コンピュータに入力する。このように、非接点信号
伝達装置を用いることで、システム全体を簡易に構築す
ることが可能となる。なお、センサから管理コンピュー
タまでの信号伝送路は、掘進機内外に配されたモータな
どからの電磁波の影響をカットするため遮蔽ケーブルが
使用され、また、掘進機のセンサから非接点信号伝達装
置までを構成する各部品は、前述の通り、３バール以上
の水圧下でも正常に動作する構造のものが用いられる。

【００１１】また、前記構成のシステムにおいて、例え
ば掘進機の切削ヘッドの直径が１０ｍで、切削ヘッドが
１５秒で１回転して切り羽を掘削したとすると、切削ヘ
ッドの外周近傍に取り付けられたカッターディスクの回
転速度は毎秒２ｍ程度となり、センサ検出信号を秒単位
の間隔で収集したのでは、カッターの移動距離並びに回
転速度に対してデータ収集間隔が大きくなりすぎて、高
速で回転する切削ヘッド及びカッターの正確な測定デー
タを得ることはできない。従って、各センサの検出信号
は、０.０１秒程度の間隔（１００Ｈｚ）で収集して処
理するように構成される。より精密なデータを得るた
め、さらに収集間隔を小さくすることは、切削ヘッドの
直径とその回転速度に応じて適宜行われる。

【００１２】前記構成のシステムは、掘進機の切削ヘッ
ドに取り付けられていてカッターの回転とカッターに作
用する荷重をそれぞれ検出する手段と、切削ヘッドの回
転角度を検出する手段と、切削ヘッドの回転角度に対応
したカッターの回転と荷重の変位をそれぞれ表示出力す
る手段を備えた構成することができる。この構成によれ
ば、前記各検出手段で検出されたデータを処理し、これ
を表示ディスプレイなどに切削ヘッドの回転角度に相関
性を持たせて同時に表示することにより、切り羽のどの
位置のカッターがどのような状況にあるのかを明瞭に判
別することが可能となり、また、そのようなカッターの
状況から、当該カッター位置の切り羽がどのような状況
にあるのかも的確に判別することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面を参照
して説明する。図１はハウジング内に本発明のカッター
を収容した状態を示しており、図中、符号１はカッター
本体を構成するディスクカッター、４はカッター支持
部、５はハウジングである。

【００１４】ディスクカッター１は、鋼鉄製の或いはさ
らに鋼鉄製ディスク体の周辺部に超硬合金チップを配し
てなるディスク２を、ディスクカッターの左右の軸部１
ａ、１ａ間に回転自在に支持されたハブ３の外周に一体
に嵌めて形成されている。ディスク２とハブ３は一体に
成形されていてもよい。

【００１５】カッター支持部４は、切削ヘッドに固着さ
れたハウジング５内に、ディスクカッター１の左右軸部
１ａ、１ａを支持する支持架台６、６を設けるととも
に、ディスク２の摩耗状態を検出する摩耗センサ７と、
ディスク２の回転状態を検出する回転センサ８と、切削
切り羽からディスクカッター１に作用する荷重を検出す
る荷重センサ１２とを設けて構成されている。

【００１６】摩耗センサ７は、磁化物質により形成され
たディスク２の外周が摩耗し或いは割れて質量が減少す
ることに伴う磁場の変位を検知し、これを電気信号に変
換して信号出力するセンサであり、ディスク２の周縁に
近接させてハウジング５の下部中央の位置に設置されて
いる。また、回転センサ８は、ハブ３の外周面に取り付
けられた磁石９による磁場をディスクカッター１が回転
する毎に検知し、これを電気信号に変換して信号出力す
るセンサであり、ハブ３の外周面に近接させてハウジン
グ５の下部の位置に設置されている。両センサは、ハウ
ジング５の下部で支持架台６、６間に横架していてネジ
１０で両支持架台に取り付けられたセンサ支持体１１の
上面に固定されており、ネジ１０を緩めてセンサ支持体
１１とともに支持架台６から取り外し、点検や交換など
のメンテナンスを容易に行えるようになっている。

【００１７】荷重センサ１２は、構造物の伸び縮みを検
知し、信号出力する応力歪み計よりなり、ディスクカッ
ター１の左右軸部１ａ、１ａに当接しこれを支持する支
持架台６、６の内部に設置され、両支持架台６内部の伸
縮状態を検知し、それぞれの検出信号からディスクカッ
ター１に作用する荷重の大きさと方向が検出されるよう
に設けてある。つまり、応力歪み計を内蔵した支持架台
６、６自体が荷重センサ１２としての機能を備えてい
る。詳しくは、支持架台６はその上下両面の対応位置に
凸段部がそれぞれ一対設けられ、ディスクカッター１の
軸部１ａの下面に上面の凸段部が接合し、ハウジング５
の内面で下面の凸段部が支持されるように設置されてい
る。そのため、ディスクカッター１に荷重が作用した場
合に、接合面を介してその荷重が上下の凸段部間に集中
的に伝わって支持架台６内部に作用する応力を荷重セン
サ１２で正確に測定できるようになっている。

【００１８】また、支持架台６は、ネジ１３でディスク
カッター１の軸部１ａに取り付けられ、さらにネジ１４
でハウジング５との間に挟持状態で固定されており、こ
れらネジを緩めて容易に取り外しができるようになって
いる。また、前記各ネジやカッター部品の緩みや互いの
食い込みなどによってネジの締め付け力によるプレテン
ションの変化を小さく抑えるため、ネジ１４とハウジン
グ５との間にスリーブ１５を挿入し、スリーブ１５の弾
性によってプレテンションの変化を吸収し、荷重の変化
を正確に測定できるように設けてある。

【００１９】さらに、支持架台６の下部とハウジング５
の内面間には、支持架台６とハウジング５との互いの接
合面部の形状の違いによるずれを吸収するため金属製の
プレートが挿入されており、支持架台６をハウジング５
内に安定的に支持して、再現性のある荷重測定を行える
ようになっている。

【００２０】これら各センサと接続した信号ケーブル
（図示せず）は、切削岩石などの外部衝撃から保護する
ため、センサ支持体１１内を通して切削ヘッド内の保護
部に引き入れられている。また、各センサと信号ケーブ
ルは、少なくとも３バール以上の水圧下においても正常
に動作する仕様に設けてある。

【００２１】図２は、本発明のディスクカッターモニタ
リングシステムの構成を示している。図中、符号２０は
掘進機、２１は掘進機の回転部である切削ヘッド、２２
は掘進機の固定部、２３は切削ヘッド２１の回転の中心
に位置する回転軸、２４は固定部２２と切削ヘッド２１
を隔てる隔壁、３６は管理コンピュータである。なお、
掘進機２０で切り羽を掘削中、切り羽と掘進機２０の隔
壁２４までの間は、切り羽の崩落を防ぐために３バール
程度の圧力で泥水が充填される。

【００２２】図において、ディスクカッター１はカッタ
ー支持部４に回転自在に支持されて切削ヘッド２１に複
数取り付けられ、各支持部４に設置された前記各センサ
の信号ケーブル２５は各々切削ヘッド２１内に引き入れ
られる。各信号ケーブル２５は、必要に応じ、延長ケー
ブル２６と中継器２７とを介して接続され、回転軸２３
内を通されて、掘進機の固定部２２内であって回転軸２
３の端部に設置された非接点信号伝達装置２８に接続さ
れている。

【００２３】非接点信号伝達装置２８は、回転軸２３と
一体に回転する信号増幅器２９及び回転リング３０と、
この回転リング３０と向かい合わせに且つ適宜な間隔を
開けて固定部２２内に固定された固定リング３１とを備
えて構成されている。各信号ケーブル２５や延長ケーブ
ル２６から装置に入力される信号は、信号増幅器２９に
おいて送信データとして整理され且つ増幅された後、回
転リング３０から固定リング３１に伝送され、切削ヘッ
ド２１が回転中であっても、非接触でセンサ検出信号が
掘進機２０の固定部２２に取り込まれるようになってい
る。なお、センサの駆動電流は、固定リング３１から回
転リング３０に伝送されて、切削ヘッド表面の各センサ
へと供給されるように設けてある。また、非接点信号伝
達装置２８は、両リング３０、３１に回転部位の位置を
検知するセンサを内蔵しており（図示せず）、切削ヘッ
ド２１の回転角度と検出信号を前記固定リング３１で受
信したセンサ検出信号とともに信号出力するように設け
てある。

【００２４】そして、非接点信号伝達装置２８の出力信
号は、信号ケーブル３２を介して管理コンピュータ３６
に入力される。なお、非接点信号伝達装置２８から管理
用コンピュータ３６の設置位置まで距離がある場合は、
中継器３３や延長ケーブル３４、信号増幅器３５を介
し、信号を適宜適正な大きさに維持して管理コンピュー
タ３６まで伝送される。

【００２５】管理コンピュータ３６は、信号を解析・演
算処理するデータ処理手段、キーボードやマウスなどの
データ入力手段、処理されたデータを表示するディスプ
レイやプリンタなどの表示出力手段、データを記憶する
記憶手段、信号の入出力手段などの各処理手段を有して
構成される。

【００２６】図２の管理コンピュータ３６は、これら処
理手段をそれぞれユニット化し、前記信号増幅器３５と
ともにコンソールボックス３７内に収納した形態を示
し、この形態では、信号増幅器３５より入力される各信
号を解析処理する解析部３８と、キーボード及びマウス
３９と、表示モニタ４０と、記憶部を備えた演算部４１
により構成されている。

【００２７】管理コンピュータ３６のデータ処理は、演
算部４１に格納された動作プログラムに従って演算部４
１が各処理部の動作制御することにより行われ、キーボ
ード及びマウス３９又はコンソールボックス３７に設け
られたスイッチ４２、４３からの入力される処理指示信
号に基づいて、解析部３８から演算部４１にデータを逐
次取り入れて処理し、処理結果を表示モニタ４０に表示
出力するとともに記憶部にも記憶するようになってい
る。なお、各センサの測定データの取り込みは、０.０
１秒間隔で収集するように設定されている。

【００２８】また、演算部４１は外部入出力インターフ
ェイスを備えており、処理したデータをＣＤ焼付け装置
に送信して処理データを記録したＣＤを作成し、処理デ
ータをオフラインで他のコンピュータ４４に取り込み、
処理できるようになっている。演算部４１にデータ出力
端子を設け、この端子を介して他のコンピュータ４４と
オンライン接続し、前記各センサで検出し処理されたデ
ータを出力するよう構成してもよい。

【００２９】なお、前記各センサから非接点信号伝達装
置２８までの信号伝送路を構成する各部品には、少なく
とも３バールの水圧下で正常に動作するよう耐圧シール
が施してある。また、各センサから管理コンピュータ３
６までを接続する各信号ケーブルは、外部電磁場の影響
を除去するため遮蔽ケーブルが好適に用いられる。

【００３０】図３は、前記各センサの検出信号を管理コ
ンピュータ３６で処理し、処理データを表示モニタ４０
に表示出力したときの、表示画面レイアウトの一例を示
している。この画面は、回転状態を表示したいディスク
カッター１を、コンソールボックス３７に設けられたス
イッチ４２又は４３を操作・選択して表示され、同画面
内には、該当のディスクカッター１の番号、位置、摩耗
量や回転数、切り羽から作用する荷重などの情報が表示
される。

【００３１】同図において、符号５０は選択したディス
クカッター１の番号表示部であり、５１は該当のディス
クカッター１の切り羽に対する位置の表示部である。こ
の表示部５１は、円形の表示盤全体が切り羽を表し、切
削ヘッド２１の回転に伴って切り羽に対して逐次変位す
るディスクカッター１の位置が表示盤内の矢印５２の先
端で特定して表示されるようになっている。また、切削
ヘッド２１が停止している状態では、矢印５２が３６秒
間で表示盤内を一回転するように設定してある。

【００３２】５３は該当するカッターディスク１の摩耗
センサ７の検出信号を処理して得られるディスクの摩耗
状況の表示部であり、この表示部にはディスク全周の摩
耗量の平均値をｍｍ単位の数字で表示する表示部５３ａ
と、摩耗の程度を緑、黄、赤の３色で色分けして表示す
る表示部５３ｂが配置されている。色分け表示部５３ｂ
は、前記摩耗量の平均値と予め設定された摩耗量との差
から、摩耗が少ないときは安全圏として緑色を、摩耗が
進んできたときは要注意圏として黄色を、摩耗がディス
ク２の使用限界に達したときは危険として赤色をそれぞ
れ表示し、画面を見るオペレータがディスク２の摩耗の
程度を直感的に知得し判断できるようになっている。

【００３３】５４は該当するカッターディスク１の摩耗
センサ７の検出信号と回転センサ８の検出信号を処理し
て得られるディスクの摩耗状況と回転状況とを、切削ヘ
ッド２１の回転角度に対応させて連続表示する表示部で
ある。この表示部は、横軸に切り羽に向かって切削ヘッ
ド２１が一回転するときの回転角度（０〜３６０度）を
とり、縦軸にディスクの摩耗量の大きさをとったグラフ
により構成されており、各回転角度に対応したディスク
外周の摩耗値が出力線５４ａによって連続的に表示する
とともに、この出力線５４ａと並べて、ディスク２が一
回転する毎に出力されるパルス信号を出力線５４ｂによ
って連続的に表示し、このように上下に並べて表示され
た二つの出力線によって、画面を見るオペレータがディ
スク２のどの部分が欠けているか、或いは偏摩耗が発生
しているかを判断し、同時に切り羽に対してディスクカ
ッター１が滑って不規則な回転が起こっているか否かを
判断することができるようになっている。

【００３４】また、切削中、計算式によって求められる
ディスクカッター１の回転設定値は表示部５５に表示出
力され、測定されたディスクカッター１の回転実測値は
表示部５６に表示出力される。同様に、測定された切削
ヘッド２１の回転実測値は表示部５７に表示出力され
る。

【００３５】５８は、該当するカッターディスク１の左
右軸支持部に設けられた荷重センサ１２の検出信号を処
理して得られる、ディスクに作用する荷重の状況を、切
削ヘッド２１の回転角度に対応させて連続表示する表示
部である。この表示部は、横軸に切削ヘッド２１が一回
転するときの回転角度をとり、縦軸にディスクに作用す
る荷重の大きさをとったグラフにより構成されており、
前記両支持架台６、６内の荷重センサ１２、１２によっ
て測定された荷重の変位が連続した出力線５８ａ、５８
ａでそれぞれ別々に表示され、同時に切削ヘッド２１が
一回転する毎に出力されるパルス信号も出力線５８ｂ
で、荷重出力線に並べて表示出力されるようになってい
る。表示部５９、６０は、荷重センサ１２、１２の表示
零点を校正するための補正バーである。

【００３６】このように、ディスクカッター１の摩耗、
回転及び荷重に関する情報が同時に表示出力されるの
で、切削中のディスクカッター１の使用状況を適正に監
視することができるとともに、切り羽に対するディスク
カッター１の位置と切削ヘッド２１の切り羽に対する回
転角度も表示出力されるので、例えば切り羽に空洞や高
強度の岩石があった場合に、前記回転や荷重に関する情
報からその位置を把握して坑道の掘削を効率的に進める
ことが可能となる。

【００３７】なお、図示した支持架台とモニタシステ
ム、画面の表示レイアウトは一例であり、本発明は他の
様々な形態で構成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のディスクローラーカッタ
ーをハウジングに収容した状態を、一部を破断して示し
た図である。

【図２】本発明の一実施形態のモニタリングシステムの
構成を示した図である。

【図３】処理データを表示モニタに表示出力したときの
表示画面レイアウトの一例である。

【符号の説明】

１ ディスクカッター ４ カッター支持部 ５ ハウジング ６ 支持架台 ７ 摩耗センサ ８ 回転センサ １２ 荷重センサ ２０ 掘進機 ２１ 切削ヘッド ２８ 非接触信号伝達装置 ３６ 管理コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 一美 東京都中央区東日本橋３丁目４番18号 大 石インターナショナルシスコム株式会社内 Ｆターム(参考） 2D029 FA02 FC03 2D054 BA08 BB06 GA06 GA08 GA17 GA20 GA25 GA64 GA65 GA72 GA81 GA85 GA88 GA92

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘進機の切削ヘッドに取り付けられるデ
   ィスクローラーカッターであって、鋼鉄製ディスク或い
   は超硬合金チップを含んだディスクの摩耗状態を検出す
   るセンサと、前記ディスクの回転状態を検出するセンサ
   と、切削切り羽からローラーカッターの回転軸に対して
   垂直又は傾斜した方向へ作用する荷重を検出するセンサ
   とを備えたディスクローラーカッター。
2. 【請求項２】 切削ヘッドに固着されたハウジング内に
   応力歪み計を内蔵した荷重センサとしての支持架台を設
   け、この支持架台でディスクローラーカッターの左右軸
   部をそれぞれ支持するとともに、この支持架台又はハウ
   ジングの下部に、上面に摩耗センサと回転センサが設置
   されたセンサ支持体を着脱自在に設けた構成を有する請
   求項１に記載のディスクローラーカッター。
3. 【請求項３】 各センサは少なくとも３バールの耐水圧
   性を備えた請求項１又は２に記載のディスクローラーカ
   ッター。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載のディスク
   ローラーカッターと、ディスクローラーカッターの各セ
   ンサの出力信号を処理する管理コンピュータとを備え、
   ディスクの摩耗量、回転数、ディスクに作用する荷重の
   状態が、切り羽の掘削と同時に表示出力されるように構
   成されたディスクローラーカッターモニタリングシステ
   ム
5. 【請求項５】 各センサの検出信号は、切削ヘッド回転
   の中心に位置する掘進機の回転軸端部に設置された非接
   点信号伝達装置を介して掘進機の固定部に取り込まれ、
   さらに信号増幅されて管理コンピュータに入力されるよ
   うに構成された請求項４に記載のディスクローラーカッ
   ターモニタリングシステム。
6. 【請求項６】 各センサの検出信号を０.０１秒程度の
   間隔で収集して処理するように構成された請求項４又は
   ５に記載のディスクローラーカッターモニタリングシス
   テム。
7. 【請求項７】 掘進機の切削ヘッドに取り付けられてい
   てディスクローラーカッターの摩耗及び回転とディスク
   ローラーカッターに作用する荷重をそれぞれ検出する手
   段と、切削ヘッドの回転角度を検出する手段と、切削ヘ
   ッドの回転角度に対応したディスクローラーカッターの
   摩耗及び回転と荷重の変位をそれぞれ表示出力する手段
   を備えた請求項４〜６の何れかに記載のディスクローラ
   ーカッターモニタリングシステム。