RU2016140704A - Высокоточная сенсорная техника для установления механической нагрузки выемочного инструмента буровой тоннелепроходческой машины - Google Patents

Высокоточная сенсорная техника для установления механической нагрузки выемочного инструмента буровой тоннелепроходческой машины Download PDF

Info

Publication number
RU2016140704A
RU2016140704A RU2016140704A RU2016140704A RU2016140704A RU 2016140704 A RU2016140704 A RU 2016140704A RU 2016140704 A RU2016140704 A RU 2016140704A RU 2016140704 A RU2016140704 A RU 2016140704A RU 2016140704 A RU2016140704 A RU 2016140704A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction tool
sleeve
load
cutting roller
paragraphs
Prior art date
Application number
RU2016140704A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016140704A3 (ru
RU2688997C2 (ru
Inventor
Штефан БАРВАРТ
Роберт ГАЛЛЕР
Original Assignee
Монтануниверзитет Леобен
Херренкнехт Акциенгезельшафт
Б+Г Бетонтехнологи + Материальбевиртшафтунг Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Монтануниверзитет Леобен, Херренкнехт Акциенгезельшафт, Б+Г Бетонтехнологи + Материальбевиртшафтунг Аг filed Critical Монтануниверзитет Леобен
Publication of RU2016140704A publication Critical patent/RU2016140704A/ru
Publication of RU2016140704A3 publication Critical patent/RU2016140704A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2688997C2 publication Critical patent/RU2688997C2/ru

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/003—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/104—Cutting tool fixtures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/11—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/11—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E21D9/112—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Claims (34)

1. Выемочный инструмент (100) для буровой головки (150) буровой тоннелепроходческой машины (180) для выемки горной породы (102), причем выемочный инструмент (100) имеет
выполненное с возможностью монтажа на буровой головке (150) устройство (104) закрепления режущего ролика для размещения и установки вращающегося режущего ролика (106),
режущий ролик (106), который для выемки горной породы (102) является размещаемым или установлен с возможностью вращения, прежде всего с возможностью замены, в устройстве (104) закрепления режущего ролика,
сенсорное устройство (112) для обнаружения механической нагрузки выемочного инструмента (100), прежде всего режущего ролика (106), причем сенсорное устройство (112) выполнено в виде, по меньшей мере, частично установленной в устройстве (104) закрепления режущего ролика и/или на режущем ролике (106) гильзы (177) по меньшей мере с одним установленным на нем чувствительным к нагрузке элементом (108).
2. Выемочный инструмент (100) по п. 1, причем устройство (104) закрепления режущего ролика имеет зажим (194) режущего ролика и по меньшей мере один крепежный элемент (110) для закрепления режущего ролика (106) на зажиме (194) режущего ролика и/или для закрепления зажима (194) режущего ролика на буровой головке (150), причем по меньшей мере один чувствительный к нагрузке элемент (108) сенсорного устройства (112) предусмотрен обособлено по меньшей мере от одного крепежного элемента (110).
3. Выемочный инструмент (100) по п. 1 или п. 2, причем, по меньшей мере, часть гильзы (177) выполнена в виде полого цилиндра, прежде всего в виде полого круглого цилиндра.
4. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-3, причем по меньшей мере один по меньшей мере из одного чувствительного к нагрузке элемента (108) установлен на внутренней поверхности стенки (175) гильзы, прежде всего несколько чувствительных к нагрузке элементов (108) установлены на внутренней поверхности стенки (175) гильзы обособлено друг от друга.
5. Выемочный инструмент (100) по п. 4, причем несколько чувствительных к нагрузке элементов (108) установлены на внутренней поверхности стенки (175) гильзы радиально с угловым смещением относительно друг друга.
6. Выемочный инструмент (100) по п. 4 или 5, причем стенка (175) гильзы выполнена настолько тонкой, что стенка (175) гильзы под влиянием механической нагрузки при бурении является упруго деформируемой под воздействием на чувствительный к нагрузке элемент (108).
7. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-6, причем по меньшей мере один по меньшей мере из одного чувствительного к нагрузке элемента (108) установлен на, прежде всего плоской, пластинке (173) гильзы (177), которая расположена в выполненном в виде полого цилиндра участке гильзы (177) и установлена на выполненном в виде полого цилиндра участке.
8. Выемочный инструмент (100) по п. 7, причем несколько чувствительных к нагрузке элементов (108) установлены на пластинке (173) радиально с угловым смещением относительно друг друга.
9. Выемочный инструмент (100) по п. 7 или 8, причем пластинка (173) выполнена в виде мембраны.
10. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-3, причем два чувствительных к нагрузке элемента (108) установлены на внутренней поверхности стенки (175) гильзы радиально с угловым смещением относительно друг друга, а два других чувствительных к нагрузке элемента (108) предусмотрены обособлено от внутренней поверхности.
11. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-3, причем четыре чувствительных к нагрузке элемента (108) установлены на, прежде всего плоской, пластинке (173) гильзы (177) с радиальным распределением вокруг оси гильзы, причем пластинка (173) расположена в выполненном в виде полого цилиндра участке гильзы (177) и установлена на выполненном в виде полого цилиндра участке.
12. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-3, причем четыре чувствительных к нагрузке элемента (108) установлены на внутренней поверхности стенки (175) гильзы радиально с угловым смещением относительно друг друга.
13. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-12, имеющий по меньшей мере одну другую, по меньшей мере, частично установленную в устройстве (104) закрепления режущего ролика и/или на режущем ролике (106) гильзу (177) по меньшей мере с одним установленным на ней чувствительным к нагрузке элементом (108), причем гильза (177) и другая гильза (177) расположены под углом, прежде всего ортогонально, друг другу.
14. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-13, причем гильза (177) расположена в блоке крепления режущего ролика устройства (104) закрепления режущего ролика.
15. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-13, причем гильза (177) расположена на опоре (500) режущего ролика, прежде всего С-образной детали, устройства (104) закрепления режущего ролика.
16. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-13, причем гильза (177) расположена как часть оси (502) режущего ролика.
17. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-16, имеющий по меньшей мере одну сенсорную линию (171) для проведения сенсорных сигналов, причем по меньшей мере одна сенсорная линия (171), исходя по меньшей мере из одного чувствительного к нагрузке элемента (108), по меньшей мере, участками простирается через полость гильзы (177).
18. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-17, причем по меньшей мере один чувствительный к нагрузке элемент (108) выполнен в виде тензорезистора или пьезоэлемента, прежде всего в полномостовой конфигурации.
19. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-18, причем режущий ролик (106) имеет ось (120), режущее кольцо (124) с периметрической режущей кромкой и опору (126).
20. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-19, выполненный в виде выемочного инструмента (2600) с клиновым зажимом или в виде выемочного инструмента (200) со съемной осью.
21. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-20, причем режущий ролик выполнен в виде диска (106) или в виде штыревого долота.
22. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-21, причем между гильзой (177) и по меньшей мере одним установленным на ней чувствительным к нагрузке элементом (108) внутри гильзы остается полое пространство.
23. Выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-22, причем гильза (177) выполнена монолитно, прежде всего из одного материала, с устройством (104) закрепления режущего ролика.
24. Система для установления механической нагрузки выемочного инструмента (100), прежде всего режущего ролика (106) выемочного инструмента (100), буровой головки (150) буровой тоннелепроходческой машины (180) для выемки горной породы (102), причем система имеет:
выемочный инструмент (100) по одному из пп. 1-23,
анализирующее устройство (128), которое выполнено для того, чтобы на основе сенсорных сигналов по меньшей мере одного чувствительного к нагрузке элемента (108) устанавливать информацию, которая является показательной для механической нагрузки, которая воздействует на выемочный инструмент (100), прежде всего на режущий ролик (106) выемочного инструмента (100).
25. Система по п. 24, причем сенсорное устройство (112) имеет четыре, прежде всего ровно четыре, чувствительных к нагрузке элемента (108), причем анализирующее устройство (128) выполнено для того, чтобы на основе сенсорных сигналов четырех чувствительных к нагрузке элементов (108) устанавливать информацию, которая является показательной для силы (FN) прижима, боковой силы (FS) и/или силы (FR) качения, которая (которые) воздействует (действуют) на режущий ролик.
26. Буровая головка (150) для буровой тоннелепроходческой машины (180) для выемки горной породы (102), причем буровая головка (150) имеет:
выполненный с возможностью вращательного и поступательного перемещения относительно горной породы (102) бур (152) с несколькими держателями (154) выемочного инструмента для удержания выемочных инструментов (100),
несколько выемочных инструментов (100) по одному из пп. 1-23, которые выполнены с возможностью закрепления или закреплены, прежде всего с возможностью замены, в нескольких держателях (154) выемочного инструмента.
27. Буровая тоннелепроходческая машина (180) для выемки горной породы (102), имеющая буровую головку (150) по п. 26.
RU2016140704A 2014-04-08 2015-04-02 Высокоточная сенсорная техника для установления механической нагрузки выемочного инструмента буровой тоннелепроходческой машины RU2688997C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014105014.2 2014-04-08
DE102014105014.2A DE102014105014A1 (de) 2014-04-08 2014-04-08 Hochpräzise Sensorik zum Ermitteln einer mechanischen Belastung eines Abbauwerkzeugs einer Tunnelbohrmaschine
PCT/EP2015/057361 WO2015155124A1 (de) 2014-04-08 2015-04-02 Hochpräzise sensorik zum ermitteln einer mechanischen belastung eines abbauwerkzeugs einer tunnelbohrmaschine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016140704A true RU2016140704A (ru) 2018-05-08
RU2016140704A3 RU2016140704A3 (ru) 2018-10-11
RU2688997C2 RU2688997C2 (ru) 2019-05-23

Family

ID=52781114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016140704A RU2688997C2 (ru) 2014-04-08 2015-04-02 Высокоточная сенсорная техника для установления механической нагрузки выемочного инструмента буровой тоннелепроходческой машины

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10151201B2 (ru)
EP (1) EP3129593B1 (ru)
JP (1) JP6484699B2 (ru)
CN (1) CN106414898B (ru)
AU (1) AU2015243595B2 (ru)
BR (1) BR112016023263B8 (ru)
CA (1) CA2944967C (ru)
CL (1) CL2016002533A1 (ru)
DE (1) DE102014105014A1 (ru)
ES (1) ES2742126T3 (ru)
NZ (1) NZ725536A (ru)
RU (1) RU2688997C2 (ru)
WO (1) WO2015155124A1 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10480318B2 (en) 2017-05-18 2019-11-19 The Robbins Company Cutter housing with inline mounting
CN109057814A (zh) * 2018-10-08 2018-12-21 中铁隧道局集团有限公司 一种盘形滚刀测力结构
CN109209427B (zh) * 2018-11-08 2020-02-18 大连理工大学 一种基于机器操作的tbm滚刀刀座结构
CN109580052B (zh) * 2018-12-24 2020-03-31 天津大学 一种测量掘进机滚刀受力的传感器
DE102019108002B4 (de) 2019-03-28 2022-09-01 Herrenknecht Aktiengesellschaft Schneidrollenlagerteil, Schneidrollenhalterung mit Schneidrollenlagerteil, Schneidrad mit Schneidrollenhalterung und Tunnelvortriebsmaschine mit Schneidrad
JP7144914B2 (ja) * 2019-04-16 2022-09-30 大成建設株式会社 回転体情報取得システム
CN110295915B (zh) * 2019-07-02 2020-08-04 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种实现三向力检测的联合破岩tbm复杂地层掘进方法
DE102019123630B3 (de) * 2019-09-04 2020-08-13 Herrenknecht Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Halten einer Schneidrolle, Schneidrad mit einer Vorrichtung zum Halten einer Schneidrolle und Tunnelbohrmaschine mit einem eine Vorrichtung zum Halten einer Schneidrolle aufweisenden Schneidrad
CN111577313A (zh) * 2020-05-13 2020-08-25 中铁隧道局集团有限公司 一种用于滚刀载荷和转速实时监测的数据采集终端及其采集方法
CN112097983B (zh) * 2020-09-17 2022-03-01 中铝国际工程股份有限公司 一种隧道工程裂隙岩体的应力及颗粒密度监测装置和方法
CN114018465B (zh) * 2021-09-26 2023-11-17 深圳市市政工程总公司 用于盾尾压力平衡的监测装置
JP7440472B2 (ja) * 2021-09-28 2024-02-28 Ｊｉｍテクノロジー株式会社 ローラーカッターおよびトンネル掘削機
CN114575872B (zh) * 2022-02-28 2023-04-07 山东大学 一种硬岩tbm模拟掘进装置
DE202023100284U1 (de) 2023-01-20 2023-02-10 Herrenknecht Aktiengesellschaft Abbauwerkzeugmodul für eine Tunnelbohrmaschine und mit Abbauwerkzeugmodulen ausgestattete Tunnelbohrmaschine
CN116030699B (zh) * 2023-03-24 2023-06-20 东北大学 一种基于微型液压马达的开挖机械臂

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1518359A (en) * 1977-02-02 1978-07-19 Strainstall Ltd Force measurement
JPS5837296A (ja) * 1981-08-27 1983-03-04 株式会社熊谷組 シ−ルド掘進機
DE3444846C1 (de) * 1984-12-08 1986-06-05 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren und Vorrichtung zur UEberwachung von Rollenbohrwerkzeugen
DE3818175C1 (ru) * 1988-05-28 1989-11-23 Mannesmann Kienzle Gmbh, 7730 Villingen-Schwenningen, De
SE464772B (sv) * 1989-11-22 1991-06-10 Atlas Copco Constr & Mining Tunnelborrningsmaskin
US5205612A (en) * 1990-05-17 1993-04-27 Z C Mines Pty. Ltd. Transport apparatus and method of forming same
RU2043503C1 (ru) * 1992-04-29 1995-09-10 Ясиноватский машиностроительный завод Тоннелепроходческий комплекс
JP3100289B2 (ja) * 1994-07-13 2000-10-16 三菱重工業株式会社 トンネル掘削機のカッタ負荷計測装置
EP0728915B1 (en) * 1995-02-16 2006-01-04 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for monitoring and recording of operating conditions of a downhole drill bit during drilling operations
JP3766128B2 (ja) * 1995-11-17 2006-04-12 株式会社東海理化電機製作所 体内挿入式医療器具用のセンサ及びその製造方法
US6257671B1 (en) * 1999-09-29 2001-07-10 Tamrock Voest-Alpine Bergtechnik Gesellschaft M.B.H. Device for protecting selective cutting machines against overload
DE10030099C2 (de) 2000-06-19 2002-06-20 Bundesrep Deutschland Sensor zur Dehnungs- und Spannungaufnahme in festen Materialien
JP3919172B2 (ja) * 2002-04-17 2007-05-23 株式会社スターロイ 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
DK1503032T3 (da) * 2003-07-28 2006-05-15 Herrenknecht Ag Indretning til detektering af omdrejningstilstanden af skæreruller i en skjoldtunnelboremaskine
FR2874959B1 (fr) * 2004-09-07 2007-04-13 Bouygues Travaux Publics Sa Procede et dispositifs pour informer en permanence le conducteur d'un tunnelier de la nature du terrain en fond de taille
AU2009260436B2 (en) * 2008-05-30 2013-01-24 The Robbins Company Apparatus and method for monitoring tunnel boring efficiency
CN103119245A (zh) * 2010-08-03 2013-05-22 乔伊·姆·特拉华公司 地下钻进机
JP2013217763A (ja) * 2012-04-09 2013-10-24 Honda Motor Co Ltd 薄膜ひずみセンサ用材料およびこれを用いた薄膜ひずみセンサ
DE202012103593U1 (de) 2012-09-19 2012-11-15 Montanuniversität Leoben Bedienerfreundliche Sensorik zum Ermitteln einer mechanischen Belastung eines Abbauwerkzeugs einer Tunnelbohrmaschine
CN103226151B (zh) * 2013-01-25 2016-06-22 中南大学 一种掘进机刀盘盘形滚刀群体运行状态监测系统和方法
CN103234903B (zh) * 2013-04-01 2015-08-19 天津大学 Tbm滚刀磨损检测装置
CN103698075B (zh) * 2013-12-30 2016-02-24 天津大学 在线检测全断面硬地质掘进机滚刀受力的装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017511436A (ja) 2017-04-20
CN106414898A (zh) 2017-02-15
AU2015243595B2 (en) 2019-06-20
ES2742126T3 (es) 2020-02-13
BR112016023263B1 (pt) 2022-03-29
CN106414898B (zh) 2019-11-19
WO2015155124A9 (de) 2015-12-17
RU2016140704A3 (ru) 2018-10-11
EP3129593B1 (de) 2019-06-05
BR112016023263A2 (ru) 2017-08-15
AU2015243595A1 (en) 2016-11-10
RU2688997C2 (ru) 2019-05-23
JP6484699B2 (ja) 2019-03-13
US20170122103A1 (en) 2017-05-04
NZ725536A (en) 2019-12-20
CA2944967A1 (en) 2015-10-15
CL2016002533A1 (es) 2017-01-20
WO2015155124A1 (de) 2015-10-15
CA2944967C (en) 2021-12-28
BR112016023263B8 (pt) 2022-11-22
EP3129593A1 (de) 2017-02-15
DE102014105014A1 (de) 2015-10-08
US10151201B2 (en) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016140704A (ru) Высокоточная сенсорная техника для установления механической нагрузки выемочного инструмента буровой тоннелепроходческой машины
JP2017511436A5 (ru)
JP6326565B6 (ja) 掘削孔の探査方法、掘削装置およびボアホール探査アセンブリ
KR101768901B1 (ko) 지표 침하 측정장치
JP2015531440A5 (ru)
KR101808966B1 (ko) 슬라임 시료 채취 기능을 포함한 공압실린더를 이용한 말뚝 굴착공 슬라임 두께 측정 장비
AR110006A1 (es) Una herramienta de levantamientos rotatorios y método para realizar un levantamiento
CN106908033A (zh) 一种采空区顶板多点位移同步测量装置及其测量方法
JP5635020B2 (ja) 教師データの作成方法
US20140123725A1 (en) Method and apparatus for measuring helical pile installation torque
JP6052548B2 (ja) 受信センサー装着具
US8839852B2 (en) Excavator
CN106370335B (zh) 一种测量岩质围岩-衬砌接触压力的压力盒固定装置
CN212320961U (zh) 一种适用于冲击地压矿井的多点位测量应力计
CN105588539B (zh) 一种在线监测煤体横向变形装置及其监测方法
CL2014000716A1 (es) Dispositivo para materiales mecanizados por molienda y/o perforacion para eliminar rocas, hormigon, minerales o carbon, que tiene un tambor de herramientas montado sobre un soporte de tambor que gira alrededor de un eje y en donde una pluralidad de mangos de herramientas conducibles de rotacion son montados, donde a dicho dispositivo se le asigna un sensor de medicion de la vibracion de traslacion del dispositivo y/o un sensor de medicion de vibracion de rotacion del tambor de herramientas; metodo.
CN108362195B (zh) 一种监测煤矿巷道变形的新型多点位移计
CN204339361U (zh) 凿岩台车钻臂座用工装夹具
EP2740895A3 (de) Tübbing-Abstandssensor für Tunnelbohrmaschine
CN104674792A (zh) 一种泵送式混凝土压灌桩提钻显示装置
RU2626865C2 (ru) Устройство для измерения параметров бурения
CN107939281A (zh) 一种地质勘探用岩层钻孔定位装置
CN104947722B (zh) 基桩高应变应力传感器安装方法
CN206409227U (zh) 一种用于矿井巷道围岩收敛变形的测量装置
CN115541091A (zh) 一种矿压预测分析装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210403