[发明专利]一种常压刀盘滚刀转速和温度测量装置及磨损量测量方法

权利要求书

1.一种常压刀盘滚刀的磨损量测量方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：在滚刀刀圈上均匀安置4颗感应磁铁，在滚刀的正下方设置转速传感器，转速传感器通过旋转温度检测装置(3)固定在滚刀的刀座上；所述旋转温度检测装置(3)包括转速传感器(27)、温度传感器(32)、传感器载体(28)和连接法兰(30)，两个转速传感器(27)分别设置在传感器载体(28)两侧的正上方，温度传感器(32)固定在传感器载体(28)的下部；所述连接法兰(30)通过防护液压管(7)与端盖(8)相连接；与转速传感器(27)、温度传感器(32)连接的信号线通过传感器载体(28)、连接法兰(30)、防护液压管(7)、端盖(8)上的预留孔与端盖(8)上低压侧的高低压转接模块(5)相连接；所述高低压转接模块(5)包括承压电连接器(31)，承压电连接器(31)前端设有凸出的传感器电缆插头(9)，承压电连接器(31)中部设有玻璃烧结连接芯(11)，玻璃烧结连接芯(11)通过端面密封圈(16)与转接板(12)相连接，转接板(12)前端通过转接板密封圈(15)与安装底板端盖(10)相连接，转接板(12)后端与出线块(13)相卡接；玻璃烧结连接芯(11)通过轴向密封圈(14)与安装底板端盖(10)相连接，出线块(13)通过出线块密封圈(17)与承压电连接器(31)相连接；

步骤二：转速传感器通过与感应磁铁相作用测量滚刀的实际转速，4颗感应磁铁将滚刀刀圈均匀分隔为四个象限，根据滚刀当前实际转速，计算滚刀旋转1/4周所用时间；

步骤三：计算滚刀旋转1/4周时间内滚刀的刀圈磨损值，滚刀旋转一周共测量16个刀圈磨损值；

步骤四：根据刀圈磨损值利用三阶贝塞尔曲线拟合出滚刀轮廓磨损曲线，获得滚刀轮廓磨损量；

所述拟合出滚刀轮廓磨损曲线的方法为：当感应磁铁经过转速传感器时，转速传感器会产生一个脉冲信号，滚刀旋转一周共产生4个脉冲信号；双侧滚刀旋转一周，共得到16个刀圈磨损值；根据滚刀一周16个位置的刀圈磨损值，运用三阶贝塞尔曲线，拟合出一条光滑的刀圈轮廓曲线为：

B(t)＝(1-t)³P₀+3t(1-t)²P₁+3t²(1-t)P₂+t³P₃，t∈[0,1]；

其中，P₀和P₃是16个刀圈轮廓磨损测量点中相邻的两个，P₁和P₂是拟合过程中的两个控制点，最终获得滚刀轮廓磨损曲线B(t)。

2.根据权利要求1所述的常压刀盘滚刀的磨损量测量方法，其特征在于，所述计算滚刀旋转1/4周时间内滚刀的刀圈磨损值的方法为：滚刀转动是由刀盘转动时滚刀顶在掘进掌子面上受力而跟随转动，根据接触点线速度相等得到：ω₁×r₁＝ω₂×r₂，其中，ω₁为刀盘转速，ω₂为滚刀转速，r₁为滚刀刀刃至刀盘中心的距离，r₂为滚刀半径；滚刀的理论转速为：滚刀正下方设置的转速传感器与4颗感应磁铁相配合，对滚刀刀圈上预先均匀安置的4颗感应磁铁进行检测，检测信号以脉冲的形式呈现，最终根据测量得到的脉冲数量n和所用时间T计算出滚刀的实际转速：根据实测到的滚刀转速，结合刀盘转速ω₁及滚刀距离刀盘中心的距离r₁，可粗略计算出滚刀的实际半径：计算滚刀的刀圈磨损量Δ＝r₂-r₂'。

3.根据权利要求1或2所述的常压刀盘滚刀的磨损量测量方法，其特征在于，所述感应磁铁(1)均匀设置在双侧滚刀侧面的刀毂上，转速传感器(27)的数量设有两个，转速传感器(27)分别设置在感应磁铁(1)的正下方。

4.根据权利要求3所述的常压刀盘滚刀的磨损量测量方法，其特征在于，所述传感器载体(28)和连接法兰(30)固定连接，高低压转接模块(5)与数据发送装置相连接，数据发送装置与数据接收装置无线连接，数据接收装置与监控显示装置相连接。