[发明专利]一种测量掘进机滚刀受力的传感器

说明书

本发明公开了一种测量掘进机滚刀受力的传感器。滚刀刀轴两端的端头与刀座接触安装，滚刀刀轴的端头具有两个相互垂直的安装面，传感器包括传感器本体和导线，传感器本体镶嵌在刀座上，且镶嵌在刀座与滚刀刀轴安装面相接触的位置，滚刀刀轴的安装面与传感器本体表面全面积接触，将传感器本体与滚刀刀轴安装面相接触的面记为接触面，接触面上开设有垂直于接触面的凹槽，凹槽中插有相匹配的弹性插件，弹性插件上粘贴有多个应变片，各应变片通过导线连接成全桥结构，传感器本体和弹性插件为材质相同的弹性体。本发明提供的测量掘进机滚刀受力的传感器能够准确的测量出掘进机滚刀的受力。

技术领域

本发明涉及测量领域，特别是涉及一种测量掘进机滚刀受力的传感器。

背景技术

全断面硬地质掘进机包括硬岩掘进机和复合盾构掘进机等，前者主要用于岩石地质结构的隧道、涵洞等地下交通工程建设；后者主要用于掘进既有土质又有岩石的地质。硬岩掘进机的刀盘上装有滚刀；复合盾构掘进机的刀盘上既有刮刀又有滚刀。掘进机在推进力的作用下，滚刀紧压岩面，随着刀盘的旋转，滚刀将岩石碾碎，也称为破岩，从而使隧道全断面一次成型。在破岩过程中，滚刀的受力很大，这是破岩所必须的。由此所产生的结果是滚刀易损坏，表现为滚刀结构损坏而失去破岩功能。因此，能在线测量滚刀在工作时的受力，进而调整工作方式有助于减少损坏。而且，能够及时发现损坏，及时换刀，以提高效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量掘进机滚刀受力的传感器，能够准确的测量出掘进机滚刀的受力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种测量掘进机滚刀受力的传感器，滚刀刀轴两端的端头与刀座接触安装，所述滚刀刀轴的端头具有两个相互垂直的安装面，所述传感器包括传感器本体和导线，所述传感器本体镶嵌在所述刀座上，且镶嵌在刀座与所述滚刀刀轴安装面相接触的位置，滚刀刀轴的安装面与所述传感器本体表面全面积接触，将传感器本体与滚刀刀轴安装面相接触的面记为接触面，所述接触面上开设有垂直于所述接触面的凹槽，所述凹槽中插有相匹配的弹性插件，所述弹性插件上粘贴有多个应变片，各所述应变片通过所述导线连接成全桥结构，所述传感器本体和弹性插件为材质相同的弹性体。

可选的，所述传感器本体为矩形块。

可选的，所述传感器的侧表面粘贴有应变片，所述侧表面为与所述接触面相邻的表面。

可选的，所述矩形块的厚度为1.5-4cm。

可选的，所述凹槽的数量为一个。

可选的，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽平行设置，或垂直设置成十字形、米字形或井字形。

可选的，所述凹槽为T型槽，所述弹性插件为T型弹性插件。

可选的，所述T型槽横槽的深度小于所述T型弹性插件翼缘的高度，所述T型槽横槽的宽度大于所述T型弹性插件翼缘的宽度，所述T型槽竖槽的深度大于所述T型弹性插件腹板的高度，所述T型槽竖槽的宽度大于所述T型弹性插件腹板的宽度。

可选的，所述T型槽横槽的深度比所述T型弹性插件翼缘的高度小1％-2％，所述T型槽横槽的宽度比所述T型弹性插件翼缘的宽度大1％-2％，所述T型槽竖槽的深度比所述T型弹性插件腹板的高度大2-3mm，所述T型槽竖槽的宽度比所述T型弹性插件腹板的宽度大1-2mm。

可选的，所述导线从所述T型槽与T型弹性插件的间隙中穿过。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的测量掘进机滚刀受力的传感器设置在刀座与滚刀刀轴接触位置，滚刀刀轴的安装面与传感器本体全面积接触，而且，应变片粘贴于传感器本体内部。应变片设置于传感器本体的内部使得应变片的测量信息与滚刀刀轴的真实受力更加贴近，另一方面，滚刀刀轴的安装面与传感器全面积接触保证了测量的有效性，避免了传感器测量不到滚刀受力或是测量值偏差很大的情况的出现。