[实用新型]振动测量装置、隧道掘进机及刀盘振动测量系统

说明书

本实用新型涉及一种振动测量装置、隧道掘进机及刀盘振动测量系统，振动测量装置固定于旋转体，其包括：底板；外壳，具有容纳部及与容纳部连通的开口，底板可拆卸地盖合于开口以形成密闭空间，以及数据采集模块，固定于密闭空间内，数据采集模块包括集成的采集板和存储器卡，采集板设置有加速度传感器，用于实时地采集旋转体运动过程中的加速度数据，存储器卡通过卡座与采集板电连接，用于存储加速度数据。本实用新型提供的刀盘振动测量系统，通过将振动测量装置固定于刀盘上，可以直接测量隧道掘进机掘进过程中刀盘的加速度数据，从而为后续的刀盘故障研究提供数据基础。

技术领域

本实用新型涉及刀具检测技术领域，特别是涉及一种振动测量装置、隧道掘进机及刀盘振动测量系统。

背景技术

隧道掘进机因施工质量高、安全高效、围岩扰动小等优点在国内外得到了广泛应用。根据掘进地层的硬度，可以将隧道掘进机分为用于软土地层的盾构机和用于岩石地层的硬岩掘进机(Tunnel Boring Machine， TBM)。隧道掘进机的核心部件为布置于刀盘上的滚刀，滚刀破岩主要依靠滚刀与岩体间的相互作用。当滚刀推力达到岩石破碎临界值后，滚刀下方岩石破碎形成岩粉与岩片，使滚刀的应力快速释放。滚刀破岩是一个动态过程，加载的同时滚动，从而在滚刀转动过程中形成了滚刀的高频率大幅度振动，导致刀盘乃至掘进机的整体振动。

隧道掘进机的振动一方面将加剧滚刀磨损，也会对隧道掘进机的掘进定向精度造成困难；另一方面对围岩造成扰动，易于引发洞壁塌陷等事故，最终将影响机器使用寿命、延长施工时间并增加施工成本。

现有技术通常采用间接测量法针对隧道掘进机的非旋转部分选点进行整体振动监测，而无法直接测量刀盘的振动情况，尤其无法测量旋转运动和冲击条件下刀盘的振动情况，因此，无法为滚刀磨损、隧道掘进机的掘进定向精度和使用寿命等提供更具有现实意义的数据基础。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种振动测量装置，其固定于旋转体上，并可以直接测量该旋转体的加速度数据。

本实用新型的另一个目的是提供一种隧道掘进机，其可以直接获取刀盘的加速度数据。

本实用新型的另一个目的是提供一种刀盘振动测量系统，其可以直接测量刀盘在旋转运动和冲击条件下的振动情况。

一方面，本实用新型实施例提出了一种振动测量装置，固定于旋转体，其包括：底板；外壳，具有容纳部及与容纳部连通的开口，底板可拆卸地盖合于开口以形成密闭空间，以及数据采集模块，固定于密闭空间内，数据采集模块包括集成的采集板和存储器卡，采集板设置有加速度传感器，用于实时地采集旋转体运动过程中的加速度数据，存储器卡通过卡座与采集板电连接，用于存储加速度数据。

根据本实用新型实施例的一个方面，容纳部设置为朝向外壳内部凹陷的阶梯型凹槽。

根据本实用新型实施例的一个方面，阶梯型凹槽包括台阶面，台阶面上设置有定位螺纹孔，采集板通过连接至定位螺纹孔的第一紧固件固定至台阶面。

根据本实用新型实施例的一个方面，数据采集模块进一步包括用于为采集板供电的电源，电源设置于阶梯型凹槽内，并且台阶面到阶梯型凹槽的底部的距离小于电源的高度尺寸。

根据本实用新型实施例的一个方面，刀盘振动测量装置进一步包括固定板，固定板放置于电源的上方，并通过连接至定位螺纹孔的第二紧固件固定至台阶面。

根据本实用新型实施例的一个方面，开口所在的端面上设置有围绕开口周侧的密封槽，密封槽内设置有密封圈，密封圈的高度高于密封槽的深度。

根据本实用新型实施例的一个方面，开口所在的端面上还设置有多个安装孔，多个安装孔位于密封槽的外侧且间隔设置，底板上对应安装孔的位置处设置有螺纹孔，底板通过穿过安装孔和螺纹孔的紧固件而盖合于开口。