[发明专利]掘进机主驱动安全监测装置

说明书

本发明涉及掘进机相关技术领域，尤其涉及掘进机主驱动安全监测装置。通过在掘进机主驱动大法兰圆周上安装多个加速度传感器，以及在主驱动座垂直开挖面一端安装的多个加速度传感器，通过比对每个速度周期下所对应的振动参数是否发生持续明显变化来判断加速度传感器所检测的部件是否损伤，并且在主驱动大法兰远离开挖面的一端安装有电涡流位移传感器，电涡流位移传感器的监测头靠近主轴承内圈，用于监测轴承的轴向间隙是否与正常情况下轴承的轴向间隙出现较大的偏差，来判断轴承是否出现故障，使得掘进机的主驱动轴承检查可以不停机或不解体设备就可对主驱动轴承劣化部位和故障的性质作出超前判断。

技术领域

本发明涉及掘进机相关技术领域，尤其涉及掘进机主驱动安全监测装置。

背景技术

掘进机集机、电、液、传感和信息技术于一体，在施工过程中掘进机自身设备的安全性和可靠性已成为掘进机厂家和施工方关注的焦点，尤其是掘进机的主驱动轴承，是掘进机驱动系统的核心部件，起直接传递动力和荷载的作用。

传统掘进机的主驱动工作状态只能从掘进机上拆卸后才能进行检测，无法对掘进机主驱动工作状态进行实时监测，可能会导致主驱动有损坏后仍然继续掘进，错失最佳解除风险和减小损失的机会，造成更严重的损失，因此有必要提供一种能够在不停机或不解体设备的情况下，对掘进机的主驱动轴承劣化部位和故障的性质作出判断，如有异常能够提前对掘进机进行维保作业，把风险和损失降到最低，确保设备可靠运行满足施工要求。

发明内容

针对现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种掘进机主驱动安全监测装置，实现了在掘进机不停机或不解体设备的情况下对主驱动轴承劣化部位和故障的性质作出判断，从而能够提前对掘进机进行维保作业，把风险和损失降到最低，确保设备可靠运行满足施工要求。

本发明的技术方案如下：

掘进机主驱动安全监测装置，包括在掘进机主驱动的大法兰圆周上安装的多个加速度传感器，用于监测主推力端的轴承是否存在损伤；以及在主驱动座垂直开挖面一端安装的多个加速度传感器，用于监测主轴承径向滚动体和分段式保持架是否存在缺陷；上述的加速度传感器均通过光纤接入盾构施工现场服务器，隧道施工现场服务器通过TCP/IP协议与云服务器通信，可通过电脑进入云服务器提取监测数据进行频谱分析，所述加速度传感器用于获取所对应监测部件在每个速度周期下所对应的振动参数。所述每个速度周期是指主驱动旋转一周为一个周期。通过比对每个速度周期下所对应的振动参数是否发生持续明显变化来判断加速度传感器所检测的部件是否损伤。

优选的，所述主驱动大法兰远离开挖面一端安装五个加速度传感器，并且每个相邻加速度传感器沿主驱动大法兰的圆周间隔72度进行安装。

优选的，所述掘进机主驱动座的圆周上安装三个加速度传感器，且每个相邻的加速度传感器在主驱动座的圆周上间隔120度进行安装。

进一步的，在所述主驱动大法兰远离开挖面的一端开有两个通孔，两个通孔在主驱动大法兰的圆周上相距180度，所述两个通孔内均安装有电涡流位移传感器，电涡流位移传感器的监测头靠近主轴承内圈，用于监测轴承的轴向间隙。

再进一步的，在吸油过滤器与主驱动齿轮油吸油口之间的油液管道上安装金属磨损碎片传感器，通过金属磨损碎片传感器监测油液中磨损碎屑产生的黑色金属和有色金属。

又进一步的，在所述吸油过滤器和主驱动齿轮油吸油口之间的油液管道上安装有油液水分监测传感器，用于监测掘进机润滑油液的含水量、介电常数及温度。

优选的，所述电涡流位移传感器和油液水分监测传感器均通过光纤将监测数据传输至隧道施工现场服务器，服务器通过TCP/IP协议将监测数据传输到云服务器，使得可通过电脑提取云服务器中的监测数据。

本发明加入金属磨损碎片传感器和油液水分监测传感器，对掘进机工作环境的磨损和润滑情况有更清晰的实时认知，使得掘进机主驱动状态在线诊断分析更加精准。