[发明专利]盾构机用刀盘磨损检测装置

说明书

本发明公开了一种盾构机用刀盘磨损检测装置，包括检测头、压力传感器、单向阀、气瓶、信号发射器、导电滑环和信号接收器，检测头内部加工有检测孔，检测孔通过管路连接至气瓶；检测头与气瓶的连接管路上对应设有单向阀和压力传感器，压力传感器检查连接管路上的压力并通过信号发射器和信号接收器传输给盾构机的控制器。本发明可以在检测孔磨穿时自动检测压力信号，并将压力信号无线传输至控制器，锁定盾构机操作程序，使机器无法继续掘进，保障盾构机刀盘结构的安全性及稳定性；同时本发明利用压缩空气进行检测，在检测孔磨穿后压缩空气不会污染隧道内的水体及土体；本发明不仅无液压回转接头，而且安装结构紧凑、安装方便，节约了空间及成本。

技术领域

本发明属于盾构机技术领域，具体的说是涉及一种盾构机用刀盘磨损检测装置。

背景技术

为保证盾构机在掘进过程中能够监测刀具或面板的磨损情况，一般在刀盘上设计有磨损检测装置；正常情况下刀盘上设计有2～4个磨损检测装置，其主要功能如下：1)刀盘圆周方向磨损检测装置主要监测刀盘圆周方向刀具及相关结构件的磨损；2)刀盘面板磨损检测装置主要监测刀盘面板上刀具的磨损以及刀盘面板本身的磨损。

现有刀盘磨损检测装置的工作原理如下：检测装置整体焊接在刀盘上，在装置内部加工有检测孔，检测孔为盲孔，即孔的一端与液压油管连接，另一端封死；带有压力的液压油通过回转接头上的液压通道与检测装置相连接，在盾构机整个掘进过程中，检测孔内的液压油一直保持为带压状态，当磨损检测装置封死端被磨穿时，液压油喷出，检测孔泄压，安装于液压管路上的压力传感器检测到管路泄压后向控制室发出报警信号，提醒盾构操作人员刀盘存在磨损，操作人员停机后进仓检查刀盘结构或刀具，根据检测情况修复刀盘或更换刀具。但该现有结构存在的缺点如下：1)为保证刀盘磨损检测装置能够正常工作，需要在中心回转体端部增加油道回转接头向检测装置供应压力油，增大了结构的安装空间及经济成本；2)液压油在通过液压回转接头或其他结构件时，因接头密封失效或结构件端面密封圈失效，会造成液压油泄漏，导致油路上压力降低，压力传感器误报警，进而使机器进入停机、进仓检查等一系列工序，从而影响整个盾构机的掘进进度；3)检测孔磨穿后或密封圈失效后，液压油泄漏会造成隧道内水体、土体的污染及施工成本的增加。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种盾构机用刀盘磨损检测装置，具有自动磨损检测功能并进行无线信号传输的功能，利用该装置可以实现磨损检测与盾构机掘进程序的互锁，保证盾构机刀盘结构的安全性及稳定性，同时在检测装置磨穿后不会对隧道内的环境造成污染，节约了安装空间及制造成本等。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种盾构机用刀盘磨损检测装置，包括检测头、压力传感器、单向阀、气瓶、信号发射器、导电滑环和信号接收器，所述检测头至少为一个，分别固定于盾构机的刀盘上，每一所述检测头内部加工有检测孔，该检测孔为盲孔；所述气瓶内装有压缩空气，每一所述检测头的检测孔的开口端分别通过一管路连接至所述气瓶内使所述检测孔内充满压缩空气；每一所述检测头与所述气瓶的连接管路上对应设有一个单向阀，使所述气瓶内的压缩空气只能向每一所述检测头的检测孔内流入；每一所述检测头与所述气瓶的连接管路上对应设有一个检测其压力的压力传感器，该压力传感器分别传信连接信号发射器；所述导电滑环电连接所述信号发射器为该信号发射器和所述压力传感器提供供电电压；所述信号接收器接收所述信号发射器发射的压力信号并传输给盾构机的控制器，该盾构机的控制器接收到所述信号接收器传送的失压信号时，将控制盾构机停止掘进。

作为本发明的进一步改进，所述气瓶固定于盾构机的刀盘法兰上。

作为本发明的进一步改进，所述信号发射器固定于盾构机的刀盘法兰上。

作为本发明的进一步改进，所述导电滑环安装于盾构机的中心回转体后部。

作为本发明的进一步改进，所述信号接收器安装于盾构机的盾体内。

作为本发明的进一步改进，所述检测头焊接固定于盾构机的刀盘面板上。