[发明专利]一种实时监测磨损的盾尾刷及盾尾刷磨损实时监测系统

说明书

本发明公开了一种实时监测磨损的盾尾刷及盾尾刷磨损实时监测系统，包括基座、设置在所述基座上的第一护板和第二护板，所述第一护板和所述第二护板之间设置有刷丝层，所述盾尾刷还包括设置在所述第一护板和所述第二护板之间的光纤磨损传感器，所述光纤磨损传感器具有相对远离所述基座的磨损部，所述光纤磨损传感器能够与控制器连接，当所述磨损部被磨损时，所述光纤磨损传感器失去对应的波长的反射能力。本发明提供的实时监测磨损的盾尾刷及盾尾刷磨损实时监测系统能够实时监测盾尾刷的密封状态，数据即时、判断准确。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，特别涉及一种实时监测磨损的盾尾刷及盾尾刷磨损实时监测系统。

背景技术

随着经济的发展，为了缓解地面交通，越来越多的城市开始进行地铁隧道建设，而盾构机是地铁隧道建设中最重要的设备。为了防止地下水、泥浆、注浆液渗漏到盾构机内部，在盾构机的尾部安装盾尾刷。盾尾刷的密封在保障盾构掘进、工程顺利施工等方面起到了至关重要的作用。盾尾刷遭到磨损时，其密封效果会受到影响，若由于未能及时监测到盾尾刷磨损，而造成盾尾窜浆、渗漏等情况，则会对工程施工造成较大的成本损失，甚至给施工安全带来巨大风险。但是，目前没有针对盾尾刷钢板磨损进行监测的系统。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种实时监测磨损的盾尾刷及盾尾刷磨损实时监测系统，能够实时监测盾尾刷的密封状态，所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种实时监测磨损的盾尾刷，包括基座、设置在所述基座上的第一护板和第二护板，所述第一护板和所述第二护板之间设置有刷丝层，所述盾尾刷还包括设置在所述第一护板和所述第二护板之间的光纤磨损传感器，所述光纤磨损传感器具有相对远离所述基座的磨损部，所述光纤磨损传感器能够与控制器连接，当所述磨损部被磨损时，所述光纤磨损传感器失去对应的波长的反射能力。

进一步地，所述光纤磨损传感器的数量为一个或多个，若所述光纤磨损传感器的数量为多个，则多个光纤磨损传感器的磨损部到所述基座的距离不同。

进一步地，所述光纤磨损传感器包括不锈钢毛细管以及至少部分地设置在所述不锈钢毛细管中的光纤，所述光纤的相对远离所述基座的端部刻制有光栅，所述光栅属于所述磨损部，所述光栅对应的反射波长即为所述光纤磨损传感器对应的反射波长。

进一步地，所述刷丝层包含多层刷丝，所述光纤磨损传感器与其中的一层刷丝集成设置。

进一步地，所述第二护板的弯折程度大于所述的第一护板的弯折程度；

所述刷丝层中，最靠近所述第二护板的为第一层刷丝；

所述光纤磨损传感器与所述第一层刷丝集成设置。

进一步地，所述光栅设置于所述不锈钢毛细管中，所述磨损部包括所述光栅以及包裹在所述光栅外的部分不锈钢毛细管。

进一步地，所述不锈钢毛细管的内径为0.3～0.8mm，或者，所述不锈钢毛细管的内径为0.5mm。

进一步地，所述光纤磨损传感器的数量为多个，且其中一个光纤磨损传感器的磨损部与所述第二护板的末端相对设置。

进一步地，所述光纤传感器的数量为多个，且设置于所述刷丝层的侧部。

进一步地，所述盾尾刷还包括设置在保护钢管中的连接光纤线，所述盾尾刷上开设有通孔，所述通孔用于容纳所述保护钢管、供所述连接光纤线通过，所述光纤磨损传感器与所述连接光纤线连接。

另一方面，本发明还提供了一种盾尾刷磨损实时监测系统，所述盾尾刷磨损实时监测系统包括如上所述的盾尾刷、与所述光纤磨损传感器连接的光纤解调仪、与所述光纤解调仪连接的电脑。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：