本實(shí)用新型屬于盾構(gòu)機(jī)潤(rùn)滑狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種盾構(gòu)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種在用盾構(gòu)TBM油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

盾構(gòu)機(jī)是地下掘進(jìn)盾構(gòu)施工中的主要施工機(jī)械，在我國(guó)的城市地鐵、過(guò)江公路隧道、跨海隧道等大型隧道工程項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用。盾構(gòu)機(jī)主軸承是盾構(gòu)機(jī)的核心部件，起著支撐盾構(gòu)刀盤并使之回轉(zhuǎn)破巖的作用。盾構(gòu)機(jī)的潤(rùn)滑與磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)日新月異，是不斷提高盾構(gòu)機(jī)安全運(yùn)行的重要保障。如果在施工過(guò)程中，主軸承潤(rùn)滑油泄漏或者泥水、沙礫及渣土進(jìn)入主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)，將導(dǎo)致主軸承和齒輪副的迅速破壞；破壞的主軸承需從盾構(gòu)機(jī)上方開挖豎井吊出更換，難度非常大，將給盾構(gòu)施工帶來(lái)不可估量的損失。因此，保障盾構(gòu)機(jī)主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)的運(yùn)行安全具有很大的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提出一種盾構(gòu)TBM油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型為完成上述目的采用如下技術(shù)方案：

一種盾構(gòu)TBM油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，盾構(gòu)TBM油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括有行星齒輪油箱和主軸承齒輪主油箱；所述的行星齒輪油箱為多個(gè)，多個(gè)所述行星齒輪油箱的進(jìn)油口分別與主軸承齒輪主油箱的出油口連通；多個(gè)所述行星齒輪油箱的回油口通過(guò)回路支油管與主軸承齒輪主油箱相連通；所述的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有在線監(jiān)測(cè)采集控制部分；所述的在線監(jiān)測(cè)采集控制部分的開啟與盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)的啟停相對(duì)應(yīng)；所述的在線監(jiān)測(cè)采集控制部分具有對(duì)應(yīng)盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)中的多個(gè)行星齒輪油箱設(shè)置的電磁閥；所述的電磁閥為多個(gè)，且多個(gè)所述的電磁閥與盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)中的多個(gè)所述行星齒輪油箱一一對(duì)應(yīng)；多個(gè)所述的電磁閥在一個(gè)在線監(jiān)測(cè)周期內(nèi)循環(huán)打開，且只有一個(gè)處于常開狀態(tài)；所述的電磁閥的一端連接在所對(duì)應(yīng)行星齒輪油箱的回油管路上；多個(gè)所述的電磁閥由電磁閥控制模塊控制；所述的電磁閥控制模塊與在線監(jiān)測(cè)采集控制部分相連；所述的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還設(shè)置有油液監(jiān)測(cè)回路；多個(gè)所述電磁閥的另一端均與所述的油液監(jiān)測(cè)回路相連通；所述的油液監(jiān)測(cè)回路通過(guò)輸油磁力泵與在線監(jiān)測(cè)采集控制部分相連；所述的在線監(jiān)測(cè)采集控制部分包括有數(shù)據(jù)采集模塊、水分傳感器、高粘度傳感器、鐵磁顆粒傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器；所述的水分傳感器、高粘度傳感器、鐵磁顆粒傳感器并聯(lián)連接，分別對(duì)油液監(jiān)測(cè)回路中油液的水分、粘度和鐵磁顆粒進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)送入所述的數(shù)據(jù)采集模塊；所述的溫度傳感器和壓力傳感器串聯(lián)連接，分別對(duì)油液監(jiān)測(cè)回路中油液的溫度、壓力進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)送入所述的數(shù)據(jù)采集模塊；所述的數(shù)據(jù)采集模塊將接收到的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算后通過(guò)工控機(jī)輸出控制信號(hào)給所述的盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)、電磁閥控制模塊，并由所述的工控機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)；所述的在線監(jiān)測(cè)采集控制部分與主軸承齒輪主油箱相連。

所述數(shù)據(jù)采集模塊包括有CAN通訊模塊、RS232通訊串口、數(shù)字模擬模塊、RS485通訊串口、網(wǎng)口、USB接口和硬盤接口；所述的CAN通訊模塊與水分傳感器、高粘度傳感器連接；所述的RS232通訊串口與鐵磁顆粒傳感器連接；數(shù)字模擬模塊與壓力傳感器連接，RS485通訊串口與溫度傳感器連接，網(wǎng)口網(wǎng)絡(luò)接入工控機(jī)。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案后可達(dá)到如下的有益效果：

（1）實(shí)現(xiàn)了對(duì)盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)在工作過(guò)程中含水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),了解齒輪油冷卻系統(tǒng)是否有管道泄漏及外界是否有水進(jìn)入；實(shí)現(xiàn)了對(duì)盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)在工作過(guò)程中粘度變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，了解齒輪油粘度變化趨勢(shì)及科學(xué)化管理，是否加對(duì)正確型號(hào)油品和按質(zhì)換油；實(shí)現(xiàn)了對(duì)盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)在工作過(guò)程中磨粒尺寸及濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲得設(shè)備磨損狀態(tài)信息，提前對(duì)設(shè)備故障預(yù)判分析，預(yù)防重大設(shè)備故障，降低維修停機(jī)成本。

（2）實(shí)現(xiàn)了周期性分時(shí)段對(duì)不同主軸承齒輪箱行星減速機(jī)潤(rùn)滑油在工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于了解設(shè)備潤(rùn)滑效果排查設(shè)備故障精準(zhǔn)化科學(xué)化管理。

（3）實(shí)現(xiàn)了從齒輪箱回流支管采集油樣信息后重新回到主齒輪油箱，未對(duì)工作油樣進(jìn)行破壞及污染。

（4）實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集到的數(shù)據(jù)分析處理，獲取齒輪油系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)變化趨勢(shì)，并將所儲(chǔ)存數(shù)據(jù)能以多種傳輸方式進(jìn)行打包遠(yuǎn)傳調(diào)用。

綜上所述，本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)盾構(gòu)機(jī)在用潤(rùn)滑油的分析檢測(cè)，一方面能有效地分析設(shè)備在用潤(rùn)滑油的質(zhì)量狀態(tài)，判別油品是否可繼續(xù)使用以及何時(shí)換油，從而確保設(shè)備的可靠潤(rùn)滑；另一方面則能有效地分析評(píng)判設(shè)備的磨損狀態(tài)及磨損故障的原因，指導(dǎo)設(shè)備的視情維護(hù)和保養(yǎng)，確保盾構(gòu)機(jī)安全運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中在線監(jiān)測(cè)采集控制部分的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施原理示意圖。

圖中：1、行星齒輪油箱，2、主軸承齒輪主油箱，3、回油管路，4、回油支管路，5、油液監(jiān)測(cè)管路，6、主油箱回路支油管，7、電磁閥，8、輸油磁力泵，9、在線監(jiān)測(cè)采集控制部分，10、數(shù)據(jù)采集模塊，11、水分傳感器，12、高粘度傳感器，13、壓力傳感器，14、工控機(jī)，15、溫度傳感器，16、鐵磁顆粒傳感器，17、CAN通訊模塊，18、數(shù)字模擬模塊，19、網(wǎng)口，20、RS485通訊串口，21、硬盤接口，22、USB接口，23、RS232通訊串口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，一種盾構(gòu)TBM油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，盾構(gòu)TBM油液狀態(tài)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括有行星齒輪油箱1和主軸承齒輪主油箱2；所述的行星齒輪油箱1為多個(gè)，多個(gè)所述行星齒輪油箱1的進(jìn)油口分別與主軸承齒輪主油箱2的出油口連通；多個(gè)所述行星齒輪油箱1的回油口通過(guò)回路支油管4與主軸承齒輪主油箱2相連通；所述的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有在線監(jiān)測(cè)采集控制部分9；多個(gè)所述的電磁閥在一個(gè)在線監(jiān)測(cè)周期內(nèi)循環(huán)打開，且只有一個(gè)處于常開狀態(tài)；所述的在線監(jiān)測(cè)采集控制部分9具有對(duì)應(yīng)盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)中的多個(gè)行星齒輪油箱設(shè)置的電磁閥7；所述的電磁閥7為多個(gè)，且多個(gè)所述的電磁閥7與盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)中的多個(gè)所述行星齒輪油箱一一對(duì)應(yīng)；所述的電磁閥7的一端連接在所對(duì)應(yīng)行星齒輪油箱的回油管路3上；多個(gè)所述的電磁閥7由電磁閥控制模塊控制；所述的電磁閥控制模塊與在線監(jiān)測(cè)采集控制部分9相連；所述的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還設(shè)置有油液監(jiān)測(cè)回路5；多個(gè)所述電磁閥7的另一端均與所述的油液監(jiān)測(cè)回路5相連通；多個(gè)所述的電磁閥在使用時(shí)只有一個(gè)處于常開狀態(tài)；所述的油液監(jiān)測(cè)回路5通過(guò)輸油磁力泵8與在線監(jiān)測(cè)采集控制部分9相連；所述的在線監(jiān)測(cè)采集控制部分9包括有數(shù)據(jù)采集模塊10、水分傳感器11、高粘度傳感器12、鐵磁顆粒傳感器16、溫度傳感器15和壓力傳感器13；所述的水分傳感器11、高粘度傳感器12、鐵磁顆粒傳感器16并聯(lián)連接，分別對(duì)油液監(jiān)測(cè)回路中油液的水分、粘度和鐵磁顆粒進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)送入所述的數(shù)據(jù)采集模塊10；所述的溫度傳感器15和壓力傳感器13串聯(lián)連接，分別對(duì)油液監(jiān)測(cè)回路中油液的溫度、壓力進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)送入所述的數(shù)據(jù)采集模塊10；所述的數(shù)據(jù)采集模塊10將接收到的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算后通過(guò)工控機(jī)14輸出控制信號(hào)給所述的盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)、電磁閥控制模塊，并由所述的工控機(jī)14對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)；所述的在線監(jiān)測(cè)采集控制部分9與主軸承齒輪主油箱2相連。

如圖2所示，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括有CAN通訊模塊17、RS232通訊串口23、數(shù)字模擬模塊18、RS485通訊串口20、網(wǎng)口19、USB接口22和硬盤接口21；所述的CAN通訊模塊17與水分傳感器11、高粘度傳感器12連接；所述的RS232通訊串口23與鐵磁顆粒傳感器16連接；數(shù)字模擬模塊18與壓力傳感器13連接，RS485通訊串口20與溫度傳感器15連接，網(wǎng)口19網(wǎng)絡(luò)接入工控機(jī)14。水分傳感器17測(cè)試范圍為0-100PPM，輸出為絕對(duì)含水量；高粘度傳感器18測(cè)試范圍為運(yùn)動(dòng)粘度80-400CST；鐵磁顆粒傳感器19測(cè)試范圍為鐵磁顆粒40-1000um，非鐵顆粒135-1000um每小時(shí)不同尺寸顆粒濃度。

高粘度傳感器18測(cè)試值存在溫度和粘度值漂移的現(xiàn)象，為此經(jīng)過(guò)讀取源數(shù)據(jù)后，代入非線性公式進(jìn)行修正處理后顯示在前臺(tái)界面。鐵磁顆粒傳感器19通過(guò)數(shù)據(jù)通訊，直接把傳感器讀取數(shù)據(jù)傳送在工控機(jī)21。

如圖3所示，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)齒輪油潤(rùn)滑系統(tǒng)啟停時(shí)會(huì)給在線監(jiān)測(cè)采集控制模塊一個(gè)信號(hào)，采集控制模塊隨即啟停，電磁閥控制模塊接到在線監(jiān)測(cè)采集控制模塊信號(hào)便啟動(dòng)所有電磁閥的開閉，當(dāng)油液傳感器采集到數(shù)據(jù)后，通過(guò)各種通訊協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)到CPU，CPU通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)特定處理，儲(chǔ)存正常格式數(shù)據(jù)，屏蔽異常格式數(shù)據(jù)，并在終端顯示。當(dāng)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)到一定潤(rùn)滑周期后，周期信號(hào)處理模塊反饋信號(hào)給在線監(jiān)測(cè)采集控制模塊，在線監(jiān)測(cè)采集控制模塊改變輸出信號(hào)給電磁閥，不同編號(hào)電磁閥隨即進(jìn)行切換閉開，保證始終只有一個(gè)行星減速機(jī)齒輪箱的油液流經(jīng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)終端顯示數(shù)據(jù)超出設(shè)定上下限閾值時(shí)，根據(jù)判斷數(shù)據(jù)軟件見(jiàn)面會(huì)顯示注意和報(bào)警，操作人員可根據(jù)監(jiān)測(cè)分析結(jié)果推行潤(rùn)滑強(qiáng)化方案或排查潤(rùn)滑系統(tǒng)。