一種測量tbm滾刀磨損量用電渦流傳感器的自動標定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及全斷面硬巖掘進機行業(yè)中的設(shè)備檢測技術(shù)，尤其是涉及TBM施工中對盤形滾刀磨損量檢測用電渦流傳感器的標定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]TBM是進行隧道工程建設(shè)的大型施工設(shè)備。盤形滾刀作為TBM破碎巖石的工具，是掘進機使用過程中用量最大的易耗品。刀具磨損到一定程度時，需要立即更換，否則會加劇其他刀具的磨損，形成惡性循環(huán)。
[0003]目前對滾刀的監(jiān)測主要有人工檢測、異味劑泄露檢測、依據(jù)掘進參數(shù)估算和自動檢測四種，通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻及資料的檢索發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)外多所高校和研究機構(gòu)都對TBM刀具在線檢測開展了試驗研究或理論研究。國內(nèi)中南大學(xué)、中鐵隧道裝備制造有限公司、天津大學(xué)等機構(gòu)都對滾刀在線檢測開展了相關(guān)研究。中南大學(xué)發(fā)明專利CN103148771A，名稱為:一種TBM滾刀磨損實時監(jiān)測裝置，該裝置是通過電渦流傳感器檢測滾刀的磨損量；中鐵隧道裝備制造有限公司實用新型專利CN202599933U，名稱為:一種隧道掘進機刀盤刀具磨損無線檢測及監(jiān)控系統(tǒng)，通過傳感器模塊檢測到刀具轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)；天津大學(xué)發(fā)明專利CN103512527A，名稱為:硬巖隧道掘進機盤形滾刀磨損的在線檢測裝置，該方法安裝在滾刀內(nèi)部的檢查刀圈厚度傳感器來檢測滾刀磨損；天津大學(xué)實用新型專利CN203164109U，名稱為:TBM滾刀磨損檢測裝置，該方法是通過滾刀在平行激光束中的遮斷來實現(xiàn)磨損檢測。
[0004]在自動檢測中，由于TBM工作在地下，滾刀與巖石接觸，粉塵比較嚴重，并且主機艙，刀盤，滾刀被巖土介質(zhì)和地下水包圍，因此用激光、紅外線，超聲波等信號接受裝置難以實現(xiàn)準確監(jiān)測，而電渦流傳感器能在比較惡劣的環(huán)境中有效使用。
[0005]現(xiàn)在常用滾刀有17寸和19寸，其中:滾刀的刀刃寬度為20-30mm不等；滾刀刀刃形狀有三角型、尖楔形、楔形和寬形弧刃等不同類型，相比傳統(tǒng)的電渦流檢測距離技術(shù)有較大的不同。
[0006]綜上所述，針對大型全斷面掘進裝備滾刀檢測的電渦流傳感器數(shù)據(jù)準確性需求，通過研發(fā)TBM滾刀磨損量電渦流傳感器的自動標定裝置，確定不同電渦流傳感器的輸出數(shù)據(jù)，保證準確的測量和預(yù)判滾刀的實際工況，是完成滾刀安全狀態(tài)決策中急需解決的問題之一。本發(fā)明提出了一種測量TBM滾刀磨損量電渦流傳感器的自動標定的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種測量TBM滾刀磨損量電渦流傳感器的自動標定裝置。
[0008]一種測量TBM滾刀磨損量用電渦流傳感器的自動標定裝置，由底板，底座，擋板，滾刀支架，滾刀，固定塊，刀軸，螺栓，墊圈，螺母，左旋絲杠，滾刀絲杠聯(lián)軸器，螺釘，右旋絲杠，位移傳感器，電機，T型導(dǎo)軌，傳感器絲杠，電渦流傳感器，傳感器立板，聯(lián)軸器，調(diào)理電路，單片機，顯示電路，驅(qū)動電路組成。
[0009]本發(fā)明公開了一種測量TBM滾刀磨損量用電渦流傳感器的自動標定裝置。其特征在于:底板通過螺栓和墊圈固定在底座上，底板兩側(cè)有凸型導(dǎo)軌與滾刀支架上的凹型槽相配合；檔板通過螺栓和墊圈固定在底板上；滾刀絲杠聯(lián)軸器通過螺釘將左旋絲杠和右旋絲杠連接構(gòu)成一體，左旋絲杠和右旋絲杠通過螺紋與滾刀支架連接；滾刀的刀軸嵌入固定塊中，并安裝在支架半圓形凹槽上；傳感器絲杠通過聯(lián)軸器和螺釘與步進電機的軸聯(lián)接，T型導(dǎo)軌通過螺栓和墊圈固定在底座上，電渦流傳感器通過螺栓、墊圈和螺母固定在傳感器立板上，傳感器立板與傳感器絲杠通過螺紋連接，傳感器立板下方開凹槽與T型導(dǎo)軌配合，電機通過螺栓和墊圈固定在底座上，位移傳感器通過螺栓和墊圈固定在底座上；電渦流傳感器輸出電壓信號和位移傳感器輸出的位置信號送入調(diào)理電路，經(jīng)調(diào)理后送入單片機處理后，并在顯示器中顯示出數(shù)據(jù)。
[0010]所述固定塊用于將不同形狀刀軸的滾刀安裝在滾刀支架上。
[0011]所述驅(qū)動電路用于驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動，帶動傳感器絲杠旋轉(zhuǎn)，使傳感器立板向后移動，模擬滾刀的磨損過程。
[0012]所述位移傳感器輸出位置信號，是傳感器立板與位移傳感器的動滑塊焊接一體，傳感器立板移動帶動位移傳感器動滑塊運動輸出位置信號。
[0013]所述電渦流傳感器輸出電壓信號，是電渦流傳感器端面與滾刀刀刃之間在不用距離下的電壓值。
[0014]所述滾刀支架之間的距離發(fā)生變化，是通過旋轉(zhuǎn)絲杠，左旋絲杠和右旋絲杠上的螺紋反向旋轉(zhuǎn)，帶動滾刀支架相向或相背運動。
[0015]所述滾刀磨損量的擬合系數(shù)，是單片機記錄位移傳感器每變化一定距離與電渦流傳感器輸出的電壓值之間的關(guān)系函數(shù)。
[0016]本發(fā)明的特點及有益效果是，通過單片機控制驅(qū)動電路，電機帶動傳感器絲杠旋轉(zhuǎn)，使安裝在傳感器立板的電渦流傳感器與滾刀刀刃間之間距離發(fā)生變化，模擬滾刀的磨損狀態(tài)，實現(xiàn)電渦流傳感器的自動標定過程。
[0017]圖1，電渦流傳感器的自動標定裝置結(jié)構(gòu)圖1。
[0018]圖2，電渦流傳感器的自動標定裝置結(jié)構(gòu)圖2。
[0019]圖3，系統(tǒng)信號處理流程圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖并通過具體實施例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)做進一步說明。需說明的是本實例是敘述性的，而不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0021]一種測量TBM滾刀磨損量用電渦流傳感器的自動標定裝置，其結(jié)構(gòu)由底座1，底板2，擋板3，滾刀支架4，滾刀5，固定塊6，刀軸7，螺栓8，墊圈9，螺栓10，墊圈11，左旋絲杠12，滾刀絲杠聯(lián)軸器13，螺釘14，右旋絲杠15，螺栓16，墊圈17，位移傳感器18，電機19，螺栓20，墊圈21 (如圖1)，T型導(dǎo)軌22，傳感器絲杠23，電渦流傳感器24，傳感器立板25，螺栓26，墊圈27，螺母28，螺栓29，墊圈30，聯(lián)軸器31，螺釘32(如圖2)，調(diào)理電路33，