[發明專利]一種測量盤型滾刀磨損量及磨損形狀的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710050340.9
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106767621B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 薛亞東;趙豐;趙瀚翔;楊睿
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明公開了一種測量盤型滾刀磨損量及磨損形狀的裝置，包括殼體、觸針、觸針位移測量傳感器以及微處理器；殼體上有一凹陷部位，凹陷部位用于放置觸針及滾刀；觸針為多個，可移動的插設于凹陷部位，用于接觸滾刀外表面；觸針位移測量傳感器位于殼體內，且位于觸針的正后方，用于采集標定位移量和測量位移量；微處理器用于根據標定位移量與測量位移量確定位移量差值，比較位移量差值并將獲得的最大位移量差值標記為滾刀磨損值，并對測量位移量進行曲線擬合，得到滾刀的磨損形狀。采用本發明裝置可以獲取精確的磨損量以及對測量位移量進行曲線擬合得到滾刀的磨損形狀。

技術領域

本發明涉及滾刀測量領域，特別是涉及一種測量盤型滾刀磨損量及磨損形狀的裝置。

背景技術

安裝在刀盤上的盤形滾刀是隧道開挖掘進時的主要工具，也是全斷面巖石掘進機設備的關鍵部件和易損部件。刀圈是安裝在滾刀刀體上的可拆的刀刃，是滾刀磨損的主要部分。在全斷面巖石掘進機破巖過程中，刀具磨損對施工的成本、速度和效率有著重要影響，是全斷面巖石掘進機可掘性研究的重要內容。

目前工程中通常的測量滾刀磨損量的方法是由工作人員進入刀艙查刀，用專門的尺子進行測量，人工讀尺，采集數據，并將數據帶回處理、分析后，再給出相應的反饋結果，決定是否換刀及相應的換刀方案。人工讀尺測量方法普遍存在以下缺陷：刀艙環境極差，人工讀數測量誤差大效率低；無法測量出滾刀的磨損形狀；不能及時對所測數據進行處理，反饋不及時。

發明內容

本發明的目的是提供一種測量盤型滾刀磨損量及磨損形狀的裝置及方法，以解決現有技術中滾刀磨損量測量誤差大、無法測量出滾刀磨損形狀等問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種測量盤型滾刀磨損量及磨損形狀的裝置，包括殼體、觸針、觸針位移測量傳感器以及微處理器；

所述殼體上設有一凹陷部位，所述凹陷部位用于放置所述觸針及滾刀；

所述觸針為多個，且可移動的插設于所述殼體的所述凹陷部位，用于接觸滾刀外表面；

所述觸針位移測量傳感器位于所述殼體內，且位于所述觸針的正后方，用于采集標定位移量和測量位移量，所述標定位移量為所述觸針在接觸到未磨損滾刀外表面時發生的位移量，所述測量位移量為所述觸針在接觸到已磨損滾刀外表面時發生的位移量；

所述微處理器位于所述殼體內，且與所述觸針位移測量傳感器相連接，用于根據所述標定位移量與所述測量位移量確定位移量差值，比較所述位移量差值并將獲得的最大位移量差值標記為滾刀磨損值，并對所述測量位移量進行曲線擬合，得到滾刀的磨損形狀。

可選的，所述觸針包括針體和微型彈簧兩部分，所述微型彈簧套于所述針體上。

可選的，所述觸針位移測量傳感器為直線位移傳感器或薄膜壓力傳感器感器。

可選的，還包括卡板，所述卡板設于所述凹陷部位開口側的所述殼體的端面上，所述卡板可沿垂直于所述凹陷部位開口方向且平行與所述殼體的端面移動。

可選的，所述殼體上還設有輸入按鈕和標定旋鈕，所述輸入按鈕用于設置所測滾刀的刀具編號、刀位號、滾刀磨損極限值及刀位的磨損極限值；所述標定旋鈕用于啟動關閉標定模式及根據滾刀類型切換標定模式。

可選的，還包括預警模塊，所述預警模塊與所述微處理器連接，所述微處理將所述滾刀磨損值與預設的滾刀磨損極限值及刀位磨損極限值進行比較，得到比較結果，所述預警模塊用于接收所述比較結果。

可選的，所述預警模塊包括LED顯示屏和LED燈；所述LED顯示屏和LED燈位于所述殼體上；所述LED顯示屏用于顯示滾刀的磨損值以及磨損形狀，所述LED燈根據所述比較結果顯示不同的顏色。