[發明專利]盾構機刀盤溫度遠程實時監測控制裝置

在審

• 申請號: 201711462272.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108131150A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 洪開榮;李鳳遠;高會中;褚長海;韓偉鋒;張合沛;孫振川;陳饋;周建軍;許華國;孫振中;李子杰
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;盾構及掘進技術國家重點實驗室
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093;E21D9/08;E21D9/00
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 靳錦;邊延松

本發明涉及盾構及掘進技術領域，特別是一種盾構機刀盤溫度遠程實時監測控制裝置。旨在克服目前無法有效監測盾構機刀盤溫度變化的問題。本發明包括控制模塊、溫度監控機構和溫度調節機構，控制模塊的輸入端連接溫度監控機構，輸出端連接溫度調節機構和報警器；溫度監控機構包括若干個安裝在刀盤上的溫度監控單元；溫度調節機構包括出口處于刀盤內側的冷卻水出水管路，冷卻水出水管路并聯有增大冷卻水流量的側增強降溫支路，所述側增強降溫支路上安裝有冷卻水泵和電控閥門，所述控制模塊電路連接所述冷卻水泵和所述電控閥門的啟閉以控制所述側增強降溫支路的啟閉。優點在于：測量精度高，控制方式多樣，自動化程度高，能夠在測量的同時及時預警、控制和調節。

技術領域

本發明涉及盾構及掘進技術領域，特別是一種盾構機刀盤溫度遠程實時監測控制裝置。

背景技術

盾構機是一種用于隧道開挖的大型專用裝備，刀盤是盾構機的重要部件，起著切削土體、支撐掌子面、攪拌渣土的重要作用。在盾構機隧道開挖過程中，刀盤與土體直接作用，會產生巨大摩擦力，導致刀盤溫度升高，尤其當盾構機在硬巖地層掘進時，刀盤、刀具與巖層摩擦更為劇烈，使得刀盤溫度經常處于高位。一般而言盾構機刀盤溫度應控制在80℃以下，溫度過高會嚴重影響盾構機刀具密封裝置及刀盤整體結構剛度強度，造成刀盤、刀具磨損加劇，使用壽命減少。

目前針對盾構機刀盤溫度監測尚無有效措施，傳統的方法是由施工人員持簡易溫度計測量后方螺旋機或者皮帶機輸出的渣土溫度，但是這種方法不具備實時性且所測得的溫度具有極大的滯后性，不能反映盾構機刀盤實際溫度。

因此迫切需要一種能夠遠程實時檢測盾構機刀盤溫度并在溫度過高時進行冷卻處理的有效方法，當監測到盾構機刀盤溫度過高時，可以對刀盤進行自動冷卻降溫，以有效保護刀盤。

發明內容

本發明的目的就是為了克服目前無法有效監測盾構機刀盤溫度變化的問題，本發明提供一種盾構機刀盤溫度遠程實時監測報警及自動冷卻裝置。

本發明的具體方案是：

設計一種盾構機刀盤溫度遠程實時監測控制裝置，包括控制模塊、溫度監控機構和溫度調節機構，所述控制模塊的輸入端連接溫度監控機構，輸出端連接溫度調節機構和報警器；所述溫度監控機構包括若干個安裝在刀盤上的溫度監控單元；所述溫度調節機構包括出口處于刀盤內側的冷卻水出水管路，所述冷卻水出水管路并聯有增大冷卻水流量的側增強降溫支路，所述側增強降溫支路上安裝有冷卻水泵和電控閥門，所述控制模塊電路連接所述冷卻水泵和所述電控閥門的啟閉以控制所述側增強降溫支路的啟閉。

所述報警器連接有與通訊線路連接的電話報警模塊、與移動網絡連接的GSM通訊模塊、與施工現場喇叭連接的現場報警模塊。

所述盾構機刀盤的后方設有泥漿出料口，所述泥漿出料口連接有螺旋輸送機，所述螺旋輸送機的電機為變頻電機，所述控制模塊與所述變頻電機間電路連接，以控制所述變頻電機的輸出功率。

所述溫度監控單元均布于所述刀盤上，包括無線溫度傳感器和與所述無線溫度傳感器外形對應的無線溫度傳感器保護部件，所述無線溫度傳感器保護部件為凸臺狀、由硅鋁合金制成，所述凸臺的中心處設有安裝所述無線溫度傳感器的凹孔，所述凹臺的高度低于所述刀盤上刀片的1/2高度，所述無線溫度傳感器嵌入所述無線溫度傳感器保護部件的深度不低于無線溫度傳感器高度的1/3。

所述冷卻水出水管路包括至少兩個出水口，所述出水口均布于所述刀盤上、各刀片間，所述出水口所在的平面與所述刀盤平面間設有傾角，以形成向刀盤外部鼓起的出水口平面。

所述無線溫度傳感器包括數字溫度監測芯片、無線信號發送模塊以及電源。

所述控制模塊安裝在溫度只能檢測中主機內，所述溫度智能檢測主機還連接有屏幕顯示模塊、電源模塊、數據存儲模塊和數據接收模塊。

所述數據存儲模塊外接有支持64G存儲卡的卡槽。