[發明專利]一種掘進機開挖艙壓力測量系統及其應用方法

有效

• 申請號: 202011030372.0
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112113696B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 任麗娜;馮志鵬;龐培彥;趙雅琨;楊承璋;閆陽
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;E21D9/00;E21D9/087;B08B3/02
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

1.一種掘進機開挖艙壓力測量系統，包括設置在開挖艙內土壓傳感器（1），其特征在于：所述土壓傳感器（1）配備有沖刷系統，沖刷系統的噴頭（9）通向土壓傳感器（1）的檢測面；

所述噴頭（9）與土壓傳感器（1）間隔布置，噴頭（9）連接有使其內流通的沖刷介質通向土壓傳感器（1）檢測面的導向結構，所述土壓傳感器（1）和噴頭（9）均設置在開挖艙后方的前盾隔板（11）上，所述導向結構包括連接在噴頭（9）前側的導向板（10），導向板（10）與前盾隔板（11）之間開設有朝向土壓傳感器（1）檢測面的導向口（10-1），所述導向板（10）的內側開設有凹槽（10-2），凹槽（10-2）的槽壁（10-3）為U形且兩側壁向外傾斜，兩側壁之間的開口為靠近土壓傳感器（1）的導向口（10-1），所述導向板（10）包括與槽壁（10-3）的輪廓相對應的擋板（10-4），擋板（10-4）靠近土壓傳感器（1）一側的正投影為內凹的弧形邊緣（10-5），弧形邊緣（10-5）的內側設置有倒角，傾斜的U形結構能夠使從噴頭（9）流出的沖刷介質沿前盾隔板（11）前端面擴展開來，能夠對土壓傳感器（1）的檢測面大范圍內的渣土進行沖刷，所述導向口（10-1）流通截面面積小于噴頭（9）的流通截面面積，使沖刷介質從噴頭（9）流至導向口（10-1）后壓力增大，提高沖刷能力；

所述噴頭（9）連接有管路（2），管路（2）上設置有流量計（4），流量計（4）與控制系統相連，流量計（4）監測沖刷介質的流量，并將流量信息傳遞給控制系統，在上位機頁面顯示水流量信息和及開挖艙的進水量；所述開挖艙的前方設置有刀盤（12），刀盤（12）的背部設置有位于開挖艙內的攪拌棒（13），攪拌棒（13）上設置有應力傳感器（14），應力傳感器（14）與所述控制系統相連，所述控制系統內設定開挖艙內渣土的相對黏度預設值，攪拌棒（13）攪拌純水時應力傳感器（14）的應力值記為標定值，攪拌棒攪（13）拌渣土時應力傳感器（14）的應力值記為動態值，動態值與標定值之比記為相對黏度動態值，通過控制系統對相對黏度動態值及流量計讀數的監測，實時調整沖刷系統的通斷或對渣土黏度進行調整干預。

2.根據權利要求1所述的掘進機開挖艙壓力測量系統，其特征在于：所述擋板（10-4）的外表面設置有耐磨層。

3.根據權利要求1或2所述的掘進機開挖艙壓力測量系統，其特征在于：所述管路（2）上設置有安全閥（3）。

4.根據權利要求3所述的掘進機開挖艙壓力測量系統，其特征在于：所述管路（2）上設置有氣動球閥（5），氣動球閥（5）與控制系統相連。

5.根據權利要求1、2、4任一項所述的掘進機開挖艙壓力測量系統，其特征在于：所述管路（2）上設置有壓力傳感器（6），壓力傳感器（6）與控制系統相連。

6.根據權利要求5所述的掘進機開挖艙壓力測量系統，其特征在于：所述管路（2）的最前端設置有手動截止閥（8）。

7.根據權利要求1、2、4、6任一項所述的掘進機開挖艙壓力測量系統，其特征在于：所述管路（2）的前端設置有單向閥（7）。

8.根據權利要求7所述的掘進機開挖艙壓力測量系統，其特征在于：所述土壓傳感器（1）設置有若干個，沖刷系統包括若干個分別與各個土壓傳感器（1）配合的噴頭（9）。

9.根據權利要求8所述的掘進機開挖艙壓力測量系統，其特征在于：相鄰土壓傳感器（1）在豎直方向上間隔距離為0.5m-1.5m，開挖艙的豎向軸線的左右兩側對稱設置有土壓傳感器（1）。