本實用新型專利技術公開了一種電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器，包括電阻柱芯、柱芯套、灌注式連線、外表連接線和傳感器的輸出端；柱芯套的外徑為2-3mm，電阻柱芯插在柱芯套內，二者的頂部平齊；在柱芯套的側壁上設有上下排列的多個側向通孔，側向通孔內灌注有形成灌注式連線的導體材料，所有灌注式連線的外端分別與外表連接線連接，所有灌注式連線的內端均與電阻柱芯連接；在柱芯套的下端設有固定臺肩，在固定臺肩的底部設有電阻柱芯的引出線和外表連接線的引出線，電阻柱芯的引出線和外表連接線的引出線形成傳感器的輸出端。本實用新型專利技術還公開了基于上述傳感器的盾構機刀具磨損量在線監測裝置。本實用新型專利技術能夠滿足刀具磨損的精度要求。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器，包括電阻柱芯、柱芯套、灌注式連線、外表連接線和傳感器的輸出端；柱芯套的外徑為2-3mm，電阻柱芯插在柱芯套內，二者的頂部平齊；在柱芯套的側壁上設有上下排列的多個側向通孔，側向通孔內灌注有形成灌注式連線的導體材料，所有灌注式連線的外端分別與外表連接線連接，所有灌注式連線的內端均與電阻柱芯連接；在柱芯套的下端設有固定臺肩，在固定臺肩的底部設有電阻柱芯的引出線和外表連接線的引出線，電阻柱芯的引出線和外表連接線的引出線形成傳感器的輸出端。本技術還公開了基于上述傳感器的盾構機刀具磨損量在線監測裝置。本技術能夠滿足刀具磨損的精度要求。【專利說明】電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器及磨損量監測裝置
本技術屬于大型施工設備的檢測技術，具體涉及一種用于盾構掘進機施工中對刀具磨損量進行監測的裝置。
技術介紹
盾構掘進機是隧道、地鐵建設的大型裝備。由刀盤轉動刀具進行掘進。其中地鐵施工所用的刀盤直徑6.2-6.4m,刀盤刀具是掘進的關鍵部件，也是最易磨損和失效的部件。刀具磨損主要是指刀刃和刀體的磨損。刀具的磨損除了無法掘進外也會危及人身安全。施工中，實時監測刀具的磨損程度有助于提高施工效率和安全性。能夠實時測量刀具磨損的方法特點是將磨損傳感器置于刀具內部，刀具被磨損時，傳感器同時被磨掉。設法測量傳感器被磨掉量的多少，即可知道刀具的磨損程度。傳感器的具體實現方面，有并聯電阻排式，即將一系列電阻并聯固結在一基體上，每磨斷一個電阻，傳感器的總電阻就發生變化，測出這一變化就可知道磨損的多少。 申請人:也曾開發過絲柵式刀具磨損傳感器，基本原理是一組電阻絲柵，通過識別被磨斷的絲柵數值實現刀具磨損測量。這類傳感器形狀多為柱狀，直徑在5-8_之間。這種傳感器的缺點是直徑大。因為置于刀具內部的傳感器與刀具同時被磨削，但傳感器的材料的耐磨程度遠小于刀具的材料。使用中會形成傳感器自身的磨損快于周圍的刀具材料，致使傳感器的部位被磨成下凹狀，傳感器被磨去部分多于刀具被磨損的部分，從而導致測量誤差。因此，只有傳感器的直徑充分小，由材料耐磨程度不一致而產生的誤差才越小。
技術實現思路
本技術為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠滿足刀具磨損精度要求的直徑較小的電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器及基于該傳感器的盾構機刀具磨損量在線監測裝置，該裝置能夠減少測量誤差。本技術為解決公知技術中存在的技術問題所采取的一個技術方案是:一種電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器，包括電阻柱芯、柱芯套、灌注式連線、外表連接線和傳感器的輸出端；所述柱芯套的外徑為2-3_，所述電阻柱芯插在所述柱芯套內，二者的頂部平齊；在所述柱芯套的側壁上設有上下排列的多個側向通孔，所述側向通孔內灌注有形成所述灌注式連線的導體材料，所有所述灌注式連線的外端分別與所述外表連接線連接，所有所述灌注式連線的內端均與所述電阻柱芯連接；在所述柱芯套的下端設有固定臺肩，在所述固定臺肩的底部設有電阻柱芯的引出線和外表連接線的引出線，所述電阻柱芯的引出線和所述外表連接線的弓I出線形成所述傳感器的輸出端。在所述固定臺肩的下部設有中心螺紋孔，所述電阻柱芯的引出線通過螺紋連接在所述中心螺紋孔上，所述外表連接線穿出所述固定臺肩的部分形成所述外表連接線的引出線。本技術為解決公知技術中存在的技術問題所采取的另一個技術方案是:基于上述傳感器的盾構機刀具磨損量在線監測裝置，包括所述傳感器、信號放大器、發射天線、接收天線、信號接收裝置和監測計算機；所述信號放大器接收所述傳感器的信號，所述發射天線接收所述信號放大器的信號，所述接收天線接收所述發射天線的信號，所述信號接收裝置接收所述接收天線的信號，所述監測計算機接收所述信號接收裝置的信號；所述傳感器鑲嵌固定在刀具內，且所述傳感器的頂部與所述刀具的刀刃平齊。本技術具有的優點和積極效果是:采用能夠滿足刀具磨損精度要求的直徑較小的基于電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器，能夠減小由材料耐磨程度不一致而產生的測量誤差，并且能夠實時測量挖掘刀具的磨損狀態，有效減小或避免因刀具事故停機所造成的巨大經濟損失和人身傷亡等危險事故的發生。由于可以及時準確掌握施工中刀盤、刀具的運行情況，可有效保障保證掘進的可靠性。同時也延長了盾構機的安全使用壽命。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本技術一種電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器的結構圖；圖2為本技術一種電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器的柱芯套結構圖；圖3為本技術一種電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器置于挖掘刀具內的結構圖；圖4為本技術一種基于電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器的盾構機刀具磨損量在線監測裝置的示意圖。圖中:1、電阻柱芯；2、柱芯套；3、灌注式連線；4、外表連接線；5、橡膠墊；6、鎖母；7、中心通孔；8、固定臺肩，9、螺紋孔；10、側位孔；11、側向通孔；12、電阻柱芯的引出線；13、外表連接線的引出線；14、刀具；15、信號放大器；16、發射天線；17、接收天線；18、信號接收裝置；19、盾構主機艙；20、刀盤。【具體實施方式】為能進一步了解本技術的
技術實現思路
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:請參閱圖1?圖3，一種電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器，包括電阻柱芯1、柱芯套2、灌注式連線3、外表連接線4和傳感器的輸出端；所述柱芯套2的外徑為2-3_，所述電阻柱芯I插在所述柱芯套2內，二者的頂部平齊；在所述柱芯套2的側壁上設有上下排列的多個側向通孔11，所述側向通孔11內灌注有形成所述灌注式連線3的導體材料，所有所述灌注式連線3的外端分別與所述外表連接線4連接，所有所述灌注式連線3的內端均與所述電阻柱芯I連接；在所述柱芯套2的下端設有固定臺肩8，在所述固定臺肩8的底部設有電阻柱芯的引出線12和外表連接線的引出線，所述電阻柱芯的引出線12和所述外表連接線的引出線13形成所述傳感器的輸出端。上述傳感器的直徑可以做到2-3_，可以滿足刀具磨損的精度要求。在本實施例中，電阻柱芯I是一直徑約一毫米的碳芯，自身已有一定的電阻。柱芯套2有一中心通孔7，電阻柱芯I插在柱芯套的中心通孔7中。柱芯套2的下端有一固定臺肩8，用于固定傳感器。固定臺肩8下部有一段和中心通孔7同軸的螺紋孔9，還有一側位孔10。在柱芯套2的一側打有一排等距分布(也可不等距)的側向通孔11，在側向通孔11中灌入錫等低熔點導體，形成灌注式連線3。在柱芯套2的外側有一根外表連接線4，橫截面可為圓形也可為薄片狀，外表連接線4與各孔口的灌注式連線3連接，這種連接相當于焊接。外表連接線4由柱芯套2下部固定臺肩8的側位孔10穿過并連接到一根引出線。在臺肩下部的螺紋孔9中擰入一根一頭帶螺紋的引線，此引線連接電阻柱芯1，既起到連接線的作用，也起到固定電阻柱芯I的作用，防止電阻柱芯I滑動。電阻柱芯的引出線與外表連接線的引出線一起作為傳感器的輸出端。這種結構的傳感器的直徑可以做到2-3_，足以滿足刀具磨損的精度要求。將上述電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器鑲嵌于盾構機的刀具14內，固定臺肩8與刀具接觸的部位設有橡膠墊5，橡膠墊5亦具有密封作用，用鎖母6將傳感器與刀具固定為一體。上述傳感器的工作原理:電阻柱芯相當于一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電阻柱芯式盾構刀具磨損傳感器，其特征在于，包括電阻柱芯、柱芯套、灌注式連線、外表連接線和傳感器的輸出端；所述柱芯套的外徑為2?3mm，所述電阻柱芯插在所述柱芯套內，二者的頂部平齊；在所述柱芯套的側壁上設有上下排列的多個側向通孔，所述側向通孔內灌注有形成所述灌注式連線的導體材料，所有所述灌注式連線的外端分別與所述外表連接線連接，所有所述灌注式連線的內端均與所述電阻柱芯連接；在所述柱芯套的下端設有固定臺肩，在所述固定臺肩的底部設有電阻柱芯的引出線和外表連接線的引出線，所述電阻柱芯的引出線和所述外表連接線的引出線形成所述傳感器的輸出端。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：侯振德，岳澄，亢一瀾，蔡宗熙，富東慧，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：新型
國別省市：天津;12
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